PROYECTOS PETROQUIMICOS- FORO 2 SEMANA

1. En que se basa el tratamiento del gas natural dentro de una planta petroquímica y su impacto en los sistemas criogenicos?.

Se entiende como procesamiento del gas, la obtención a partir de la mezcla de hidrocarburos gaseosos producida en un campo, de componentes individuales como etano, propano y butano. En el procesamiento del gas se obtiene los siguientes productos:

- Gas Residual o Pobre. Compuesto por metano básicamente y en algunos casos cuando no interesa el etano, habrá porcentajes apreciables de éste.

- Gases Licuados del Petróleo (LPG). Compuestos por C3 y C4; pueden ser compuestos de un alto grado de pureza (propano y butano principalmente) o mezclas de éstos. La tabla 26 muestra las características de algunos compuestos o mezclas de LPG.

- Líquidos del Gas Natural (NGL). Es la fracción del gas natural compuesta por pentanos y componentes más pesados; conocida también como gasolina natural. La tabla 24(1) muestra las especificaciones que típicamente se le exigen a la gasolina natural en una planta de procesamientos del gas natural.

El caso más sencillo de procesamiento del gas natural es removerle a este sus componentes recuperables en forma de líquidos del gas natural (NGL) y luego esta mezcla líquida separarla en LPG y NGL. Cuando del proceso se obtiene con un alto grado de pureza C2, C3 y C4 se conoce como fraccionamiento.

El procesamiento del gas natural se puede hacer por varias razones:

• Se necesitan para carga en la refinería o planta petroquímica materiales como el etano, propano, butano.

• El contenido de componentes intermedios en el gas es apreciable y es más económico removerlos para mejorar la calidad de los líquidos.

• El gas debe tener un poder calorífico determinado para garantizar una combustión eficiente en los gas domésticos, y con un contenido alto de hidrocarburos intermedios el poder calorífico del gas puede estar bastante por encima del límite exigido.

Se habla básicamente de tres métodos de procesamiento del gas natural: Absorción, Refrigeración y Criogénico. El primero es el más antiguo y el menos usado actualmente; consiste en poner en contacto el gas con un aceite, conocido como aceite pobre, el cual remueve los componentes desde el C2 en adelante; este aceite luego se separa de tales componentes. El método de refrigeración es el más usado y separa los componentes de interés en el gas natural aplicando un enfriamiento moderado; es más eficiente que el método de absorción para separar del C3 en adelante. El proceso criogénico es el más eficiente de los tres, realiza un enfriamiento criogénico (a temperaturas muy bajas, menores de -100 °F) y se aplica a gases donde el contenido de intermedios no es muy alto pero requiere un gas residual que sea básicamente metano.

Procesos Criogénicos

Se caracterizan porque el gas se enfría a temperaturas de -100 a -150 °F (Temperaturas Criogénicas); en este caso se requiere que el gas después de la deshidratación tenga un contenido de agua de unas pocas ppm, además se necesita que el gas se pueda despresurizar para poderlo enfriar.

Las plantas criogénicas son la de mayor rendimiento en líquidos recobrados, son más fáciles de operar y más compactas aunque un poco más costosas que las de refrigeración (1). La selección de una planta criogénica se recomienda cuando se presenta una o más de las siguientes condiciones (4).

• Disponibilidad de caída de presión en la mezcla gaseosa

• Gas pobre.

• Se requiere un recobro alto de etano (mayor del 30%).

• Poca disponibilidad de espacio.

• Flexibilidad de operación (es decir fácilmente adaptable a variaciones amplias en presión y productos).

En una planta criogénica los rendimientos en componentes recuperados son: C2 > 60%, C3 > 90% y C4+  100%.

Un proceso de endulzamiento se puede decir, en general, que consta de cinco etapas

• i) Endulzamiento. Donde se le remueve por algún mecanismo de contacto el H2S y el CO2 al gas. Esto se realiza en una unidad de endulzamiento y de ella sale el gas libre de estos contaminantes, o al menos con un contenido de estos igual o por debajo de los contenidos aceptables.

• ii) Regeneración. En esta etapa la sustancia que removió los gases ácidos se somete a un proceso de separación donde se le remueve los gases ácidos con el fin de poderla reciclar para una nueva etapa de endulzamiento. Los gases que se deben separar son obviamente en primer lugar el H2S y el CO2 pero también es posible que haya otros compuestos sulfurados como mercaptanos (RSR), sulfuros de carbonilo (SCO) y disulfuro de carbono (CS2).

• iii) Recuperación del Azufre. Como el H2S es un gas altamente tóxico y de difícil manejo, es preferible convertirlo a azufre elemental, esto se hace en la unidad recuperadora de azufre. Esta unidad no siempre se tiene en los procesos de endulzamiento pero cuando la cantidad de H2S es alta se hace necesaria. En la unidad recuperadora de azufre se transforma del 90 al 97% del H2S en azufre sólido o líquido. El objetivo fundamental de la unidad recuperadora de azufre es la transformación del H2S, aunque el azufre obtenido es de calidad aceptable, la mayoría de las veces, para comercializarlo.

• iv) Limpieza del gas de cola. El gas que sale de la unidad recuperadora de azufre aún posee de un 3 a un 10% del H2S eliminado del gas natural y es necesario eliminarlo, dependiendo de la cantidad de H2S y las reglamentaciones ambientales y de seguridad. La unidad de limpieza del gas de cola continua la remoción del H2S bien sea transformándolo en azufre o enviándolo a la unidad recuperadora de azufre. El gas de cola al salir de la unidad de limpieza debe contener solo entre el 1 y 0.3% del H2S

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