estudio tecnico para el mejoramiento del sistema de deshidratación del gas natural de la planta d

8/18/2019 Estudio Tecnico Para El Mejoramiento Del Sistema de Deshidratación Del Gas Natural de La Planta d

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Estudio Técnico Del Sistema De Deshidratación Del Gas Natural De La Planta De Vuelta Grande

ESTUDIO TECNICO DEL SISTEM DE DES!ID"TCI#N DEL GS NTU"L DE

L PLNT DE VUELT G"NDE

CPITULO I

$%&NTECEDENTESEl gas natural es un recurso no renovable, que debido a sus características combustibles se le ha

dado una amplia gama de aplicaciones que van desde el uso doméstico hasta las diversas ramas

industriales. Para que este combustible pueda ser utilizado es conveniente que pase por un

proceso de purificación, que es denominado endulzamiento ya que el gas tal como es extraído de

los yacimientos, contiene algunos compuestos indeseables como el cido sulfhídrico, bióxido de

carbono y agua, los que ocasionan contaminación, corrosión y restan poder calorífico al gas.

En el país existen varias empresas dedicadas al procesamiento del gas natural entre ella tenemos a

la !Empresa Petrolera chaco ".#.$ la que fue formada en el a%o &''( como resultado de la

)apitalización de la Empresa !*oliviana +P*$.

# fin de optimizar las facilidades de la empresa dentro del mercado regional existente, la

compa%ía ha desarrollado dos comple-os productivos. El comple-o uelta /rande donde que se

procesan los hidrocarburos de los campos del sur.

El campo uelta /rande fue descubierto en &'(0 por +P*, ese se encuentra en el departamento

de )huquisaca provincia 1uis )alvo. 2nicialmente se explotó mediante agotamiento natural. En

&'03, se instalaron compresores para la inyección de gas con el ob-etivo de mantener la presión

de los reservorios productores. )uatro a%os después, entró en funcionamiento la planta de

procesamiento de gas. +a en el a%o 4556 se automatizo la Planta en un 037 aproximadamente.

En este campo se perforaron 60 pozos de los cuales 68 fueron productores, 3 inyectores de gas, &

inyector de agua 9/:;58< y & abandonado 9/:;53e acuerdo a los anlisis de P= y los fluidos observados durante la pruebas, los reservorios en

cuestión estn clasificados como yacimiento de gas y condensado, razón por la cual su

explotación deber contemplar el recicla-e del gas producido a fin lograr la mxima recuperación

del liquido.

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1as instalaciones del )ampo uelta /rande 9/:< tiene como ob-etivo procesar el hidrocarburo

proveniente de los pozos de producción y obtener? )ondensado Estabilizado, /asolina @atural,

/as 1icuado de Petróleo 9/1P< y /as :esidual o "eco, el cual es comprimido y cargado al

gasoducto de exportación a la #rgentina.

1a deshidratación del gas natural es la remoción del agua en estado vapor que est asociada con

el gas. 1a cantidad de agua removida depende sobre todo de los requerimientos de contrato,

limitaciones económicas y el tipo de deshidratación usado. El sistema de deshidratación de la

Planta de Gas de Vuelta Grande ha sido dise%ado para utilizar trietilen glicol 9=E/< para

deshidratación del gas ya que se requiere temperaturas de punto de rocío muy ba-as 9que muy

difícilmente puede ser alcanzado con otros agentes deshidratantes


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1a -ustificación y trascendencia del Proyecto es estudiar y comprender uno de los procesos ms

importantes en lo que respecta al tratamiento del gas naturalB la deshidratación. >e igual manera,

la investigación se hace necesaria cuando se requiere optimizar el sistema controlando los

requerimientos de punto de rocío, controlando la calidad de deshidratación del gas mediante =E/

y minimizando sus pérdidas del =E/ en el proceso de deshidratación.

*%& M"CO INSTITUCIONL

+P* )haco

+%& O,(ETIVOS

+%$%& O,(ETIVO GENE"L

• Cacer un estudio técnico de la planta de procesamiento de gas de uelta /rande, para

comprender y determinar los parmetros de funcionamiento. /arantizando que los

productos estén dentro de las especificaciones.

+%'%& O,(ETIVOS ESPEC-)ICO

• #nalizar y comprender el proceso de deshidratación del gas natural con =rietilen;glicol

9=E/<

• )omprender sus parmetros de su transporte, exportación yDo reinyección.

• 2nvestigar y exponer posibles factores que alteren la operación del proceso de

deshidratación del gas natural.

#nalizar algunos aspectos que ayuden a optimizar el sistema.

ESTUDIO DE ME"CDO1os campos con mayor producción fueron "balo y "an #lberto que durante la gestión 45&&

representan el 6&,07 y 43,&7 del total de la producción respectivamente. tros campos que

tuvieron una producción significativa son Fargarita y =acobo, cuya producción representa el 87

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y el G,&7 respectivamente, adems de uelta /rande, *ulo *ulo, +apacaní, :ío /rande e 2taH

que representan el G,57, G,37, 6,G7, 4,87 y 6,57 del total de la producción de gas natural de

45&&.Entre el & de abril y el 65 de -unio de 45&4, el precio del gas natural boliviano exportado al

mercado argentino ser de &&,50 IusDFF*=A 9dólares americanos por millón de unidades

térmicas britnicas la producción promedio diaria es de?

Ta.la $% P"ODUCCION DI"I

Producción Cantidad Unidad

Gas "esidual /0 MMPCD

Condesado 1'0 ,PDGasolina 2+0 ,PD

GLP '/0 MCD

TM3O 4 LOCLI5CION

"e encuentra en el departamento de )huquisaca provincia 1uis )alvo.1a superficie operada directamente por )haco tiene una extensión total de &GG.G43 hectreas, en

este campo se perforaron 68 pozos de los cuales actualmente 4' son productores. 1a producción

promedio diaria actual es de 345 barriles diarios de petróleo, 05 millones de pies cHbicos de gas,8G5 barriles diarios de gasolina y 405 metros cHbicos de de gas licuado.Esta planta se alimenta de todos los pozos de uelta /rande, en un total de 68 líneas.

1a empresa petrolera )haco opera los siguientes campos?

• )ampo )arrasco

• )ampo *ulo *ulo

• )ampo Janata y Janata @orte• )ampo uelta /rande

• )ampo "an :oque

• )ampo Cumberto "uarez :oca

• )ampo 1os )usis

• )ampo Patu-usal y Patu-usal este

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INGENIE"I DEL P"O4ECTOSISTEMS P"INCIPLES DE L PLNT1os sistemas principales de la planta son?

• "istema de separación de Entrada.

• "istema de Estabilización de )ondensado.

• "istema de :e compresión.

• "istema de >eshidratación de /as.

• "istema de :ecuperación de /1P.

• "istema de )ompresión de /as de Exportación.

• "istema de )ompresión de /as de 2nyección.

• "istema de )alentamiento.

• "istema de #lmacenamiento de Producto.

• "istema de #gua contra 2ncendios.

• "istema de #ire para 2nstrumentos.

• "istema de >rena-e.

• "istema de Energía Eléctrica.

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Vuelta Grande


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• "istemas de /as )ombustible.

• "istema de Kuemadores.

DESC"IPCION DEL P"OSESO

SISTEM DE DES!ID"TCION

1a planta deshidratadora est constituida por dos equipos mayores bsicos? una .sor.edora enla cual, por contacto, en contracorriente, a ba-a temperatura y alta presión, el =E/ pobre absorbela humedad del gas de alimentación, y una "e6eneradora en la cual el =E/ rico cede el agua aalta temperatura y ba-a presión, regresando luego a la primera unidad para reiniciar el ciclo"ecadoD:egeneración.

Este sistema tiene por ob-eto remover el agua del gas a un nivel que prevenga la formación de

hidratos y a la vez cumpla con las condiciones de contrato yDo transporte. 1a planta cuenta con unsistema de deshidratación de dos etapas, la primera consiste en utilizar =E/ y la segunda la

utilización de cribas moleculares. 1os hidrocarburos gaseosos provenientes del separador de

entrada y de la estabilización 9luego de ser comprimidos< son derivados a la torre contactora de

glicol donde son secados a un contenido menor de ( libras por FFP). El glicol rico es

regenerado en el sistema de regeneración.

>espués este gas seco fluye hacia el pre;filtró separador de líquidos, luego es dirigida hacia las

cribas moleculares donde el gas es secado a un punto de roció de ;L&35M, es importante recalcar

que mientras una de estas cribas est en funcionamiento la otra se encuentra en regeneraciónB

para la regeneración de las cribas se utiliza gas residual. El gas de salida de las cribas se dirige alsistema de recuperación.

"ECO""IDO DEL GS DE LIMENTCI#N

El gas hHmedo 9&< 9ver igura @o.&< circula a través del separador de entrada 94< donde sedesprende de algunas impurezas, entra a la absorbedora -ustamente a su punto de rocío. 2nicia surecorrido ascendente 96


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"ecorrido del 6licol

El =E/ rico sale del fondo de la absorbedora 98< a &55M, a través de una vlvula reguladorareduce su presión, desprendiendo en consecuencia los hidrocarburos que haya absorbido en lacolumna. # su paso por el tope de la chimenea del regenerador 9(< circula en un serpentín que

actHa como condensador de glicol, pasando posteriormente a un tanque de venteo 90< en donde seseparan los gases de sorbidos.

>el tanque de venteo el =E/ rico se filtra e intercambia calor con el =E/ pobre procedente deltanque de almacenamiento 9'


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en una geometría de etapas verticales, formada por platos de )ampanas de *urbu-eo o por Empaque Estructurado.

1os hidrocarburos gaseosos provenientes del separador de entrada y de la estabilización de

condesados se dirigen a la torre contactadora entrando por la parte inferior de la torre y la salida

del gas seco se realiza por la parte superior, dirigiéndose al pre;filtro separador donde se

remueven los líquidos que luego se empalman con el =E/ de salida. El =E/ 9''.37 en peso<

entra a la torre por la parte superior en contracorriente del gas y sale por la parte inferior al

sistema de regeneración de /licol. Esta torre tiene 8 bande-as en su interior.

"e6eneradora de 6licol

Par:metros de o;eración<

• Te = =emperatura de entrada.• Ts = =emperatura de salida.• ) = lu-o de gas de entrada.• ; = Presión en el regenerador.• BC N )arga calórica en el condensador.• B! N )arga calórica en el re hervidor.

)unción

1a regeneración del glicol consiste en la recuperación de su condición de agente deshidratadoren el proceso de secado del gas hHmedo, mediante la acción de alta temperatura a ba-a presión.

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• El =E/ rico y frío, se usa como refrigerante en el condensador de tope del :egenerador,

en una operación crítica para economizar =E/. Ella requiere una temperatura decompromiso 94&0M< que permita la condensación del glicol pero no del vapor de agua, para lograr así su separación completa.

• El tanque de venteo se requiere para separar los vapores de hidrocarburos absorbidos

-unto con la humedad en la columna, una vez que la corriente ha sido precalentada en elcondensador y su presión ha sido ba-ada considerablemente.

• El intercambiador de calor =E/ rico;=E/ pobre se requiere para introducir la economía

de calor que hace el proceso exitoso.

• El re hervidor, a base de gas combustible, es necesario para lograr las elevadas

temperaturas exigidas en el :egenerador para alcanzar las condiciones que asegureneficiente separación entre =E/ y agua.

,LNCE DE EBUIPO 4 MBUIN"I

ABSORVEDOR

ks 0.139

m(Lb/hr)

132000

D (ft) 3.19

Hc (Lb) 46

c (Lb) 34!39.3

"c (#$) 60043.2"%& (#$) '23'.3

"t (#$)10!''4.

'

Página 10

REEERADOR

D (ft) 4.3!Hc(Lb) *4c(Lb)

14021.92

"t(#$)

'6**!.*6

+LASH

ks 0.22V,A-(ft/s) 2.91

D (ft) 3.96

V& L 22.2!

H& (ft) 1.'

H (ft) 3.0'

Hf (ft) 1.0'

Ht (ft) *.96

c (&b)*604.

02

"t (#$)163'6

.64


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5E,

5ER"A,BA

DOR 1

5ER"A,BA

DOR 25b 7t (#$/ft) ' !

5b 8t (#$/ft) 10 10

" 90 (#$)/c 1' 1'

Br: (#$)/c 6 6

"st 5b 7t(#$/ft

34*6 6!2

"st 5b 8t(#$/ft

4320 960

"st "s (#$) 1296 2''

"st Br: (#$) 432 96

"t (#$) 9*04 2016

BO,BAS 1 2+&; L(%m) 33.33 33.33

"t (#$) 3196 3196

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E ,A


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