REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL P. P. PARA LA EDUCACION SUPERIOR UNIVERSIDAD BOLIVARIANA DE VENEZUELA PROGRAMA DE FORMACION DE HIDROCARBURO-GAS GUIRIA ESTADO SUCRE.
Profesora:
Realizado por:
Irenis Quintero
Mayerlin Mierez
GÜIRIA, MAYO DEL 2013 SEPARADORES CICLONICOS CENTRIFUCOS
Los ciclones son uno de los equipos más empleados dentro de las operaciones de separación de partículas sólidas de una corriente gaseosa, además de poder emplearse para separar sólidos de líquidos. Su éxito se debe en parte a que son equipos de una gran sencillez estructural debido a que no poseen partes móviles y a que apenas exigen mantenimiento. Además destaca el hecho de que, al hacer uso de fuerzas centrífugas en vez de gravitatorias, la velocidad de sedimentación de las partículas se incrementa en gran medida haciéndose más efectiva la separación. Un separador ciclónico está compuesto básicamente por un cilindro vertical con fondo cónico, dotado de una entrada tangencial normalmente rectangular. La corriente gaseosa cargada con las partículas sólidas se introduce tangecialmente en el recipiente cilíndrico a velocidades de aproximadamente 30m/s, saliendo el gas limpio a través de una abertura central situada en la parte superior. Por tanto, se observa que el modelo de flujo seguido por el gas dentro de los ciclones es el de un doble vórtice. Primero el gas realiza una espiral hacia abajo y por la zona exterior, para después ascender por la zona interior describiendo igualmente una hélice. Las partículas de polvo, debido a su inercia, tienden a moverse hacia la periferia del equipo alejándose de la entrada del gas y recogiéndose en un colector situado en la base cónica. Se trata de un equipo muy eficaz a menos que la corriente gaseosa contenga una gran proporción de partículas de diámetro inferior a unos 10 µm. Aunque se puedan emplear ciclones para separar partículas con diámetros mayores de 200 µm, esto no suele ser muy frecuente ya que los sedimentadores por gravedad o los separadores por inercia resultan normalmente más efectivos y menos sujetos a abrasión. Se puede emplear tanto para gases cargados de polvo como de niebla, es decir, para pequeñas partículas líquidas. De acuerdo a su disposición geométrica se distinguen los siguientes tipos de separadores ciclónicos: (a)- entrada tangencial y descarga axial (b)- entrada tangencial y descarga periférica
(c)- entrada y descarga axiales (d)- entrada axial y descarga periférica El principio de funcionamiento en el cual se basan estos tipos de ciclones es muy similar. (a) Los ciclones de entrada tangencial y descarga axial representan el ciclón tradicional y, aunque se pueden construir con diámetros más grandes, lo más frecuente es que éstos se encuentren entre los 600 y los 915 mm. (b) En los ciclones con entrada tangencial y descarga periférica, el gas sufre un retroceso en el interior del equipo al igual que ocurre en un ciclón convencional. Sin embargo, presenta el inconveniente de que el polvo no es eliminado en su totalidad de la corriente gaseosa, aunque sí se produce una concentración del mismo. (c) En los ciclones con entrada y descarga axial la diferencia fundamental se encuentra en que los diámetros son de menores dimensiones (entre 25 y 305 mm), con lo que gracias a esta característica su eficicencia es mayor aunque su capacidad es menor. (d) Por otra parte, los ciclones de entrada axial y salida periférica proporcionan un flujo directo que es muy adecuado para conectarlos a fuentes de gran volumen, donde los cambios en la dirección del gas podrían ser un inconveniente. Otra posible clasificación de los ciclones se puede realizar en función de su eficacia. La eficacia de un ciclón está determinada en gran medida por su tamaño. Se ha comprobado que los ciclones de menor diámetro son los que proporcionan mejores eficacias en la separación de partículas. Asimismo se observa que la altura total del equipo también afecta a la eficacia, aumentando ésta con la altura. Según este criterio se consideran los siguientes tipos: - muy eficientes ( 98 - 99%) - moderadamente eficientes ( 70- 80%) - de baja eficiencia ( 50%) Existen también los denominados hidrociclones que se encargan de separar las partículas sólidas de líquidos.
DESHIDRATACIÓN DEL GAS NATURAL POR CLORURO DE CALCIO El cloruro de calcio se usa como un desecante consumible para deshidratación de gas natural. Es una sal altamente higroscópica que se usa principalmente en áreas remotas y para pequeños flujos. El equipo esta compuesto, por una torre la cual tiene una sección de separación en la parte baja. Por encima del separador hay una sección de contacto de aproximadamente 3 a 4 platos. Posteriormente hay un plato soporte sobre el cual se instala el CaCl2 en forma de píldoras o balas. El gas entra a la sección de separación en la cual se remueve cualquier líquido que lleve. A continuación saturado de humedad, fluye hacia arriba a través de los platos, los cuales contienen una salmuera de CaCl2 en donde se absorbe algo del agua. Posteriormente, el gas entra en contacto con la sal, la cual absorbe el agua disolviéndose en ella y formando una salmuera. Dicha salmuera cae sobre los platos y va hasta el fondo de la vasija. El gas que sale de la torre generalmente cumple con los requerimientos de contenido de agua el cual puede llegar a 1 lb/MMscf. La capacidad típica del CaCl2 es 0.3 lb CaCl2 / lb H2O. Las velocidades superficiales en el lecho son 20 - 30 ft/min y la relación L/D para el lecho debe ser al menos 3 a 4:1. El CaCl2 debe ser cambiado periódicamente usualmente cada dos a tres semanas. La incorrecta disposición de la salmuera puede ocasionar problemas ambientales, generalmente es inyectada a un pozo.
RECOBRO DEl AZUFRE
Para la recuperación de azufre se debe de eliminar el sulfuro de hidrógeno de los gases ácidos y las corrientes de hidrocarburos. El proceso Claus convierte el sulfuro de hidrógeno en azufre elemental mediante reacciones térmicas catalíticas. Después de quemar el sulfuro de hidrógeno en condiciones controladas, los deshidratadores eliminan el agua y los hidrocarburos de las corrientes de carga de gas, las cuales se exponen seguidamente al catalizador para recuperar azufre adicional. El vapor de azufre de la combustión y la conversión se condensa y recupera. En el procesamiento de crudos se producen altas concentraciones de azufre y nitrógeno que incrementan la formación de sulfuro de hidrógeno (H2S) y amoniaco (NH3). La mayor parte del H2S es absorbido por la circulación de una solución de amina (proceso de DEA), y gran parte del amoniaco es absorbido, junto con cantidades proporcionales de H2S, en el lavado con agua ( Stripper de aguas agrias). La Unidad de Recuperación de Azufre (URA) Aplicando un proceso Claus, convierte el H2S presente en el gas ácido de amina y en el gas agrio de NH3, en azufre elemental (puro), y además el NH3 se descompone en nitrógeno no-contaminante (N2) y vapor de agua (H2O). La eficiencia de recuperación de azufre típica de la unidad Claus es solo del 94%. La unidad de Tratamiento del gas residual (UTGR), convierte prácticamente todos los compuestos azufrados, distintos de H2S, en UTGR, a H2S y luego este es absorbido en la sección de Aminas, separado con vapor de calefacción (steam-stripped) y reciclado al Horno de Reacción del SRU. De esta manera la eficiencia global de recuperación es ma-yor al 99.8%. El gas ácido (H2S ácido sulfhídrico + CO2 bióxido de carbono), proveniente del proceso de endulzamiento, pasa por un reactor térmico (cámara de combustión) y posteriormente pasa a dos reactores catalíticos, donde finalmente se logra la conversión del H2S (ácido sulfhídrico) en azufre elemental. El azufre elemental se almacena, transporta y entrega en estado líquido.
