Tema:Mejoras en Procesos de Endulzamiento de Gas

24-26 enero 2018

Villahermosa, tabasco

Parque Tabasco Dora Maria

“Sustentabilidad Energética”

Abasto, Logística y

Comercialización de

Hidrocarburos y Petrol í feros

Ing. Eduardo Anguiano González

1er Congreso y ExposiciónN a c i o n a l e I n t e r n a c i o n a l

d e

Contenido

I. Introducción

II. Proceso de Endulzamiento de Gas Amargo

III. Solvente de amina

IV. Cálculos de Beneficios

V. Beneficios

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Tema 1

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Subdirección de Procesos de Gas y Petroquímicos

Complejo Procesador de Gas Cactus

Introducción

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El CPG Cactus se localiza en el Municipio de Reforma, Chiapas.

Se ubica a 35 km de la Ciudad de Villahermosa, Tabasco y a 11

km de la Ciudad de Reforma. Ocupa 312 has. de superficie de

las cuales 194 son propiedad de PGPB y el resto de PEP.

Introducción

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AzufreGas Acido

Gas LP

Nafta Ligera

Condensados Dulces

Condensado

Amargo

Endulzadoras de Gas

Gas

Amargo

Etano (Braskem-IDESA)

Nafta Pesada

Líquidos

Criogénicos

Recuperadoras de azufre

Criogénicas

Endulzadoras de condensados Fraccionadora

C2+ de

Ciudad Pemex

Gas Dulce Gas Natural

PEP

Propano

CPG Nvo Pemex

CPG La Venta Líquidos Criogénicos

Etano

Introducción

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Introducción

En 1974 se pone en operación el Complejo Procesador de Gas Cactus y con el la primer

planta Endulzadora de gas, actualmente tenemos una capacidad instalada de 10 plantas

endulzadoras de gas para procesar 1800 mmpcd de gas húmedo Amargo.

Objetivo de las plantas Endulzadoras

El proceso de endulzamiento consiste en remover del gas

amargo los contaminantes: ácido sulfhídrico (H2S) y

bióxido de carbono (CO2), mediante contacto a

contracorriente con un solvente a base de amina a una

concentración en el rango de 45 % peso mínimo a 50 %

peso máximo, teniendo como resultado la obtención del

gas dulce que se envía a los procesos de recuperación de

licuables (criogénicos)

Otros Centros

CPG Cactus48%52%

Gas Amargo

Cambio de solvente MDEA

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Beneficios asociados al cambio de solvente Metil-dietanol amina en las

plantas Endulzadoras del CPG Cactus

Cambio de solvente MDEA

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1974 1997

DEA

Concentración 25-35 % en peso

Corrosión 5-10 MPY

Consumo 1.0 Kg/MMpc

Consumo energético 1200 Btu/gal

Consumo de vapor 0.20 TPH/MMpc

Concentración 45-50 % en peso

Corrosión 2 MPY

Consumo 0.8 Kg/MMpc

Consumo energético 700 Btu/gal

Consumo de vapor 0.16 TPH/MMpc

MDEA

Cambio de solvente MDEA

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En el proceso de endulzamiento de gas la selección del solvente utilizado va en función

de las características físicas y químicas del gas amargo a procesar, siendo la

concentración de CO2 y H2S factores determinantes para la selección. En el CPG Cactus el

solvente formulado a base de MDEA fue diseñado desde el año de 1998, para la

composición del gas amargo cuyas características se mantuvieron sin cambio hasta el

tercer trimestre del año 2016 (2.8% mol de CO2 y 1.2% mol de H2S)

A partir de septiembre de 2016 la composición del gas húmedo amargo suministrado al

Complejo Procesador de Gas Cactus cambio, presentando valores de hasta 3.79%mol de

CO2 y 2.5%mol de H2S, modificando las condiciones operativas y capacidades para las

cuales estaba configurado el solvente que se ha venido utilizando, reflejándose

principalmente en un incremento en la concentración de componentes contaminantes en

el gas dulce, impactando directamente la calidad del etano gas al final de la cadena

productiva y la integridad mecánica de equipos dinámicos y estáticos de la instalación al

registrarse alta corrosión, siendo causales de pérdidas para el organismo

Cambio de solvente MDEA

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Cambio de solvente MDEA

11

Cambio de solvente MDEA

12

Cambio de solvente MDEA

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Debido a las circunstancias presentadas, el centro de trabajo solicitó al proveedor del

solvente utilizado en ese momento para que realizara una evaluación de la funcionalidad

de su producto y propusiera alternativa de solución, obteniendo como respuesta la

siguiente conclusión y propuesta de solución:

Conclusión: El solvente actual no es capaz de absorber el CO2 con las nuevas condiciones

de gas de carga, además de que sus simulaciones mostraron que para seguir utilizando el

mismo solvente debería ser disminuida la capacidad de procesamiento, manteniéndose la

velocidad de corrosión la cual seguiría afectando los equipos.

Solución propuesta: Reemplazar equipo estático y dinámico en algunas secciones, por

materiales como el acero inoxidable; y cambiar del solvente actual por el AP-814 que

funciona con menor capacidad de carga de la planta

Cambio de solvente MDEA

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“Lo verdaderamente peligroso es no evolucionar”

Jeff P. BezosFundador Amazon

Cambio de solvente MDEA

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En virtud de que la conclusión y propuesta de

solución no son convenientes para la rentabilidad

del negocio, en función de haberse identificado

que las características del gas recibido

actualmente son similares a las del que se recibe

en el CPG Ciudad Pemex, y con la finalidad de

revertir en el menor tiempo posible las condiciones

que provocan pérdidas para el organismo, se

determinó realizar una prueba en la planta

endulzadora de gas 7 programada para reparación,

con el producto CS-2010 utilizado por el CPG

Ciudad Pemex, la cual arrojó los siguientes

resultados:

• El solvente de prueba es capaz de absorber el CO2 con las nuevas condiciones de gas de carga

cumpliendo la calidad requerida del gas dulce con un contenido de CO2 menor a 100 ppm y de H2S

menor a 4 ppm

• El solvente de prueba demostró capacidad de procesamiento de gas amargo de hasta 247 mmpcd,

en comparación a la capacidad del solvente actual que es de 160 mmpcd para poder obtener

producto dentro de especificación.

Cabe hacer mención que la prueba se realizó por un periodo de 6 meses. Observándose

consistencia en los resultados.

Cambio de solvente MDEA

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Cambio de solvente MDEA

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En la siguiente tabla se observan los precios de los productos etano gas y gas seco, el primero tiene la

dualidad de ser recibido por dos clientes siendo la mejor ganancia el envío como etano gas. Cuando

éste sale de especificación y es rechazado por el cliente se tiene la necesidad de derivarlo al sistema

nacional de gas, pero con otro precio, lo que implica pérdida económica al centro de trabajo.

Escenario Tipo de venta Volumen

(mmpcd)

Precio unitario

$/mpc

Ingreso por venta

Producto dentro de

especificación

Etano a precio de

primera mano 713.11 141 $ 100,548,510.00

Producto fuera de

especificación

Etano derivado a gas

seco (TSNG) 713.11 77 $ 54,909,470.00

Déficit por derivación de gas $ 45,639,040.00

Pérdidas potenciales por rechazo de carga de gas amargo:

De continuar operando con el solvente actual y mantener disminuida la capacidad de procesamiento,

en un escenario de incremento en la oferta sería necesario rechazar el gas húmedo amargo, teniendo

pérdidas de acuerdo a lo siguiente:

Capacidad de

procesamiento

del CPG de

acuerdo a

diseño (mmpcd)

Capacidad de

procesamient

o del CPG

con solvente

actual

(mmpcd)

Disminució

n y/o

rechazo

estimado

de gas

amargo

(mmpcd)

Volumen de productos que se

dejaría de producir:

Precio

unitario

$/mpc

Pérdida diaria

estimada por

rechazar gas

húmedo

amargo/dia

Gas

Dulce

mmpcd

C2+ bls Etano(g)

mmpcd

1,800 1,500 300 285 27,190 41.68 141 $ 5,877,580.00

Beneficios Cambio de solvente MDEA

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Cumplimiento con las especificaciones pactadas en el contrato establecido con Braskem-Idesa (CO2<100ppm y

H2S<4ppm), evitando el pago de multas a Pemex derivado de no cumplir con las especificaciones pactadas en el

contrato.

La tasa máxima demostrada de 220 millones, queda superada al alcanzar un volumen de procesamiento de 247

mmpcd durante las pruebas con productos dentro de las especificaciones requeridas (CO2<100ppm y H2S<4ppm).

No tener que sacar de operación la planta para eliminar fugas ocasionadas por la corrosión, lo cual nos trae

beneficios económicos al mantenerla operando de manera continua.