DESHIDRATACION DEL GAS NATURAL

DESHIDRATACION DEL GAS NATURAL

CON GLICOL

1. INTRODUCCION

En 1930 EG. Hammerschmidth asoció las dificultades experimentadas en la trasmisión de gas natural por las tuberías, con la formación de hidratos generados del agua y los compuestos de peso molecular bajo en el gas.

La información técnica presentada indicaba que el hidrato no se formaría en ausencia de agua libre. Por lo que se comenzó el proceso de deshidratación del gas hasta un punto de rocío de tal manera que estuviera por debajo de la temperatura más baja en la tubería de transmisión.

2. HIDRATOS

El gas natural está asociado normalmente con el agua en forma de vapor, a la temperatura y presión a las cuales es transportado en la tubería.

Los hidratos son cristales formados por la combinación de agua con hidrocarburos livianos (butanos, propano, etano y metano) y/o gases ácidos (CO2 y H2S) a las siguientes condiciones:

• Principales:

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• Secundarias:



3. TÉCNICAS PARA DESHIDRATAR GAS NATURAL

La deshidratación del gas natural puede hacerse con los siguientes procesos:

• Absorción: Usando un líquido hidroscópico como los glicoles.

• Adsorción: Utilizando un sólido que adsorbe el agua específicamente, como el tamiz molecular, gel de sílice y aluminatos.

• Expansión: Reduciendo la presión de vapor del gas con válvulas de expansión y luego separando la fase líquida que se forma.

• Inyección: Bombeando un líquido reductor del punto de rocío como el metanol.

4. PROCESO DE ABSORCION CON GLICOL

Existen muchas clases de glicoles, pero los más utilizados en la deshidratación del gas natural son: etilenglicol (EG), dietilenglicol (DEG) y trietilenglicol (TEG). Los factores que influyen para la selección del glicol son:

• Costos.

• Viscosidad, por debajo de 100 – 150 cp.

• Reducción del punto de rocío.

• Solubilidad del glicol en la fase de hidrocarburos.

• Punto de congelación de la solución de agua.

• Presión de vapor.

• Temperatura de la fase líquida y gaseosa en el separador de baja temperatura.

• Relación gas/hidrocarburos líquidos.

Tabla 1. Propiedades de los glicoles.

5. VISCOSIDAD

Los fluidos que tienen viscosidad de 100 a 150 centipoises, fluyen con dificultad, por esto es importante conocer la concentración del glicol y temperatura de trabajo del equipo deshidratador.

6. REDUCCIÓN DEL PUNTO DE ROCIO

Cuando el glicol absorbe agua, se reduce la temperatura de rocío del gas natural, a esto se llama reducción del punto de rocío. La reducción del punto de rocío se ve afectada por:

• Rata de flujo de glicol.

• Temperatura de contacto en el tope del absorbedor.

• Eficiencia del contacto glicol/gas.

• Concentración del glicol pobre.

7. SOLUBILIDAD

El glicol es soluble en condensados. El trietilenglicol es más soluble que el dietilenglicol, la solubilidad del TEG es de 500 ppm a 90ºF, mientras que la del DEG es solamente de 350 ppm. En el caso de hidrocarburos aromáticos la solubilidad del glicol es todavía mayor.

8. PRESIÓN DE VAPOR

Es importante conocer la presión de vapor del glicol para determinar las pérdidas por evaporación.

Tabla 2. Presión de vapor de glicoles a distintas temperaturas.

Las pérdidas de glicol por evaporación también deben ser consideradas cuidadosamente.

En el regenerador se producen altas pérdidas de EG por efectos de la evaporación, al tratar de alcanzar concentraciones del 95%, mientras no sucede lo mismo cuando se requiere purezas del 98.5% de TEG. Por ejemplo a 60ºF y 95% se registra una pérdida de 0.002 lb/MMpcn de TEG, esta cantidad aumenta hasta 0.1 lb/MMpcn cuando se trata del EG

PROCESO

El sistema de deshidratación está formado por:

9.1.

Absorbedor de Glicol. También se conoce como contactor. Es una torre de platos o empacada donde el gas, cargado con agua, se pone en contacto (en contracorriente) con el glicol limpio. Cuando se calcula por primera vez el número teórico de platos de burbujeo que se deben instalar en la torre, normalmente se concluye que con cuatro platos el sistema puede trabajar de manera adecuada, pero es beneficioso instalar hasta 7 o 9, para aumentar la eficiencia del sistema de deshidratación. La eficiencia de las copas de burbujeo es de 25%, mientras que las de tipo válvula es de 33%.

Debido a la tendencia del glicol a formar espuma, es recomendable un mínimo de 24 pulgadas de separación entre platos. Esto garantiza una mejor operación de la torre y facilita posteriormente las labores de inspección y mantenimiento.

A pesar de que, desde el punto de vista teórico, la concentración de glicol que se debe utilizar para adsorber una cierta cantidad de agua a determinadas condiciones de presión y temperatura se puede

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