PROCESO DE AJUSTE DE PUNTO DE ROCIOFORMACION DE HIDRATOS: En las plantas de ajustes de punto de roci, la temperatura es baja de forma que es necesario inhibir la formacin de hielo y/o hidratos Para eso se precisa saber a qu temperatura comienzan a formarse los cristales.Existen varias formas de presidir en qu condiciones de presin y temperatura.El software de simulacin predice, para una determinada presin y temperatura se formaran hidratos Existe un mtodo en la constante de equilibrio solido vapor C1, C2 y C3Existen tambin mtodos grafico que relacionan el contenido de agua, presin y la temperatura de formacin En presencia de agua libre, se puede inhibir la formacin de hidratos mediante la inyeccin de metanol que deprime a temperatura de formacin de hidratos Como metanol se disuelve en agua, no se justifica recuperarlo por destilacin y se lo elimina como solucin de acuosa.La prdida es aceptable solo cuando el caudal de gas a procesar es pequeoCuando el caudal de gas a tratar es gran, se utiliza Mono Etiln de Glicol (MEG) como inhibidor de la formacin de hidratos.El MEG se refiere sobre el DEG o TEG por Menor solubilidad en hidrocarburos lquidos Menor punto de congelamiento Menor viscosidad Menor costo El MEG se inyecta en toda superficie fra donde haya condensacin de agua La correcta distribucin es esencial Es continuamente regenerado y reciclado en un circuito cerradoEl MEG debe tener un punto de congelamiento menor que la ms baja temperatura del sistema La ecuacin emprica de Hamerschmidt relaciona la depresin en el punto roci requerido con la concentracin de MEG en el agua libre y el peso molecular de inhibidor C= 100 . d . PMi / (Kh + d . PMi) donde: C = Concentracin mnima del inhibidor (%) d = Depresin en el punto de roco (F) Kh = 4000 (constante para el MEG) PMi = Peso molecular del inhibidor (MEG=62)OBJETO:RECUPERACIN DE LPGQue es la Extraccin de lquidos?Es la recuperacin de la mayor parte de los elementos condensables del gas natural o lquidos del gas natural.Que es la Extraccin de lquidos?Proceso de extraccin de lquidos

RECUPERACIN DE LPGLPG significa Liquefied Petroleum GasConsiste en una mezcla de Propano (C3) Comercial con Butano (C4) Comercial en proporciones variablesLa condicin es que la tensin de vapor real de la mezcla no supere 125 psig. a 100 FC3 y C4 comercial significa la posibilidad de que los componentes contengan ismerosLuego de la separacin primaria, se habrn eliminado Pentano y superiores (C5+)La mayor proporcin (80%+) del gas es Metano (C1) con algo de Etano (C2)Luego de los anteriores procesos el gas contiene una cierta cantidad de LPGEn la unidad LTS se reduce el contenido de C3 + C4 hasta un valor aceptableDe este modo se reduce el Punto de Roco para evitar la condensacin en caerasEl flujo bifsico hace el bombeo inestable y aumenta la perdida de carga en gasoductosEl LPG recuperado tiene mayor valor comercial por su mayor poder calorficoLa Unidad LTS reduce el contenido de LPG hasta valores normalizados.La mxima recuperacin de LPG se obtiene en las Unidades de Turbo expansin (TEU)En las Unidades TEU se alcanzan menores temperaturas y mayor recuperacinSolo se justifican para grandes caudales y altas presionesEn las TEU se aprovecha el trabajo mecnico resultante de la expansin del gasPLANTAS DE AJUSTE DE PUNTO DE ROCODIAGRAMA PRESIN-ENTALPA (P-H)DIAGRAMA P-HComo refrigerante se usa Propano porque: Tiene presin positiva a la temperatura de evaporacin Condensa con aire o agua a baja presin La baja relacin de compresin permite operar en dos etapas Calor latente de evaporacin elevado Bajo costo y buena disponibilidad

CICLO DEL REFRIGERANTE

PLANTAS DE AJUSTE DE PUNTO DE ROCO TIPOS DE PROCESOSTIPOS DE PROCESOProcesos usuales, mediante frio Unidades LTS: Refrigeracion Mecanica Unidades TEU: Turboexpansion Unidades JT : Joule Thomson Otros procesos Absorcion (Lean Oil Process) Adsorcion (Silica Gel) MembranasPLANTAS DE AJUSTE DE PUNTO DE ROCO DESCRIPCIN DEL PROCESO LTSDESCRIPCIN DEL PROCESOSecuencia del proceso de ajuste de DP Pre enfriamiento con el gas tratado y precalentamiento de la gasolina separada Enfriamiento final con Propano en el Chiller Separacin de hidrocarburos y solucin acuosa de Etiln Glicol en el LTS Recuperacin de calor con el gas a tratar Estabilizacin de la gasolina Regeneracin del Etiln Glicol Secuencia del proceso regeneracin del MEG Precalentamiento MEG rico / MEG pobre Expansin en el Tanque Flash Filtracin y purificacin del MEG rico Regeneracin en Columna y Reboiler Pre enfriamiento MEG pobre / MEG rico Bombeo del MEG pobre Enfriamiento en la bota del LTS Inyeccin controlada en intercambiadores MEG significa Mono Etilen Glicol Se lo identifica con EG, Etilen Glicol Formula quimica: (CH2-OH)2, PM:62 Se descompone a partir de los 160 C Se regenera a menos de 150 A baja temperatura, para evitar el congelamiento, el MEG regenerado debe contener 15-25 % de aguaSe inyecta en forma controlada en los puntos ms fros del sistemaEstos son: El intercambiador gas-gas El intercambiador gas gasolina El chillerSe regenera y se reinyecta en circuito cerrado El MEG rico contiene 55-65 % de agua, calculado con el mtodo de Hammerschmidt

DESCRIPCIN DEL PROCESOSecuencia del proceso calefaccin de Hot Oil Calefaccion con fuego directo en la caldera Alimentacion a reboilers Retorno a tanque de expansion Bombeo del Hot Oil frio a la caldera Control de flujo de combustible Aumento de la recirculacion por alta presion Disminucion de la recirculacion por alto caudal.El aporte de calor para la regeneracion del MEG se realiza mediante Aceite Termico (Hot Oil)El Hot Oil circula por el reboiler bajo control de temperaturaSirve a otros sistemas como el de estabilizacion de gasolina, regeneracion de TEG o calentamiento de la amina, cuando estas unidades forman parte de la planta El cmputo de la energa a transportar por el Hot Oil sera: Calor entregado en el reboiler de la torre estabilizadora de gasolina: Q1 Calor entregado en la unidad de TEG: Q2 Calor entregado en la unidad de MEG: Q3 Calor entregado en la unidad de endulzamiento (si hubiera): Q4Calor total a suministrar Qt = QiEl calor total (Qt), transportado por el Hot Oil sera aportado por el Gas CombustibleEl caudal de Hot Oil esta determinado por: M(ho) = Qt / (Cp(ho) . GT), donde:Cp(ho) : Capacidad calorifica del Hot Oil AT : Temperatura de salida-entrada (de la caldera de Hot Oil)PARADALos paros programados en la planta suponen prestar la mxima atencin a la seguridad del personal y los equipos procediendo mediante cambios graduales y controlados de las variables operativasAntes del comienzo del paro se debe prestar atencin a todas las hojas que contengan datos de seguridad aplicables. Releer todas las instrucciones de los fabricantes de los equipos y sacarlos de operacin siguiendo esas instrucciones

Secuencia Descripcin

1 Bajar la carga de los compresores de propano hasta el paro completo de las unidades.

2 Una vez alcanzada una temperatura tal que se asegure la no formacin de hidratos en el chiller, se podr sacar de servicio a la unidad de inyeccin / regeneracin de MEG de la siguiente manera:

2.1 Bloquear las inyecciones de MEG en los distintos puntos de la planta de dew point (intercambiadores gas-gas, intercambiadores gas-gasolina y chiller) y habilitar las vlvulas de by pass de las mismas, ya sea aguas arriba del intercambio en la bota del separadores fro o bien dentro del mdulo de regeneracin de MEG.

2.2 Continuar la circulacin del MEG hasta regenerarlo.

2.3 Parar las bombas de inyeccin de MEG.

3 Retirar la carga trmica del reboiler de la torre estabilizadora y del regenerador de MEG, cerrando las respectivas vlvulas de circulacin de fluido de calentamiento y/o entrada de fuel gas.

Secuencia Descripcin

4 Habindose puesto fuera de servicio, el sistema de refrigeracin y el sistema de inyeccin y regeneracin del glicol, se debern seguir los siguientes pasos para efectuar la parada normal del sistema de proceso de gas:

4.1 Cerrar la vlvula de bloqueo de la lnea de ingreso de gas

4.2 Cerrar la vlvula de bloqueo de la lnea en la salida del gas tratado

4.3 Cerrar la vlvula de bloqueo de la lnea de salida de gasolina a estabilizacin

PLANTAS DE AJUSTE DE PUNTO DE ROCO CONTROL DE LA OPERACINCONTROL DE LA OPERACINPor baja presin, una vlvula reduce el caudal de gas a travs de la planta Por alta presin, una vlvula descarga gas al colector de venteos anticipando la descarga a travs del sistema de seguridad Parte del caudal de gas se pre enfra con gasolina, bajo control de la temperatura de salida de la gasolina El gas pre enfriado se expande a la presin del gasoducto aprovechando el enfriamiento producido por efecto Joule-Thomson Los niveles lquidos se controlan mediante lazos de control Los lquidos flashean en las vlvulas controladoras de nivel La mezcla lquido-vapor se conduce a los separadores El MEG se inyecta en los cabezales de los intercambiadores gas-gas, gas-gasolina y chiller, en forma manual, con flujo controlado El MEG separado, en el LTS se devuelve al circuito bajo control de nivel de la interfase Los hidrocarburos livianos se separan del MEG en el tanque flash bajo control de presin El Hot Oil circula por el reboiler de la columna estabilizadora bajo control de temperatura en el fondo de la columna La presin de tope de la columna estabilizadora, se controla bajo presin de gas a primera etapa del compresor de reinyeccin Por alta presin, descarga a la antorcha La presin de los separadores se controla bajo caudal de aspiracin de segunda etapa del compresor de reinyeccin. Por alta presin descarga a la antorcha Como alternativa, se puede actuar sobre los descargadores neumticos de las vlvulas del compresor alternativo o sobre sus RPM para control de capacidad El compresor de reinyeccin eleva la presin del gas entre la presin de tope de la estabilizadora y la presin del gas a la entrada La presin de descarga del compresor de reinyeccin queda definida por la presin del gas a la alimentacin de la planta Las alternativas de control de capacidad del compresor de refrigeracin dependen del tipo de mquina: Turbo compresor: control por compensacin Compresor a tornillos: vlvulas deslizantes Compresor alternativo: by pass, descargadores neumticos de vlvulas, control de las RPMLa presin de condensacin depende de la temperatura del aire o agua refrigerantePara controlar la presin de descarga del compresor de refrigeracin: Se regula el caudal de aire o agua Existen varias maneras de controlar el aire Por alta presin, se descarga a antorcha Por baja se puentea el condensador PLANTAS DE AJUSTE DE PUNTO DE ROCO VARIABLES CONTROLADASEl punto de roco del gas debe ser monitoreado permanentemente. El caudal de gas tratado debe ser computado a la entrada y a la salida. Tambin los lquidos separados. Las mediciones de gas se realizan con un puente de medicin y elementos de flujo seleccionados de acuerdo al caudal a medir.Los caudales lquidos se miden con: Caudalmetro por efecto coriolis. Turbinas. Caudalmetro por desplazamiento positivo. Placas Orificio, Cuas, etc. Una correcta medicin de caudales permite cerrar el balance de masa de la planta y evaluar la eficiencia de la operacin.Otras variables a monitorear son los AP de:Filtros de cartuchos, que de perforarse incorporaran material indeseable al proceso. Extractores de niebla y cajas de chicanas, que indican el estado en que se encuentran. Intercambiadores fros, para prevenir su obstruccin por formacin de hidratos y verificar la adecuada distribucin de MEG. Columna estabilizadora de gasolina, para prevenir su inundacin. La temperatura de regeneracin de MEG debe controlarse para evitar la degradacin del producto. La temperatura del Hot Oil a la salida de la caldera debe controlarse por lo mismo. Dems variables de operacin deben mantenerse dentro de los valores prescriptos en el manual de operacin. PLANTAS DE AJUSTE DE PUNTO DE ROCO PRINCIPALES EQUIPOS:FILTRO SEPARADORSEPARADOR FILTRO DE ENTRADAPara lograr la mxima separacin a la entrada de la unidad se utilizan filtros separadores. Constan de un conjunto de cartuchos filtrantes En segunda etapa el gas pasa por un extractor de niebla. El lquido separado se acumula en el mismo recipiente o en uno independiente. Se utilizan tambin en otras aplicaciones que no toleren la presencia de lquido. SEPARADOR FILTRO HORIZONTAL DE ENTRADA

PLANTAS DE AJUSTE DE PUNTO DE ROCO PRINCIPALES EQUIPOS INTERCAMBIADORES DE CALORINTERCAMBIADORES GAS GAS

INTERCAMBIADORES GAS HMEDO GAS SECO Y GAS SECO GASOLINA

CHILLER Y SEPARADOR FRIO (LTS)

INTERCAMBIADOR GAS HMEDO PROPANO REFRIGERANTE CHILLER

BASES DE DISEO DE INTERCAMBIADORESLos intercambiadores de haz tubular, caso gas-gas y chiller, se disean sobre las siguientes bases: El calor intercambiado. La diferencia media de las temperaturas de los fluidos. Las resistencias a la transferencia del calor. Caudales y estado fsico de los fluidos. La cada de presin admitida en ambos lados: tubos y envolvente. CRITERIOS DE SELECCIONAspectos a tener en cuenta en la seleccin Propiedades de los fluidos. Temperatura y Presin de diseo. Materiales de construccin. Necesidades de mantenimiento. Costos de fabricacin. y posicin de las conexiones. Instrumentacin y accesorios asociados.

PLANTAS DE AJUSTE DE PUNTO DE ROCO PRINCIPALES EQUIPOS: SEPARADORES BI Y TRIFSICOSSEPARADOR FRIO (LTS)En el LTS se separan las fases liquidas de la gaseosa y las liquidas entre si. Las fases liquidas, MEG y gasolina se separan porque son inmiscibles. La fuerza impulsora para que se opere la separacin es la gravedad. Los fluidos se separan debido a su diferente densidad: la gasolina ms liviana se extrae por la parte superior. SEPARADOR FRIO (LTS)

Para separar del gas las gotas mas pequeas se usan scrubbers. Son separadores verticales provistos de extractores de niebla (demisters) de alta eficiencia. No permiten gran tiempo de retencin del liquido separado. Se aplican a la aspiracin de los compresores. PLANTAS DE AJUSTE DE PUNTO DE ROCO PRINCIPALES EQUIPOS: COMPRESORESCOMPRESOR DE REFRIGERACINEn las plantas de ajuste de DP, se utilizan compresores de Propano para el circuito refrigerante. Son del tipo: Rotativo a tornillo de dos etapas. Rotativo centrifugo multietapa. Alternativo de dos (o mas) etapas.En las plantas de estabilizacin de la gasolina se utiliza un compresor de 2 etapas tomando gas de media presin en la interetapa.

COMPRESOR DE TORNILLO

COMPRESOR ALTERNATIVO

CORTE DE UN COMPRESOR ALTERNATIVO

CORTE DE UN CABEZAL CON DESCARGADORES

AMORTIGUADORES DE PULSACIONES

CONTROL DE CAPACIDAD