Descripcion de suelos expansivos, colapsables y licuablesDescripción completa
licuacion , mecanica de suelos , ing betty condoriDescripción completa
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DE PLANTA DE GAS MODULO 3: PROCESOS DE G Q O
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Ing. Carlos Abel
Fundamentos Deshidratación
Recuperación de licuables
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Estabilización de líquidos Sistemas Auxiliares Control de procesos Sistemas y equipos de seguridad roce roce m entos entos e arran arranque que y para para a
Sólidos Agua Condensado de estabilización Agua Gas de Ingreso
Recuperación de licuables
4
Licuables hacia fraccionamiento
es
ra ac n
Compresión Gas de Venta
Gas a gaseoducto Reinyección Quema
El objetivo básico del procesamiento del gas natural es separar sus componentes en pro uctos con especificaciones definidas y controladas, para que uedan ser utilizados con alto desem eño en aplicaciones especificas, permitiendo la incorporación de mayor valor agregado a los productos generados. , fracciona el petróleo en productos de especificación definida, una unidad de procesamiento de gas natural tiene como función básica fraccionar el gas en productos especificados pera el cumplimiento de las 5
Componentes
6
Procesamiento
Productos
H2O
N2
CO2 C1 C2 C3 C4 C5
C1
C7 . . . Cn
CO2
C2
Etano
Procesamiento
C3 C4
GLP
H2O
C5 C6 C7 . . Cn
Gasolina Natural 5+
Tipos de unidades de procesamiento de gas natural
punto m s mportante e as un a es e procesamiento de gas natural es el sistema de generación de criogenia (bajas temperaturas), responsa es por a cue acc n e os componentes pesados del gas natural. El proceso termodinámico escogido para este fin define el tipo de unidad a ser ut za o. 7
Refrigeración mecánica Turbo-expansión
Procesos de Recuperación de Licuables
En el siguiente diagrama de fases se muestra el comportamiento de los tres principales tipos de
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ac o es e e ecc
Calidad re uerida del as de venta
Duración de las reservas
e
oceso
Presión, temperatura y composición del gas natural
Proximidad de los centros consumidores instalaciones
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Es el más simple y barato de los procesos, por tanto es , limitaciones técnicas. Es normalmente utilizado en proyectos donde la compos c n e gas natura a ser trata o ya est en próxima de la especificación del gas de venta, faltando apenas un ajuste de las fracciones más pesadas, como utanos y pentanos. El fundamento termodinámico asociado a este proceso es la licuefacción de los com onentes más esados debido a la reducción de temperatura proporcionada por expansión isoentálpica en una válvula de control de resión. 10
-
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Diagrama de Flujo Proceso de Recuperación de Licuables Mediante Efecto JT
Las características más relevantes de este proceso de licuefacción son:
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Expansión isoentálpica (Δh = 0 ) Baja eficiencia de desempeno Bajo nivel de recuperación de propano Baja inversión roceso norma mente ut za o para re uc r e punto de condensación del gas natural
Es considerado un proceso simple de inversión media, pue e generar gas espec ca o para venta, aunque presenta limitaciones técnicas en cuanto al contenido residual de ro ano en el as de venta. Si el objetivo del proyecto fuera maximizar la producción de GLP, deberá considerarse la utilización . El fundamento termodinámico asociado a este proceso es la licuefacción de los com onentes más esados del gas natural por medio de reducción de temperatura provocada por el intercambio térmico del gas con un . 13
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Diagrama de Flujo Proceso de Recuperación de Licuables Mediante Refrigeración Mecánica
agrama e 15
uo
co
e r gerac n con ropano
Ciclo Refrigeración con Propano 16
Chiller
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Las características más relevantes de este proceso de licuefacción son:
Logra bajas temperaturas
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Proceso simple y robusto No necesita de presiones altas (no opera con expansión del gas) Considerado de inversión media
Los principales problemas operacionales de este tipo de unidades están relacionados con: Formación de Hidratos -Obstrucción de las toberas nebulizadoras -Baja eficiencia de la bomba de inyección -Incremento en el contenido de humedad del gas
Parada de com resores de ro ano -Problemas con la calidad del propano -Problemas eléctricos 19
El proceso de turboexpansión es el más eficiente proceso ermo n m co ac ua men e u za o en plantas de procesamiento de gas natural. Posee un excelente rendimiento en la recu eración del propano, siendo capaz de reducir practicamente a cero este componente en el gas . etano petroquímico. Es un proceso de alta inversión, por tanto se requieren volúmenes de gas superiores a 90 MMscf/d para que tenga un retorno adecuado de la inversión. 20
La licuefacción de los componentes más pesados del gas natural en este proceso es garantizado por la expansión del gas natural en una turbina, la cual
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compresor auxiliar del sistema principal de compresión. La expansión del gas es isoentrópica, con generación de trabajo. Debido a la reducción de temperatura proporcionada por la expansión isoentrópica con la , alcanzar temperatura abajo de -140 °F.
Dia rama de Flu o Proceso de Recu eración de Licuables Mediante Turboexpander 22
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Diagrama P-T para un proceso Turboexpander
Las características más relevantes del proceso de
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Expansión isoentrópica (Δs = 0 ) Proporciona la temperatura más baja de todos los procesos Mayor eficiencia (riqueza residual del gas de venta tiene a cero) Único con la posibilidad de generar etano petroquímico Total recuperación del propano Alta recuperación de etano
Los principales problemas operacionales de este tipo de unidades están relacionados con: Falla del sistema de control -La unidad posee un sistema de control altamente automatizado -Normalmente las fallas se dan en los PLC’s
Formación de Hidratos -Se requiere medición en línea de la humedad del gas a -Saturación de los tamices moleculares -Regeneración deficientes por baja temperatura del horno, o
. 25
Problemas operacionales (cont.) Parada del Turboexpansor , causa la pérdida de obtención de bajas temperaturas -Se podría mitigar con expansión isoentálpica con una JT -
Daño del aislamiento térmico -Cuando ocurre algún hecho que impacta el nivel de aislamiento
térmico del sistema de frio de la unidad. -La pérdida de eficiencia es inmediata y muchas veces requiere paradas no programadas para reparar el aislamiento. 26
Reducir punto de rocio Cumplir especificaciones de gas de ven a Maximizar producción GLP Producir etano petroquímico
S
S
S
N
S
S
N N
N N
S S
Expansión isoentálpica versus isoentrópica Turboexpansión
