Procesamiento De Gas Natural

Introducción

El gas natural es una de las fuentes de energía más utilizadas a nivel mundial y también una de las más limpias, el manejo del mismo desde el pozo hasta el usuario final comprende etapas de extracción de componentes líquidos, eliminación de contaminantes, compresión y transporte. La extracción de componentes líquidos es una etapa importante de la cadena de valor del gas natural debido a que, aún cuando el gas natural está formado principalmente de metano, puede incluir también etano, propano, butano y pentanos. La separación o extracción de dichos compuestos además de ser necesaria para el control del punto de rocío de hidrocarburos, y de esta manera evitar la condensación de los mismos durante el transporte, es de interés económico debido a que estos componentes tienen un alto valor cuando son vendidos por separados.

actualmente la remoción de líquidos del gas natural puede ser realizada mediante dos técnicas: La absorción, y los procesos de refrigeración, entre los cuales uno de ellos corresponde a la refrigeración por expansión isoentálpica. Ambos métodos permiten recuperar casi toda la fracción pesada de los líquidos, sin embargo las fracciones livianas como el etano, son más difíciles de extraer mediante la absorción. Los procesos de refrigeración, sin embargo, permiten la separación de las fracciones más livianas de los líquidos, al producir la condensación de las mismas por una disminución de la temperatura. Se tiene que la expansión isoentálpica a través del efecto Joule-Thomson (JT) como parte de los procesos de refrigeración es uno de los métodos más sencillos para realizar dicho enfriamiento.

EXTRACCIÓN DEL GAS NATURAL

El gas natural se extrae cavando un hueco en la roca. La perforación puede efectuarse en tierra o en mar. El equipamiento que se emplea depende de la localización de la napa de gas y de la naturaleza de la roca. Si es una formación poco profunda se puede utilizar perforación de cable. Mediante este sistema una broca de metal pesado sube y baja repetidamente en la superficie de la tierra. Para prospecciones a mayor profundidad, se necesitan plataformas de perforación rotativa. Este método es el más utilizado en la actualidad y consiste en una broca puntiaguda para perforar a través de las capas de tierra y roca

Este se extrae usando pozos de perforación para luego llevarlo a la superficie por medio de ductos. En la mayoría de los pozos, la presión del gas natural es suficiente para impulsarlo hacia fuera. El gas natural se extrae cavando un hueco en la roca. La perforación puede efectuarse en tierra o en mar. El equipamiento que se emplea depende de la localización de la zona de gas y de la naturaleza de la roca. Si es una formación poco profunda se puede utilizar perforación de cable. Mediante este sistema una broca de metal pesado sube y baja repetidamente en la superficie de la tierra. Para prospecciones a mayor profundidad, se necesitan plataformas de perforación rotativa. Este método es el más utilizado en la actualidad y consiste en una broca puntiaguda para perforar a través de las capas de tierra y roca

Una vez que se ha encontrado el gas natural, debe ser extraído de forma eficiente. La tasa de recuperación más eficiente representa la máxima cantidad de gas natural que puede ser extraída en un período de tiempo dado sin dañar la formación.

Lo más común es que el gas natural esté bajo presión y salga de un pozo sin intervención externa. Sin embargo, a veces es necesario utilizar bombas u otros métodos más complicados para obtener el gas de la tierra. El método de elevación más difundido es el bombeo de barra.

Refrigeración por Expansión

El gas pasa primero por un intercambiador de calor para recibir un pre-enfriamiento, y posteriormente a través de una válvula de expansión o estrangulador. Esta expansión es un proceso donde la caída de presión genera una disminución de temperatura, la cual provoca una separación de los líquidos condensables. Generalmente en este tipo de proceso, el gas debe comprimirse para alcanzar la presión requerida para su transporte. Mas allá también se puede decir que expansión se lleva a cabo por elemento de expansión el cual es un elemento que disminuye la presión de un fluido pasando de un estado de más alta presión y temperatura a uno de menor presión y temperatura. Al producirse la expansión del gas en un ambiente de menor presión, se evapora parcialmente reduciéndose la temperatura al absorber calor latente de él mismo.

En este esquema puede verse que el gas de entrada es pre-enfriado en el intercambiador de calor gas-gas usando la corriente de gas de salida del separador, para así de este modo aprovechar parte de la energía utilizada para la refrigeración. El enfriador es una unidad de tubo y carcasa tipo “Kettle”, en el cual el gas pasa por los tubos y le transmite la energía al líquido refrigerante que rodea los tubos. El refrigerante se vaporiza y deja el enfriador esencialmente como vapor saturado. Si hay presente agua, la formación de hidratos es prevenida por la inyección de un inhibidor de hidratos, como el metanol.

ABSORCION REFRIGERADA.

El proceso de absorción, para la recuperación de los componentes pesados del gas ocurre a través de una absorción física promovida por el contacto del gas con el óleo de absorción. El mecanismo de este proceso es la diferencia entre la presión de vapor de los componentes en el óleo y su presión parcial en el gas. Como la primera es menor que la segunda, ocurre una transferencia de masa del gas para el óleo, con liberación de energía y un consecuente aumento de temperatura. Este principio se aplica a todos los hidrocarburos, sin embargo, enla segunda etapa, cuando la presión es reducida, los componentes livianos son liberados del óleo, quedando retenidos a penas los hidrocarburos pesados. El contacto entre el óleo de absorción y el gas ocurre en sentido contrario

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