Tratamiento Del Gas Natural

1) Problema que induce el agua en el gas

El vapor de agua asociado al gas natural, es uno de los contaminantes más comunes en el gas dado por los inconvenientes que puede ocasionar tanto en procesos posteriores a los que pudiere estar sometido, como para su transporte a áreas de tratamiento y consumo. Bajo condiciones normales de producción, el gas natural está saturado con agua. Por los incrementos de presión o reducción de temperatura el agua en el gas natural se condensa y se forma en agua liquida. Cuando el agua libre se combina con las moléculas de gas (metano, etano, propano, etc.), esta forma hidratos sólidos el cual puede taponar válvulas, equipos y algunas líneas de gas.

La presencia de agua líquida puede incrementar la corrosividad del gas natural, especialmente cuando el gas contiene H2S y CO2. Sin embargo el contenido de agua en el gas natural puede ser reducido para evitar la formación de hidratos y reducir la corrosión en tuberías antes que sea transportado. Por otra parte en el transporte y consumo, el gas natural, debe cumplir con determinadas especificaciones, y una de ellas es la cantidad máxima de agua presente en la mezcla gaseosa

Un aspecto que suele complicar el manejo del gas producido, es conocer con certeza el volumen de agua, que puede estar disperso en el gas natural, (generalmente se encuentra saturado con agua en forma de vapor). Los cambios en la temperatura y presión condensan este vapor que altera el estado físico de gas a líquido y luego a sólido dentro de las tuberías y otros recipientes, que pueden generar problemas que pudieran llegar a ser graves, como en los sistemas criogénicos que no tienen ninguna tolerancia al agua, ya que estos trabajan a temperaturas comprendidas entre –100 -300ºF y el agua podría causar problemas muy graves a nivel operacional.

Este vapor de agua debe ser removido para evitar en el sistema los siguientes problemas: Formación de ácidos, peligro de explosión y obstrucción en la tubería.

Formación de ácidos

Cuando hay presencia de CO2 y H2S, conjuntamente con agua libre, se formaran compuestos ácidos que corroen las tuberías y restos de los componentes metálicos del sistema.

Peligro de explosión

Si un bache de agua que se haya formado en la tubería entra a una caldera, habrá una explosión. La magnitud depende de la cantidad de líquido que llegue y de la temperatura que encuentre. El agua, al evaporarse aumenta 1.700 veces su volumen.

Obstrucción en la tubería

Obviamente cuando se forma estos taponamientos, la red de tubería se tapona y el servicio se interrumpe

2) Prevención de hidratos

Hidratos de gas natural son los sólidos que se forman a partir de hidrocarburos del gas natural y agua. Las moléculas de agua tienen una estructura de nido de abeja con una molécula de uno de los componentes del gas natural que ocupa cada uno vacío. Debido a que estos sólidos son más densos que el hielo de agua, su formación se ve favorecida a altas presiones y forman a temperaturas que son considerablemente más altos que el punto de congelación del agua. Hidratos de gas natural pueden formar a temperaturas de hasta 70° F y líquidos como estos cristales de hielo como sólidos o semisólidos pueden interferir con el paso de gas natural a través de válvulas y tuberías.

Se puede prevenir la formación de hidratos:

1. Calefaccionado o aislando la línea de conducción.

2. Agregando inhibidores “termodinámicos” para operar, con un margen de seguridad, fuera de la zona de hidratos: metanol y etilenglicol en la formación de hidratos.

3. Dejar que se forme (termodinámicamente) el hidrato pero modificar su crecimiento (cinéticamente) previniendo la agregación (crecimiento) del hidrato.

Cuando un gas o un vapor se encuentra en contacto con un superficie sólida, parte de este se adhiere al sólido. Esta fracción de gas o vapor que se une al solido entra dentro de este o permanece en su superficie. a este fenómeno se le llama absorción. La absorción de se le llama un proceso exotérmico en la que se produce una disminución de la entropía del sistema.

De forma simplificada, la absorción es la atracción y adhesión de moléculas gaseosas o liquidas sobra la superficie de un sólido y sus cavidades interiores. La cantidad de absorción depende tanto de la naturaleza específica del absorbente como el material absorbido

Dado que la adsorción es un fenómeno de superficie, los buenos adsorbentes son aquellos que presentan grandes superficies por unidad de masa y tienen grandes fuerzas atractivas. .

Entre los materiales conocidos que cumplen con estas características, se pueden encontrar varias categorías:

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