Fundamentos basicos AL

TRATAMIENTO DE GAS

CONTENIDO

ASPECTOS GENERALES

DESHIDRATACION DE GAS

ENDULZAMIENTO DE GAS

EL GAS NATURALEL GAS NATURAL

EL GAS NATURAL: EL GAS NATURAL: CONTAMINANTESCONTAMINANTES

SULFURO DE HIDROGENO: H2S

DIOXIDO DE CARBONO: CO2

SULFURO DE CARBONILO: COS

DISULFURO DE CARBONO: CS2

MERCAPTANOS: RSH

NITROGENO: N2

AGUA: H2O

DIOXIDO DE AZUFRE: SO2

MERCURIO

Propano

Deshidratacion

Refrigeration(1 x 100%)

Condensado

Butano

Gas a ventas

Recobro LGN

REfrigeracion(1 x 100%)

Recobro de Azufre

OffshoreGas

Condensado

Compresion(2 x 50%)

DeshidratacionRecepcion Recobro de LGNRemocion de gas acido

Rempcion de mercurio

Propano

Azufre solido

Gas a ventas

OnshoreGas Butano

Compresion (2 x 50%)

Etano

Remocion de gas acido

Remocion de mercurio

Etano

ESQUEMAS DE PROCESO TIPICOESQUEMAS DE PROCESO TIPICO

GAS ACIDO: H2S, CO2, COS, RHS, SO2. FORMAN ACIDOS EN PRESENCIA DE AGUA. GAS DE COLA

GAS DULCE: GAS NATURAL SIN GASES ACIDOS

GAS POBRE: GAS NATURAL CONSTITUIDO POR METANO SIN COMPONENTES LICUABLES (GPM)

GAS RICO: GAS CON “ALTO” CONTENIDO DE COMPONENTES LICUABLES (GPM)

GAS SECO: GAS SIN AGUA

GAS HUMEDO: GAS CON AGUA

EL GAS NATURAL: DENOMINACIONEL GAS NATURAL: DENOMINACION

TRATAMIENTO DE GAS: OBJETIVOSTRATAMIENTO DE GAS: OBJETIVOS

CUMPLIR ESPECIFICACIONES DE TRANSPORTE Y VENTA:

ELIMINACION DE CO2 Y/O H2S, CONTAMINANTES

CONTROL DE PUNTO DE ROCIO (DEW POINT) DE AGUA E HIDROCARBUROS.

PRESION Y TEMPERATURA DE ENTREGA

HASTA QUE NIVEL SE TRATA EL GAS?

USOS DEL GAS NATURALUSOS DEL GAS NATURAL

E & P GAS

RESIDENCIAL COMERCIAL INDUSTRIAL VEHICULOS ELECTRICIDAD

RESTAURANT

PRODUCCION DE POZOS

PROCESAMIENTO / EXTRACCION

ADICION

RETIROS

ALMACENAMIENTO

INYECCION PARA REC SECUNDARIA

DESHIDRATACION DE GAS

EFECTOS DEL AGUAEFECTOS DEL AGUA

CORROSION …….

HIDRATOS ………

CAPACIDAD DE GASODUCTOS

CONGELAMIENTO

ELIMINACION / CONTROL DE ELIMINACION / CONTROL DE AGUAAGUA

CONTROL DE HIDRATOS

INYECCION DE INHIBIDORES TERMODINAMICOS: METANOL (T > 10 oC), GLICOLES (T < 10 oC)INYECCION DE INHIBIDORES CINETICOS

ELIMINACION DE AGUA

DESHIDRATACION CON GLICOLDESHIDRATACION CON TAMICES MOLECULARES

T1THIDRATOS

TMIN QAGUA

XINHIBIDOR

INYECCION DE INHIBIDOR

1

2

CONTROL DE HIDRATOSCONTROL DE HIDRATOS

Gas Export

Glicol rico

Glicol pobre

Reboiler

Emisiones de hidrocarburo

Surge

Almacenamient de glicol

Paquete de regeneración de glicol

LC

LC

PC

LC

GAS HUMEDO

GAS SECO

GLICOL POBRE

GLICOL RICO

TANQUE FLASH

ACUMULADOR

REBOILER

VAPOR DE AGUA

DESHIDRATACION CON GLICOLDESHIDRATACION CON GLICOL

CONDICIONES TIPICASCONDICIONES TIPICAS

DescripciónDescripción Temperatura Temperatura ooF (F (ooC)C) Presión psia (bar) Presión psia (bar)

Gas de entradaGas de entrada 60-100 (15,5-37,8)60-100 (15,5-37,8) 300+ (21+)300+ (21+)Glicol al absorbedorGlicol al absorbedor 70-110 (21 – 43,3)70-110 (21 – 43,3) 300+ (21+)300+ (21+)Succión Bomba TEGSucción Bomba TEG 170-200 (76,7 – 93,3)170-200 (76,7 – 93,3) AtmosféricaAtmosféricaSeparador trifasicoSeparador trifasico 120-180 (48,9 – 82,2)120-180 (48,9 – 82,2) 35-45 (2,4 – 3,1)35-45 (2,4 – 3,1)

RehervidorRehervidor 375-400 (190,5 – 204,5)375-400 (190,5 – 204,5) 17 máx. (1,2 máx.)17 máx. (1,2 máx.)Tope RegeneradorTope Regenerador 213 máx. (100 máx.)213 máx. (100 máx.) AtmosféricoAtmosférico

DESHIDRATACION CON GLICOLDESHIDRATACION CON GLICOL

VENTAJAS: SIMPLE

PROBADA

BAJO CAPEX

BAJO OPEX

CUMPLE ESPEC. TRANSPORTE

DESVENTAJAS: LIMITADO A Dew Point > -40 oF (-40 oC)

CONTAMINACION DE SOLVENTE / PERDIDAS

ABSORCION DE AROMATICOS Y H2S

VENTEO A INCINERACION

ENDULZAMIENTO DE GAS

EFECTO DE LOS GASES ACIDOSEFECTO DE LOS GASES ACIDOS

H2S

TOXICIDADCORROSION (CON O SIN AGUA)

CO2

CORROSION (CON AGUA)DISMINUCION DE PODER CALORIFICOCONGELAMIENTO

Perdida de PesoPerdida de Peso

SSCCSSCC

TOXICIDAD DE HTOXICIDAD DE H22SS

CONCENTRACION EN EL CONCENTRACION EN EL AIREAIRE

EFECTOEFECTO

(%)(%) ppm , vppm , v0,000020,00002 0,20,2 Olor perceptible y desagradableOlor perceptible y desagradable

0,0010,001 1010 Limite máximo permitido exposición 8 horasLimite máximo permitido exposición 8 horas

0,010,01 100100 Dolores de cabeza, mareos, nauseas, vómitos, Dolores de cabeza, mareos, nauseas, vómitos, irritación de ojos y garganta, parálisis olfativa irritación de ojos y garganta, parálisis olfativa en periodo de 3-15 minutosen periodo de 3-15 minutos

0,0160,016 150150 Parálisis olfativa casi instantáneaParálisis olfativa casi instantánea

0,0250,025 250250 Exposición prolongada conduce a edema Exposición prolongada conduce a edema pulmonarpulmonar

0,060,06 600600 Perdida de equilibrio y conocimiento. Parálisis Perdida de equilibrio y conocimiento. Parálisis respiratoria entre 30-45 minutos de exposiciónrespiratoria entre 30-45 minutos de exposición

0,070,07 700700 Parálisis respiratoria en pocos minutos de Parálisis respiratoria en pocos minutos de exposiciónexposición

0,100,10 10001000 Parálisis respiratoria instantánea y muerteParálisis respiratoria instantánea y muerte

CORROSIVIDAD DE COCORROSIVIDAD DE CO22 (CON AGUA) (CON AGUA)

PP CO2 < 7 PSI: CORROSION BAJA

7 < PP CO2 < 30 PSI: CORROSION MODERADA

PP CO2 > 30 PSI: CORROSION SEVERA

CO2 + H2O H2CO3 Fe3CO2+2H++2e-+ Fe

ELIMINACION DE HELIMINACION DE H22S / COS / CO22

LA ELIMINACION DE GASES ACIDOS ES IMPERATIVA PARA GARANTIZAR LA INTEGRIDAD DE LOS GASODUCTOS

VARIOS PROCESOS

SOLVENTES QUIMICOSSOLVENTES FISICOSPROCESOS EN LECHO SOLIDOCONVERSION DIRECTASECUESTRANTESMEMBRANAS

ELIMINACION DE HELIMINACION DE H22S / COS / CO22

SOLVENTES QUIMICOSAMINASBENFIELDTM Y CATACARBTM

SOLVENTES FISICOSPROPILENO CARBONATO (FLUOR)SELEXOLTM (UNION CARBIDE)RECTISOLTM (LINDE AG)SULFINOLTM (SHELL)

LECHOS SOLIDOSTAMICES MOLECULARESESPONJA DE HIERROSULFATREATOXIDO DE ZINC

CONVERSION DIRECTALOCATTM

SULFEROXTM

SECUESTRANTESTRIAZINASTM

SULFA CHECKTM

SULFA SCRUBTM

OTROS

OTROSMEMBRANASDESTILACION EXTRACTIVA

HIBRIDO

ELIMINACION DE HELIMINACION DE H22S / COS / CO22

ContaminanteContaminante AminasAminas(DEA)(DEA)

Solv. físicos Solv. físicos (Selexol)(Selexol)

Solv. hibridos Solv. hibridos (Sulfinol)(Sulfinol)

Carb. Potasio Carb. Potasio (Benfield)(Benfield)

Tamices Tamices molecularesmoleculares

HH22SS Muy buenoMuy bueno BuenoBueno Muy buenoMuy bueno Pobre-RegPobre-Reg Muy buenoMuy bueno

COCO22 Muy buenoMuy bueno BuenoBueno Muy buenoMuy bueno BuenoBueno Muy buenoMuy bueno

COSCOS Pobre/nadaPobre/nada BuenoBueno BuenoBueno PosiblePosible CuidadoCuidado

RSH(*)RSH(*) No/limitadoNo/limitado BuenoBueno BuenoBueno PosiblePosible Muy buenoMuy bueno

CSCS22 NoNo BuenoBueno BuenoBueno PosiblePosible ------

EMS, DMDSEMS, DMDS NoNo ------ ------ ------ ------

SELECCIÓN DE PROCESOSSELECCIÓN DE PROCESOS

COS … Sulfuro de carbonilo

(*) … Denota mercaptanos

CS2 … Disulfuro de carbono

EMS … Etil metil sulfuro

DMDS … Dimetil disulfuro

> 20 Ton/día:TRATAMIENTO CON AMINAS + RECOBRO DE AZUFRE

Entre 150 kg/d - 20 Ton/día:REDUCCIÓN DE AZUFRE EN LECHO FIJO

< 150 kg/día: SECUESTRANTES NO REGENERABLES

ELIMINACION DE HELIMINACION DE H22S: S: CRITERIOS CRITERIOS

ESQUEMA DE PROCESO: AMINAS ESQUEMA DE PROCESO: AMINAS (SOLVENTES QUIMICOS)(SOLVENTES QUIMICOS)

Gas agrio

Gas Dulce

Amina Rica

Gas combustible

Gas ácido

Contactor

Separador de entrada

Separador de salida

Tanque flash

HX amina rica/pobre

Bomba amina

Filtros

Enfriador de amina

Rehervidor

Reclaimer (opcional)

Bomba reflujo

Tambor reflujo

Condensador reflujo

SOLVENTES QUIMICOS: AMINASSOLVENTES QUIMICOS: AMINAS

AguaSalBaseAcido

aASHOHaAdeSulfuroaASH minminmin 222

aACOOHaAdeCarbamatoaACO minminmin 222

LAS ALCANOLAMINAS SON, DESDE 1930, LOS SOLVENTES DE MAYOR ACEPTACION Y AMPLIA UTILIZACION PARA REMOCION DE H2S Y CO2 DEL GAS

CALOR

CALOR

SOLVENTES QUIMICOS: AMINASSOLVENTES QUIMICOS: AMINAS

AMINAS PRIMARIAS: MEA, DGA

TERCIARIAS: MDEA SECUNDARIAS: DEA, DIPA

MAYOR REACTIVIDAD

MENOR SELECTIVIDAD

REQUIERE RECLAIMING

MAYOR REQUERIMIENTO ENERGETICO

CORROSIVO

ADECUADO PARA BAJA PRESION

DEA MUY UTILIZADA

20-50% SOLUCION

MENOR REQUERIMIENTO ENERGETICO QUE MEA

NO REQUIERE RECLAIMING

INCREMENTO REACTIVIDAD

INCREMENTO SELECTIVIDAD

MENOR REACTIVIDAD

MAYOR SELECTIVIDAD

UTILIZADA PARA CO2 BULK REMOVAL

MENOR REQUERIMIENTO ENERGETICO

MONOETANOLAMINA (MEA)DIETANOLAMINA (DEA)DIISOPROPANOL AMINA (DIPA)DIGLICOLAMINA (DGA)METILDIETANOLAMINA (MDEA)

SOLVENTES QUIMICOS: AMINASSOLVENTES QUIMICOS: AMINAS

AminaAmina MEAMEA DEADEA DGADGA MDEAMDEAConcentración (% wt)Concentración (% wt) 15-2515-25 25-3525-35 50-7050-70 30-5030-50Carga gas ácidoCarga gas ácido

Scf gas acido / galón aminaScf gas acido / galón amina 3,1 – 4,33,1 – 4,3 3,8-5,03,8-5,0 4,7-6,64,7-6,6 amplioampliomol gas acido / mol amina mol gas acido / mol amina 0,3-0,40,3-0,4 0,3-0,40,3-0,4 0,3-0,40,3-0,4 amplioamplioCorrosividad (degradación)Corrosividad (degradación) mayormayor < MEA< MEA < DEA< DEA menormenorPresion parcial gases acidosPresion parcial gases acidos Baja-AltaBaja-Alta Media-AltaMedia-Alta Baja-AltaBaja-Alta Baja-AltaBaja-AltaAbsorción HCAbsorción HC mediamedia mediamedia altaalta bajabajaSelectividad HSelectividad H22SS nono > MEA> MEA nono altaalta

VENTAJAS: PROCESO CONOCIDO Y ABIERTO

AMPLIO RANGO (P , T) EN GAS DE ENTRADA Y SALIDA

REMUEVE CO2 / H2S A ESPECIFICACION A BAJA PRESION DE ENTRADA

DESVENTAJAS: ALTO CAPEX / OPEX

INTENSIVO EN ENERGIA

CORROSION

GAS DE COLA (H2S) A DISPOSICION

ALTA CARGA regeneración

SOLVENTES QUIMICOS: AMINASSOLVENTES QUIMICOS: AMINAS

SOLVENTES FISICOSSOLVENTES FISICOS

Gas agrio

Gas Dulce

CO2

H2S

Contactor

Separador de entrada

Separador de salida

Tanque flash

Enfriador

CO2

Tanque flash Gas

Despojamiento

Despojador H2S

Solvente pobre

Solvente semi pobre

Calentador

VENTAJAS: MUY BAJO CONSUMO DE ENERGIA

REGENERACION A BAJA T

ECONOMICO PARA BULK REMOVAL

SELECTIVO AL H2S

REMUEVE COS, CS2

DESVENTAJAS: LIMITACION PARA BAJA PP GAS ACIDO (PP gas acido > 50 psi)

LIMITADO A BAJO % HC PESADOS

GAS DE COLA (H2S) A DISPOSICION

NO SIEMPRE CUMPLE ESPECIFICACION

PROCESOS BAJO LICENCIAS

SOLVENTES FISICOSSOLVENTES FISICOS