Caso Caso de Estu Estudi dio: o: Plan Planta ta de Desh Deshid idra rata taci ción ón con con TEG (Trietilenglicol) PLANTA PLANTA DE TEG.
La absorción por TEG es la más común en las plantas gasíferas de todo el mundo, debido a su alto rendimiento y eficiencia. Por ello se utiliza en la planta de desidratación por glicol y cribas moleculares. El glicol !Trietilen"Glicol !Trietilen"Glicol TEG#, en su proceso de absorción !desidratación del gas#, se presenta en dos estados $ue son% Glic Glicol ol Pobre Pobre..- Es el glicol puro, de fábrica o ya regenerado $ue mantiene un alto porcenta&e de su pureza inicial in icial !'()'*+#, está en el tan$ue de surgencia del circuito de de regene egenera raci ción, ón, de dond dondee a un deter determi mina nado do caud caudal al y temp temper erat atur ura a a acia acia la torr torree contactora a cumplir con su función de absorción. Glicol Rico.- Es el glicol $ue a sobresaturado sus mol-culas con agua presente en el gas $ue fluye fluye en senti sentido do ine iners rso o en la torr torree cont contact actor ora, a, tiene tiene una una pur pureza eza de '"' '"'/+ /+ apro0imadamente1 Luego sufre un proceso de regeneración para ad$uirir sus condiciones iníciales y llegar al tan$ue surgencia e iniciar un nueo ciclo.
El proceso: proceso:
La corriente de gas $ue sale de la planta de amina al 2+ de 345, se dirige acia la torre de absorción !T"2# y !T"25#, en el cuál se produce una desidratación del gas donde un gas saturado con agua entre ( ) 6,7 Lb89P3: contenido de agua.
El trietilenglicol $ue fluye por la torre en contracorriente con el gas es filtrado, regenerado en los tan$ues de calentamiento y aporización a /72 ;< y bombeado a la torre. El gas parcialmente desidratado pasa por el separador orizontal ="27, el cuál separa partes de glicol $ue pudo arrastrar el gas, para ir a las cribas moleculares y absorber el porcenta&e sobrante de agua. El glicol es sometido a calentamiento en el e$uipo regenerador, el cual emplea gas como combustible. :e esta forma se logra la eaporización del agua presente, obteniendo glicol pobre en agua, el cual es reintroducido en el sistema por medio de las bombas a pistón, las cuales alcanzan presiones de asta (2 Psi y 22 ;<. El contenido de agua a la salida de la corriente de gas de la torre contactora de glicol es de (,* Lbs89P3. Tambi-n la absorción por TEG, cuenta con un ciclo de regeneración del mismo, el gas $ue sale de la torre contactora, se denomina glicol rico, este inicialmente a acia la bomba, la cual permite bombear acia un tan$ue de calentamiento y aporización a />7 ;<, donde se eapora el agua atrapada y el gas $ue se encuentra en solución se a a un tan$ue de flaseo, donde es separado. El TEG de aí a acia unos filtros mecánicos y posteriormente pasa a un filtro de carbón actiado, para finalizar en un tan$ue de almacenamiento, de este sale el TEG pobre $ue inicialmente pasa por un intercambiador ?ire " TEG, para despu-s iniciar el ciclo de nueo ingresando a la torre contactora de glicol. Proceso TEG. La desidratación con glicol inolucra la absorción del agua del gas natural por el glicol a presión alta y temperatura ba&a y la reconcentración del glicol a presión ba&a y temperatura alta.
El secado ocurre en el absorbedor. El resto de los e$uipos eliminan el agua del glicol para reciclarla, este proceso es todo un ciclo. @na de las causas para la p-rdida del glicol ocurre en la regeneración, para ello se debe tomar en cuenta arios factores, no solo para la p-rdida, sino tambi-n para eitar su deterioro, -stos pueden ser%
PA ba&o :emasiado alta la temperatura de regeneración del glicol 3ontaminaciones de todo tipo
? continuación se muestra el interior de la torre contactora de glicol &unto con sus partes internas más importantes y necesarias de recalcar.
Torre de glicol
CRIBAS (MALLAS) MLEC!LARES Ge"er#lid#des
En esta sección se separa de la corriente gaseosa el último resto de agua arrastrada, preio al ingreso a la sección criog-nica de la unidad. El contenido má0imo de umedad del gas de alimentación es saturado !debe ser de > Lb899B3<# y la concentración de dió0ido de carbono no debe superar el 5,>7 + molar, según diseCo. El separador consiste en un leco de tamices moleculares, en el cual son adsorbidas selectiamente las mol-culas de agua, permitiendo el paso de los idrocarburos. La adsorción del agua en el tamiz molecular continúa asta $ue no $ueden sitios disponibles sobre la superficie del adsorbente para alo&ar mol-culas de agua. En este punto el leco está saturado, y debe regenerarse para recuperar su capacidad de retener la umedad. 3on el fin de garantizar una operación contínua, la unidad posee dos columnas rellenas con los tamices moleculares, de forma tal $ue mientras en una de ellas tiene lugar el proceso de adsorción, en la restante se regenera el leco.
Los tamices moleculares son cristales $ue están formados por silicio de aluminio producidos sint-ticamente !cerámica sint-tica# con mol-culas d e sodio !Da# en los -rtices de los cristales, $ue siren como poros de abertura para atrapar el a gua al paso del gas. Sep#r#dor de e"$r#d# # l#s Crib#s %olec&l#res
La unidad de desidratación de 3ribas moleculares está diseCada para remoer irtualmente toda el agua permaneciente desde la entrada del gas. @n sistema de dos camas asegura $ue una siempre este desidratando mientras la otra esta regulando. La adsorción está compuesta por una sílica alúmina $ue sustrae y tiene / distintas fases cada ciclo. '. Ciclo de Adsorci".- El gas entra a la unidad y se mezcla con el gas de reciclo oliendo desde la entrada del sistema de estabilización. El gas combinado es entonces dirigido a tra-s del cambio de álulas de la parte superior del secador de las cribas moleculares !="57 o ="575# $ue est- en el ciclo de adsorción.
3ada una de las cribas moleculares secadoras !="578757# contiene una re&a de apoyo con un arreglo de acero limpio !tela de alambre. Las camas son llenadas con la siguiente lista $ue se presenta a continuación. a# (
El apor de gas es adsorbido acia la superficie de los tamices. Los tamices son una sustancia cristalina de alúmina de silicato de $ui-n la estructura molecular contiene agu&eros con el tamaCo de una mol-cula de agua. Estos agu&eros tienen una alta afinidad al funcionamiento normal de temperatura para atraer y capturar las mol-culas de agua !?dsorción#. ? altas temperaturas alrededor de 622 ;<, la fuerza de atracción se rompe y las mol-culas de agua se sueltan !Hegeneración#. Esta es una reacción física reersible, no una reacción $uímica irreersible, y por consiguiente los tamices moleculares pueden estar su&etos a este ciclo asta su degradación.
3ada torre es controlada automáticamente para permanecer en el proceso por 5 oras y entonces ser regenerado por calentamiento por un periodo de * oras y enfriada por un periodo de /,7 oras, resultando en 2,7 oras el periodo de standby. El caudal de gas seco se dirige acia la unidad criog-nica. La umedad del gas secado es monitoreado y grabado por el sistema para asegurar $ue el punto de rocío del gas esta deba&o de los )22 ;<. Dormalmente abrá un punto de rocío de )522 ;< con un nueo tamiz molecular y un punto de rocío de )(7 ;< con un ie&o tamiz. El punto de rocío del agua es necesario para preenir el congelamiento y el idrata miento de la formación en la sección criog-nica de la planta.
*. Ciclo de Rege"er#ci" ." :urante la operación, una torre de cribas moleculares estará en el ciclo de adsorción mientras la otra estará en el ciclo de regeneración. El ciclo de regeneración consiste en tres pasos fundamentales%
# 3alentamiento !:irige la umedad fuera de las cribas# 5# Enfriamiento !:euele a la cama la temperatura de entrada# /# Btandby !Esperar a $ue uela al sericio# C#le"$#%ie"$o.- El propósito del ciclo de calentamiento es el de calentar el tamiz molecular a 672 ) 722 ;< dirigiendo toda la umedad adsorbida en el tamiz durante el ciclo de adsorción. E"ri#%ie"$o.- El flu&o de gas sin calentar pasa a tra-s de la misma ruta como la del calentamiento del gas, enfriando la torre de cribas y su contenido. El ciclo de enfriamiento es completado cuando la temperatura de las camas cae dentro de 2 a 7 ;< de la temperatura de entrada del gas.@na ez la torre de 3ribas moleculares se encuentra fría, -sta está lista para oler a sericio S$#"d b+.- Es el tiempo de espera $ue se da por si la torre adsorbedora no a terminado su ciclo todaía. Descripci" del dise,o
Es$r&c$&r# de l#s crib#s %olec&l#res
Actividades: 1.- Efectuar el diseo conce!tual de la torre contactora de deshidratación con TEG con los datos del caso de estudio. ".- Efectuar un diseo conce!tual del secador con #allas #oleculares con los datos del caso de estudio.
