expo sic ion gas

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER ENDULZAMIENTO DE GAS EMPLEANDO MEMBRANAS PERMEABLES INGENIERIA DE GAS

PRESENTADO A: M.Sc. Nicolas Santos Santos Presentado por: Cyndy Argote sierra wilberth Leonardo guerra Jair Martnez de la hoz

INTRODUCCION

En el mundo actual, la tendencia de demanda de combustibles fsiles para generar energa aumenta con el pasar del tiempo, y su utilizacin es masiva en campos industriales y domsticos. La generacin de energa mediante combustin de hidrocarburos normalmente demanda procesos de acondicionamiento previo a su consumo. El gas natural que es extrado del yacimiento posee componentes que son perjudiciales tanto para las facilidades como para la viabilidad econmica de un proyecto petrolero, en general, estos componentes producen problemas de corrosin, contaminacin y problemas operacionales, que a no muy largo plazo producen gastos econmicos, traducidos en alto capital y baja rentabilidad. Los principales compuestos cidos que se desean retirar son el dixido de carbono (CO2) y sulfuro de hidrogeno (H2S).

Para este tratamiento se hace pasar el gas proveniente del yacimiento por un sistema de endulzamiento en donde se lleva a cabo un tratamiento para disminuir la concentracin de dichos componentes, hasta lograr que se encuentren dentro de los rangos permitidos por la legislacin colombiana para el gas de venta. Las especificaciones reales dependen del uso, el pas donde se utiliza el gas, y el contrato. Sin embargo, debido a que el gas natural tiene una gran variedad de composicin, incluida la concentracin de los dos gases cidos, los procesos para la eliminacin de gases cidos varan y estn sujetos a eleccin basada en el producto final deseado. Existen varios tratamientos para el endulzamiento del gas natural, como son los tratamientos qumicos (procesos como son el endulzamiento empleando Aminas y carbonato de potasio) y los tratamientos fsicos (como lo es el endulzamiento empleando membranas permeables).


GAS DE PRODUCCIONESPECIFICACIONES STMA INTERNACIONAL 42.8 MJ/m3 35.4 MJ/m3 Libre de liquidos 6 mg/m3 23 mg/m 2% 5% 0.1% 97 mg/m3 49 C 4.5 C 1.6 mg/m3 3

STMA INGLES 1150 BTU/ft3 950 BTU/ft3 Libre de liquidos 4 PPM 1.0 grano/100 ft3 2% 5% 0.1% 6 Lb/MMft3 120 F 40 F 0.7 grano/1000 ft3

Las corrientes de gas natural poseen, impurezas o contaminantes como nitrgeno (N2), dixido de carbono (CO2), sulfuro de hidrgeno (H2S) y agua. El N2 es un gas inerte que solo va a afectar el poder calorfico del gas y tambin, lgicamente, el costo de transporte. Mientras que el CO2 y el H2S, forman cidos o soluciones cidas en presencia del agua contenida en el gas. Estas sustancias son muy indeseables y deben eliminarse del gas natural antes de su comercializacin. Las Normas de Calidad del gas comercial establecidas por la CREG (Comisin reguladora de Energa y Gas), en el RUT son ilustradas a continuacin:

Max. Poder calorfico bruto Min. Poder calorfico bruto Contenido de Liquidos Contenido mx. H2S Contenido mx. Azufre Contenido mx. CO2 Contenido mx. inertes Contenido mx. De O2 Contenido mx. de H2O Temperatura de entrega mx. Temperatura de entrega min. Material en suspencin


El H2S y CO2 son indeseados, ya que ellos causan corrosin y reducen el valor calorfico y valor de ventas del gas. Otros componentes naturaleza cida son: indeseables de

son otras impurezas comunes en el gas natural. Este ltimo, particularmente daino en los intercambiadores de calor a base de aluminio (cajas fras) que se utilizan en la tecnologa criognica. Para efecto de nuestro caso de endulzamiento, otros componentes cidos como el COS y CS2, tienen una gran importancia debido a su tendencia a daar las soluciones que se utilizan para endulzar el gas y por lo general, no se reportan dentro de la composicin del gas natural que se va a tratar, siendo algo muy costoso para la industria.

El sulfuro de carbonilo (COS), el cual es un compuesto inestable corrosivo y txico que generalmente se descompone en CO2 y H2S; se encuentran tambin los mercaptanos de formula general RSH, donde los ms comunes son el metil y el etilmercaptano, reconocibles por su olor y poder corrosivo; adems son compuestos inestables que reaccionan con algunos solventes haciendo que se descompongan. Los disulfuros, de formula general (RS2), entre los cuales el ms sencillo es el disulfuro de carbono (CS2). Tambin son inestables, aunque ms estables que los mercaptanos, adicionalmente, son corrosivos y txicos. El oxigeno (O2), el monxido de carbono (CO) y el mercurio (Hg)

natural y pueden en algunos casos, especialmente el H2S, ocasionar problemas en el manejo y procesamiento del gas; por esto hay que eliminarlos para llevar el contenido de estos gases cidos a los niveles exigidos para comercializar el gas. El H2S y el CO2 se conocen como gases cidos, porque en presencia de agua forman cidos, y un gas natural que posea estos contaminantes se conoce como gas agrio. Estos son algunos de los problemas que se pueden generar por la presencia del H2S y CO2: Toxicidad del H2S. Corrosin por presencia de H2S y CO2. En la combustin se puede formar SO2 que es tambin altamente txico y corrosivo. Disminucin del poder calorfico del gas. Promocin de la formacin de hidratos. Cuando el gas se va a someter a procesos criognicos es necesario eliminar el CO2 porque de lo contrario se solidifica.

ENDULZAMIENTO DE GASESEl endulzamiento del gas se hace con el fin de eliminar el H2S y CO2 del gas natural. Este proceso se realiza utilizando algn absorbente de las sustancias cidas. Estos procesos deben lograr que las corrientes de gases tratadas cumplan con las Normas de Calidad del gas natural comercial en cuanto al contenido del H2S y el CO2. Como se sabe el H2S y el CO2 son gases que pueden estar presentes en el gas


CONSIDERACIONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DE ENDULZAMIENTOAntes de seleccionar un proceso de tratamiento se debe considerar cuidadosamente la composicin del gas de alimentacin y las condiciones de flujo, as como los requerimientos especficos del gas residual. Los factores ms importantes que se consideran que afectarn la seleccin del proceso son: Regulaciones de contaminaciones en el ambiente, referidas a H2S, CO2. Tipo y concentracin de las impurezas en el gas cido. Especificaciones del gas residual (gas dulce). Temperatura y presin del gas cido y del endulzamiento. Corrosin.

Costos de la planta y operacin, teniendo en cuenta el volumen del gas a ser procesado. Confiabilidad del proceso.

TIPO DE PROCESOS

Las membranas tienen una afinidad muy alta por el agua, el H2S y el CO2 pero muy baja por los hidrocarburos. Con una membrana es difcil remover el H2S a los niveles exigidos para un gasoducto, pero se puede remover casi todo el CO2 y parcialmente el H2S, el resto habr que removerlo con otro proceso. Dependiendo de las propiedades del gas, una membrana diseada para bajar el contenido de CO2 a los niveles exigidos por el gasoducto puede bajar tambin el contenido de agua a valores de 7 Lbs./MPCN pero algunas veces es necesario complementar la deshidratacin con otro proceso para llevarla a los contenidos exigidos.


Los procesos que se aplican para eliminar H2S y CO2 se pueden agrupar en siete categoras de acuerdo a su tipo y pueden ser desde demasiado sencillos hasta complejos dependiendo de si es necesario recuperar o no los gases removidos y el material usado para eliminarlos. En algunos casos no hay regeneracin con recobro de azufre y en otros si. Existen siete categoras con las cuales se puede llevar a cabo el proceso de endulzamiento: Absorcin qumica: (Procesos con aminas y carbonato de potasio). La regeneracin se hace con incremento de temperatura y decremento de presin. Absorcin Fsica: La regeneracin no requiere calor. Hbridos: Utiliza una mezcla de solventes qumicos y fsicos. El objetivo es aprovechar las ventajas de los absorbentes qumicos en cuanto a capacidad para remover los gases cidos y de los absorbentes fsicos en cuanto a bajos requerimientos de calor para regeneracin.

Procesos de conversin directa. El H2S es convertido directamente a azufre. Procesos de lecho seco: El gas agrio se pone en contacto con un slido que tiene afinidad por los gases cidos. Se conocen tambin como procesos de adsorcin. Procesos criognicos: Este proceso se aplica solamente en circunstancias excepcionales. La separacin criognica es utilizada comercialmente para la purificacin de CO2 precedente de corrientes de que ya tienen una elevada concentracin de CO2 (>50%). Procesos con Mallas moleculares: Las mallas moleculares pueden ser usadas para absorber fsicamente los componentes cidos, tales como el sulfuro de hidrogeno y el dixido de carbono y luego se regeneran utilizando temperaturas elevadas o descenso de presin.

MEMBRANAS PERMEABLES

Finalmente y siendo nuestro principal tema de inters encontramos el Proceso con Membranas.

Actualmente es un proceso cuyo inters de aplicacin est en aumento para realizar la separacin del gas cido. Esta separacin se logra aprovechando la ventaja de las diferencias de solubilidad/difusividad de los componentes del gas.


El agua, el dixido de carbono y el sulfuro de hidrgeno son moderadamente altos difusores, lo cual indica que se pueden colar a travs de una membrana ms fcilmente que los hidrocarburos con la misma fuerza motriz. Los gases lentos, son aquellos que tienden a permanecer detrs y que no atraviesan la membrana, por ejemplo los hidrocarburos alifticos (alcanos, alquenos, alquinos) y el nitrgeno. La fuerza motriz requerida para lograr que los gases se difundan es generalmente alta (1.000 Psia). Hasta hace poco, el uso de membranas para la separacin de gas se era limitado en la eliminacin de dixido de carbono. Las mejoras realizadas en la tecnologa de membranas han hecho a estas competitivas en otras aplicaciones en el rea de gas natural. Nuevos materiales y configuraciones de membrana exhiben un rendimiento superior y ofrecen una mayor estabilidad frente a los contaminantes que se encuentran en el gas natural. Las nuevas membranas estn dirigidas a tres separaciones: nitrgeno, dixido de

carbono / sulfuro de hidrgeno y gas natural lquido. Las aplicaciones ms comunes incluyen el tratamiento de gas natural, recobro de dixido de carbono para su inyeccin en proyectos de recobro mejorado, recobro de hidrogeno para la variedad de corrientes de gas, generacin de gas inerte para el blanketing de combustibles, y el recobro y purificacin del helio. La deshidratacin y endulzamiento mediante membranas a menudo ofrece ventajas significativas sobre los ms convencionales mtodos como el tratamiento de aminas, solventes fsicos y adsorbentes slidos. Las membranas pueden ser utilizadas por s mismos o en conjunto con las unidades de amina para maximizar los beneficios de ambas tecnologas. Las membranas son especialmente atractivos cuando la presin del gas de alimentacin es alta (ms de 500 psig) y/o el contenido de CO2 del gas que se tratar es alto (ms del 10%). De acuerdo con Kvaerner Process Systems la presin mxima permisible de H2S parcial es de 20 psia.

QUE ES UNA MEMBRANA?Una membrana es un film lmina que acta como una barrera, la cual permite el paso selectivo y especfico de los componentes bajo condiciones apropiadas para dicha funcin. Respecto al CO2 podemos encontrar dos tipos:

Membranas de separacin de gases:

ALTA PRESION

BAJA PRESION


Las membranas para la separacin de gases dependen de las diferencias, tanto fsicas como qumicas, entre los gases y el material de la membrana. El resultado esperado es que un componente pase a travs de la membrana ms rpido que el otro. Esta separacin de los gases depende de la solubilidad la difusin de las molculas de gas en la membrana (diferencias en la presin parcial de un lado a otro de la membrana).

difunde a travs de la membrana y es eliminado selectivamente por el lquido absorbente del otro lado de la membrana. Al contrario que las membranas de separacin de gas, aqu es el lquido absorbente (no la membrana) el que da al proceso su selectividad. El efecto de separacin no es absoluto y por lo tanto, siempre habr prdidas de hidrocarburos en la corriente de gas cido y cualquier corriente permeabilizada contendr cantidades significativas de hidrocarburos.

MATERIAL DE MEMBRANAS

LAS

Membranas de absorcin de gases: Condiciones a las que debe entrar la corriente de gas a la membrana El gas de alimento de la membrana debe tener ciertas caractersticas o acondicionamientos, como lo es la eliminacin de lquidos en la corriente de entrada, ya que esto podra destruir el material de la membrana, as como disminuye la eficiencia de remocin de esta unidad de endulzamiento. Por lo tanto la corriente de alimento es aquella que proviene de la seccin de deshidratacin.

Los principios de operacin de los gases de separacin con membranas no son complicados, ya que las membranas son barreras delgadas que permiten el paso preferencial de ciertas sustancias y se basan principalmente en material polimrico, pero tambin existen algunas membranas de cermica, vidrio y metal. En este proceso algunos gases pasan a travs de la membrana ya que tienen diferentes valores de permeabilidad y algunos son ms rpido que otros debido a la diferencia de solubilidad de ese gas en el polmero y de la tasa a la cual se difunde a travs de la membrana proporcionando la separacin.

Pureza del permeadoAl entrar a la membrana algunos gases pueden a travesar la membrana ms rpido que otros. De esta manera se pueden hablar de gases rpidos y lentos.

Las membranas de absorcin de gases son membranas slidas con micro poros que son usadas como forma de contacto entre la corriente de gas y la de lquido. El CO2 se


Esto varia tambin con el tipo de material del que este hecha la membrana, como es ilustrado a continuacin.

Glassy Membranas

Rubbery membranas

selectiva es elaborada de forma muy delgada y puede estar directamente cubierta en el soporte microporoso. Aunque unas mejores membranas usualmente resultan cuando se usa una capa con canal intermedia hecha de una alta permeabilidad y material de baja selectividad. Esta capa con canal provee una superficie suave en la cual pueda ser colocada la capa selectiva ultra delgada. La capa con canal tambin sirve para conducir el gas impregnado a los poros del soporte micro poroso. Finalmente, una capa de 1 a 2 m de capa protectora de otro material de alta permeabilidad puede ser aplicada para proteger la membrana selectiva de capa ultra delgada de un ataque qumico o una abrasin mecnica. El objetivo era crear una membrana que tuviese una capa porosa extremadamente delgada montada sobre una capa mucho ms gruesa y altamente porosa del mismo material. Esta estructura de la membrana se denomina asimtrica, en oposicin a una estructura homognea, donde la porosidad de la membrana es ms o menos uniforme en todas partes. La capa porosa cumple con los requisitos de la membrana ideal, es decir, es muy

selectiva, proporciona soporte mecnico y permite la libre circulacin de los compuestos que penetran a travs de la capa porosa. A pesar que las membranas asimtricas son una gran mejora en las membranas homogneas, tienen un inconveniente.

ESTRUCTURA MEMBRANAS

DE

LAS

Las membranas usadas para separar las mezclas de gas se componen en su estructura de una pelcula extremadamente delgada, densa de polmero soportado en un sustrato micro poroso, las cuales buscan obtener altas tasas de penetracin en donde la capa

Debido a que se componen de un solo material, que es costoso por ser de polmeros exticos y altamente personalizados, que a menudo slo puede ser producido en pequeas cantidades. Esta dificultad se supera mediante la produccin de una membrana compuesta, que consiste en una fina capa selectiva hecha de un polmero montada sobre una membrana asimtrica, que se compone de otro polmero.


Esta estructura de membrana compuesta permite a los fabricantes utilizar materiales fcilmente disponibles para la porcin asimtrica de la membrana y polmeros especialmente desarrollados, que estn altamente optimizadas para la separacin requerida, para la capa selectiva.Capa Selectiva

TIPOS DE MEMBRANASExisten dos tipos principales de membranas empleadas para la remocin de gases cidos, la tipo espiral y la de fibra hueca. Ambas son ampliamente usadas y hay variaciones importantes en el diseo entre los fabricantes. Las membranas de separacin de gas se fabrican en una de dos formas: como hoja plana o de fibra hueca. Las hojas planas suelen combinarse en un elemento en espiral, y las fibras huecas se combinan en un paquete similar a una concha y un intercambiador de calor de tubos.

Membrana Asimtrica

TIPO ESPIRALEn las membranas porosas la separacin se da por el tamao de las molculas de los gases, en las no porosas la separacin se debe a la relacin de solubilidad/difusividad de las molculas del gas y finalmente en las de arrastre se da por afinidad, es decir, se seleccionan las molculas acidas y estas son llevadas a un lugar aislado.

En la disposicin en espiral, dos lminas planas de la membrana con un espaciador permeado en el medio estn pegadas a lo largo de tres de sus lados para formar un sobre, que est abierto en un extremo. Muchos de estos sobres estn separados por separadores de alimentacin y envueltos alrededor de un tubo de permeado con sus extremos abiertos hacia el tubo de permeado. El gas de Alimento entra por el lado de la membrana y pasa a travs de los sobres. Ya que el gas viaja entre los sobres el CO2, H2S, y otros compuestos altamente permeables penetran en el sobre. Estos componentes han permeado slo una salida: se debe viajar dentro de la dotacin para el tubo de permeado. La fuerza motriz para el transporte es el filtrado de alimentacin de baja y alta presin. El gas entra en el tubo de permeado a travs de agujeros en el tubo. Desde all, viaja por la trompa y se une con el impregnando de los otros tubos. Posibles optimizaciones para los elementos en espiral incluyen el nmero de sobres y el dimetro del elemento. El gas de permeado ha viajado a lo largo de cada sobre as que si tenemos muchos


sobres ms pequeos es mejor que unos pocos ms largos, en el caso anterior se reduce la cada de presin. Dimetros ms grandes permiten una mejor densidad de embalaje, pero esto aumenta el tamao del tubo de la resistencia y por lo tanto los costos. Tambin aumentan el peso del elemento, lo que hace que los elementos sean ms difciles de manejar durante la instalacin y reemplazo.

FIBRA HUECA

de un tubo central en un gran patrn denso. En este patrn de envoltura, ambos extremos de las fibras terminan abiertos y en uno de los lados del elemento se encuentra una olla de permeado. El permeado de gas viaja dentro de las fibras hasta alcanzar el permeado de la olla, donde se mezcla con la impregna de otras fibras. Las salidas totales impregnan el elemento a travs de un tubo de permeado. El gas que no se impregna con el tiempo llega el tubo del elemento central, que est perforada de una manera similar a la del tubo de permeado en espiral. En este caso, sin embargo, el tubo central para la recoleccin de residuos, no permeada. Muchas optimizaciones son posibles para los elementos de fibra hueca. Ello incluye el ajuste de dimetros de las fibras, ya que fibras ms finas dan mayor densidad de embalaje, pero las fibras mayores tienen una menor cada de presin. Otra optimizacin es el diseo de la manga, lo que obliga a la alimentacin a fluir en contracorriente al permeado en lugar del patrn de flujo ms habitual y menos eficientes en paralelo.

IMPORTANTE Cada tipo de elemento tiene sus propias ventajas. Elementos Espiral pueden manejar una presin ms alta, son ms resistentes a la suciedad, y tienen una larga historia de servicio en endulzamiento de gas natural. Elementos de fibra hueca tienen una mayor densidad de embalaje, y las plantas a base de fibra al vaco son ms pequeos que las plantas en espiral. Aquellos proveedores que abastecen a los dos tipos de elementos puede proporcionar razones objetivas para la eleccin de un tipo sobre el otro.

VARIABLES OPERACIN

DE

En los elementos de fibra hueca y fibras huecas muy finas se envuelven alrededor

Si lo que se pretende es tener una remocin de gases cidos del hidrocarburo ptima se deben tener en cuenta algunas variables de operacin, como se mencionan a continuacin.


Caudal Dado que los sistemas de membrana son modulares, un aumento en el caudal provoca un aumento directamente proporcional en el requisito de rea de la membrana, para una separacin dada. Las prdidas de flujo de hidrocarburos tambin aumenta proporcionalmente, pero el porcentaje de prdidas de hidrocarburos se mantienen constantes. Temperatura de funcionamiento Un aumento de la temperatura de alimentacin aumenta la permeabilidad de la membrana y disminuye la selectividad. El requisito de rea de la membrana por lo tanto disminuye, pero las prdidas de hidrocarburos y la potencia del compresor de reciclaje para los sistemas de varias etapas se incrementan. Presin de Alimentacin Un aumento en la presin de alimentacin disminuye la permeabilidad de membrana y la selectividad. Sin embargo, el aumento de la presin crea una fuerza mayor a travs de la membrana, un aumento neto de la penetracin a travs de los resultados de la membrana y el requisito de rea de la membrana por lo tanto cae.

En cuanto a la potencia del compresor, esta aumenta ligeramente, y las prdidas de hidrocarburos disminuyen ligeramente. Debido a que el requisito de rea de la membrana est tan afectado por la presin, mientras que otras variables no lo son, diseadores intenta utilizar la presin mxima posible para lograr un sistema ms barato y ms pequeo. Un factor limitante es el lmite de presin mxima para los elementos de la membrana y el costo y peso del equipo con un rango de alta presin. Presin de permeado El efecto de la presin de permeado es lo contrario del efecto de la presin de alimentacin. Cuanto menor es la presin de permeado, mayor ser la fuerza motriz y por lo tanto menor ser el requisito de rea de la membrana. A diferencia de presin de alimentacin, sin embargo, la presin de permeado tiene un fuerte efecto sobre las prdidas de hidrocarburos. La diferencia de presin a travs de la membrana no es la nica consideracin. El anlisis detallado muestra que un factor

igualmente importante en el diseo del sistema es la relacin de presin a travs de la membrana. Esta proporcin se encuentra fuertemente afectada por la presin de permeado. Por ejemplo, una presin de alimentacin de 90 bar y una presin de 3 bares permeado producir una relacin de presin de 30. La disminucin de la presin de permeado a 1 bar aumenta la relacin de presin a 90 y tiene un efecto dramtico en el rendimiento del sistema. Por esta razn, los ingenieros de diseo de membrana tratan de lograr la presin de permeado ms bajo posible. Remocin de CO2 Para una especificacin de CO2 dada las ventas de gas, el aumento en la tasa de alimentacin de CO2 aumenta el requisito de rea de la membrana, as como las prdidas de hidrocarburos (ms CO2 debe impregnar y penetrar lo ms hidrocarburos). El requisito de rea de la membrana est determinado por el porcentaje de eliminacin de CO2 en lugar del porcentaje de alimentacin o las especificaciones de venta de gas. Por ejemplo, en un sistema para reducir un contenido de CO2 de


alimentacin 10 a 5% es similar en tamao a una reduccin de alimentacin 50-30% o una reduccin de alimentacin de 1 a 0,5% tiene un requisito de eliminacin de CO2 de alrededor del 55 %. Este comportamiento es diferente de la forma en que las tecnologas tradicionales de eliminacin de CO2 operan. Para estas operaciones, la reduccin de CO2 3 a 0,1% no requiere un sistema mucho ms grande que los necesarios para una reduccin de 3 a 1%. Para un sistema de membrana, la gran diferencia en la eliminacin de CO2 (97 frente a 70%) significa que el sistema de 0,1% de venta de gas es aproximadamente tres veces el tamao del sistema de 1%. Las tecnologas tradicionales basada en la remocin de CO2 empleando solvente o adsorbente cuentan con la limitacin de lo contrario, es decir, su tamao se debe a la cantidad absoluta de CO2 que debe ser eliminado. As que un sistema para la eliminacin de CO2 de 50 a 30% es considerablemente ms grande que una reduccin de CO2 1,0 a 0,5%. Por esta razn, usando membranas para la eliminacin masiva de CO2 y las tecnologas tradicionales para reunir las especificaciones de CO2 tiene mucho

sentido. Dependiendo de la aplicacin, ya sea una o ambas de las tecnologas que podran ser utilizados.

CONSIDERACIONES DE DISEOMuchos parmetros de proceso se pueden ajustar para optimizar el rendimiento en funcin de las necesidades del cliente y aplicacin. Algunos de los requisitos tpicos de los clientes son: De bajo costo De alta fiabilidad De alta el tiempo de flujo Fcil operacin De alta recuperacin de hidrocarburos De bajo mantenimiento Bajo consumo de energa Bajo peso y la necesidad de espacio

recuperacin por lo general requiere de un compresor, lo que aumenta los costos de mantenimiento. El ingeniero de diseo por lo tanto debe lograr un equilibrio entre las demandas de unos contra otros para lograr un sistema ptimo global. Las variables del proceso tambin se ven afectadas por el diseo.

EXPERIENCIA EN EL MUNDOPAKISTAN: se encuentran los dos sistemas de remocin de CO2 ms grandes en el mundo son las unidades Separex instaladas en Qadirpur y Kadanwqri en Pakistn. Ambas plantas especifican las membranas como la tecnologa a usar para la remocin de CO2, debido a su simplicidad, fcil uso y alta confiabilidad, atributos esenciales para las plantas ubicadas en locaciones remotas. Kadanwari: Cuando esta facilidad arranc en 1995, fue la planta de procesamiento

Muchos de estos requisitos de trabajo entre s: por ejemplo, un sistema de alta


de gas natural a base de membrana ms grande del mundo. Ha estado en operacin usando membranas Separex de acetato de celulosa. El sistema Kadanwari es una unidad de dos etapas diseada para tratar 210 MM PCSD de gas de alimento a 90 bares. El contenido de CO2 es reducido de 12 a menos de 3%. Qadirpur: El sistema Separex de membrana en Qadirpur, Pakistn, es la planta de gas natural a base de membrana ms grande del mundo. Est diseada para procesar 265 MM PCSD de gas natural a 59 bares. El contenido de CO2 es reducido de 6.5% a menos del 2%. El sistema Qadirpur es prueba de la robustez del sistema de membrana Separex y las membranas de acetato de celulosa. El gas de alimento tiene un contenido significativo de hidrocarburos pesados as como aromticos polinucleares, los cuales son conocidos por daar otras membranas. A pesar de estos contaminantes, la unidad se encuentra operando a su capacidad de diseo.

VENTAJAS DESVENTAJAS METODO

Y DEL

CONCLUSIONESAl disear una planta de endulzamiento de membranas permeables se recomienda la implementacin de dos etapas y as minimizar prdidas que sern reflejadas en el presupuesto. En trminos econmicos se genera una inversin mayor al emplear una unidad de membrana, respecto al capital necesario para una planta de endulzamiento con aminas; sin embargo para las membranas se tienen menos problemas operacionales, comparado con la planta de aminas, lo cual balancea los costos. Los resultados de remocin de CO2, indican que al implementar la nueva metodologa de membranas en un proceso de endulzamiento de gas natural se obtiene una efectividad superior al respecto al mtodo qumico con aminas de concentracin pura.

DESVENTAJAS No son econmicamente viables para grandes separaciones de gas. Baja estabilidad trmica. La degradacin de la membrana puede dar lugar a una corta vida. VENTAJAS Ms baratas que las unidades de aminas. Compactas, de poco peso y montadas en plataformas, se pueden transportar o mover fcilmente. Menores costos de capital y de operacin.


REFERENCIAS BIBLIOGRAFICASMarcela Paola Murillo Jimenez-Nicolas Fabian Santos Rueda. Metodologa para el diseo conceptual de plantas de endulzamiento de gas natural empleando membranas permeables. http://www.transcogas.com.co/document s/RUT.pdf Simulation of the Natural Gas Sweetening Process G.V. Morales, G.M. Tirado, D.E. Cabrera y L. Mercado David Dortmundt-Kishore DoshiRecent Developments in CO2 Removal Membrane Technology

expo sic ion gas

Documents