GRUPO Nro 7INTEGRANTES:

Candelario Albornoz Aramayo

Daniel Escobar Subirana

Abrahn Tastaca Lpez

Lorena Coca Torres

Procesos de enfriamiento de gas*

Procesos de enfriamiento de gas

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1.- INTRODUCCIONLa planta de refrigeracin mecnica permite economizar el punto de roci de gas hasta su valor de venta . A su vez se optimiza la recuperacin econmica al separador al separar las corrientes de hidrocarburo liquido (gasolina o GLP)Para el proceso de enfriamiento de gas consiste en enfriamiento del mismo mediante la refrigeracin mecnica para eliminar los componentes mas pesados.Para el enfriamiento se utiliza gas refrigerante como etano propano o amoniaco dependiendo a la especificacin que pretenda alcanzar y de la cantidad liquido que se requiere recuperar

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Adems del ajuste del punto de rocio de gas, los hidrocarburos lquidos separados generan un impacto econmico ya que tanto el GLP como gasolina obtenida tiene un alto valor de ventaEste tipo de planta consta de varios skids si bien encontrado el caudal de gas ser tratado:- Mdulo de entrada y salida - Mdulo de enfriamiento y separacin - Mdulo de estabilizacin de gasolina - Mdulo de propano - Sistema de compresin de propano - Sistema de aceite trmico - Sistema de flare y drenajes - Sistema de aire de instrumentos

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CIRCUITOS DE REFRIGERACIONSituacin en el Proceso Un circuito de refrigeracin tiene como objeto el enfriamiento del gas en diversas etapas de un proceso de fraccionamiento:*

Un circuito de refrigeracin es posible encontrarlo combinado con la inyeccin de glicol, en el flujo de gas de entrada, acondicionando las fases antes de la entrada de los lquidos a la torre estabilizadora (el gas a comercializacin), en donde ocurre posteriormente un proceso de fraccionamiento. Tambin se puede encontrar un circuito de refrigeracin colectando los gases de cabeza de torre con otros gases residuales, recibiendo posteriormente un tratamiento de deshidratacin para su posterior comercializacin. O tambin iniciando un proceso posterior a la torre tal como se observa en los siguientes esquemas, donde se aprecia el uso del sistema de fro por circulacin de propano para alimentar no slo al chiller, sino tambin para refrigerar el condensador de reflujo de la cabeza de la torre deetanizadora.

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El otro aspecto nuevo, es el sistema de regeneracin de glicol, donde ya no se efecta por fuego directo, sino por aporte indirecto de un circuito de diesel precalentado.Una tercera aplicacin del circuito de propano, es en las plantas de absorcin refrigerada, donde se refrigera el absorbente previo a su ingreso a la torre absorvedora. Esto se hace as porque en el contacto de ambos se desprende calor y al no poder ser eliminado, su efecto es contrario al rendimiento ptimo de la absorcin debido a que aumenta la tensin de vapor de los hidrocarburos disueltos a la salida de la torre y favorece la desestabilizacin de la misma y la tendencia al arrastre.

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Diagrama de Proceso - Entrada, Enfriamiento y EstabilizacinLCLCLCPCLCLCMEGMEGMEG V-1E-1E-3E-2 V-3V-2 T-3 K-2 V-8 E-8 E-7 E-13LCLCLCA Regen.MEGA Trat.AguaA Trat.AguaGASOLINAGAS DEENTRADAGAS DEVENTAPCPCTCDe Sist.Aceite TrmicoA Sist.Aceite TrmicoDe Sist.PropanoA Sist.PropanoLC*

Ramon L. Nieves Mario Espinoza

Intercabiador Gas / GasEntrada del Separador1190 lbs, 75 FEntrada GlycolEntrada Glycol1200 lbs, 180 F1200 lbs, 180 FSalida al Cliente1190 lbs, 25 F1190 lbs, 10 F1190 lbs, 65 FSeparador de Producto FrioSalida al chillerSeparador*

Entrada al chiller del Intercambiador a 1190 lbs, 25 FSalida del gas Propano a 24 lbs, 5 FEntrada del gas, datos antes de la valvula Propano a 165 lbs, 5 FSalida al Separador Frio Intercambiador a 1190 lbs, 10 FChillerIntercambiador Gas / GasSeparador*

Separador de Producto Frio a 1190 lbs, 10 FSalida al Separador Frio Intercambiador a 1190 lbs, 10 FGasolinaMonoetilenicolRegenerador de GlycolAl Intercambiador de fondo del estabilizadorSeparador Frio*

Acumulador De PropanoChillerIntercambiador Gas / GasSeparador frioCoolerCompresorSeparadorDepurador de succionEconomizadorCircuito del Gas PropanoIntercambiador*

CondensadoAguaCircuito de la GasolinaSeparador frioIntercambiadorTorre EstabilizadoraDe Alta 400Lbs150FReboilerTorre EstabilizadoraDe Baja 100LbsReboilerTanque deSurgenciaAl compresor de baja C-500IntercambiadorCoolerAl tanque de almacenajeAl compresor de Alta C-501Al compresor baja C-50010F*

Qu es un Chiller?Un Chiller es una unidad enfriadora de lquidos. Los aires acondicionados y los deshumidificadores acondicionan el aire, mientras que un chiller, usando la misma operacin de refrigeracin, enfra el agua, aceite o cualquier otro fluido. Esta solucin enfriada puede ser usada en un amplio rango de operaciones.

Los Chillers pueden ser enfriadores de aire o agua. Los chillers para enfriar el agua, incorporan el uso de torres de enfriamiento las cuales mejoran la termodinmica de los chillers en comparacin con los chillers para enfriar aire.

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Algunas de las aplicaciones ms comunes de los chillers en procesos son:

La industria plstica: Enfriador del plstico caliente que es inyectado, soplado, extruido o sellado. La industria de la impresin: Rodillos templados enfriados debido a la friccin y hornos que curan la tinta, junto con las lmparas ultravioletas tambin para los propsitos de curado. La industria HVAC (calefaccin, ventilacin y aire acondicionado): A gran escala los sistemas de aire acondicionado bombean el agua enfriada a las serpentinas en reas especficas. Los sistemas de manejo de agua para cada rea, abren y cierran el flujo de agua a travs de reas especficas manteniendo el aire en los cuartos a la temperatura deseada. La industria del cortado con lser: la tecnologa ha creado mquinas que pueden cortar productos de acero muy especficos con el uso preciso de mquinas de corte con lser. Este lser opera a temperaturas muy altas y debe ser enfriado para funcionar correctamente.*

ESQUEMA DE ENFRIAMIENTOGAS - GAS + CHILLER*GASRESIDUAL

41 CALIMENTACION

46 CPROPANO PARAREFRIGERACION-13 C470.000 Kcal/hLIQUIDO A ESTABILIZACION- 10 C

Circuito de PropanoEl enfriamiento se realiza en equipos especialmente diseados para este fin, normalmente denominados chiller, que son intercambiadores con tubos en U. Operando el nivel de propano lquido en el mismo, y por lo tanto la sumergencia parcial o total de las serpentinas por donde fluye el producto a enfriar, es uno de los mtodos de regular el rendimiento del circuito. La refrigeracin se realiza mediante un refrigerante de primera especie como es el Propano, con un grado de pureza del orden del 99%, el cual cumple un ciclo termodinmico que se inicia en el acumulador de propano liquido, en el que se efecta la reposicin peridica del propano perdido por fugas en el circuito.

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El propano gasificado en el intercambio, sale de los chillers hacia el compresor.Aunque algunos circuitos no lo poseen, un separador flash (o economizador) cumple la funcin de economizar separando dos corrientes; una gaseosa que constituye una alimentacin fra interetapa del compresor, lo cual disminuye los requerimientos de potencia del mismo, y una corriente lquida a una temperatura menor que la del acumulador, lo cual permite un enfriamiento mayor en los chillers.

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El propano gasificado en el intercambio, sale de los chillers hacia el compresor.Luego de ser comprimido, el ciclo se completa mediante el enfriamiento del gas-propano, en los aeroenfriadores, y el retorno a los acumuladores

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CIRCUITO DE REFRIGERACIONSin economizador*CONDENSADORCOMPRESORRECIBIDORPROCESOCHILLER

CIRCUITO DE REFRIGERACIONCon economizador*CONDENSADORCOMPRESORRECIBIDORPROCESOCHILLERECONOMIZADOR

Diagrama de Proceso - Circuito de Refrigeracin con Propano E-2 V-9E-5 V-13 V-10 K-1TCLCLCPCPop. ChillerPop. EconomizadorPop. CondensadorST LV-1 LV-2 LV-1 LV-2 E-2 V-13 E-5BE: I QE-2 I + I QK-1 I = I QE-5 I

1 TR = 3024 kcal/h = 12000 BTU/h*

Ramon L. Nieves Mario Espinoza

Recomendaciones Algunos de los problemas ms comunes obedecen a:a.- Mala calidad del propano de refrigeracin. Hay que tratar que el propano posea muy bajo contenido de etano. Porcentajes de ms del 3% de este ltimo, traen como consecuencia presin de condensacin ms alta que la de diseo y en consecuencia, desde el punto de vista mecnico, una mayor solicitud de los metales, y analizado termodinmicamente un menor rendimiento volumtrico del compresor.b. - Se debe poner especial atencin en la lubricacin de los cilindros compresores a fin de evitar un lavado de los mismos y consecuentes engranaduras de pistn y camisa. Es aconsejable el uso de aceites sintticos, no-miscibles con los hidrocarburos. Esta ltima observacin obliga, a la instalacin de un eficiente separador de aceite a la salida del compresor, de lo contrario a travs del tiempo se deposita en los intercambiadores de calor disminuyendo sensiblemente la eficiencia trmica.

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Proceso de enfriamiento Para convertir el gas natural en lquido, se enfra el gas tratado hasta aproximadamente -161C, que es la temperatura a la cual el metano su componente principal se convierte a forma lquida. El proceso de licuefaccin es similar al de refrigeracin comn: se comprimen los gases refrigerantes produciendo lquidos fros, tales como propano, etano / etileno, metano, nitrgeno o mezclas de ellos, que luego se evaporan a medida que intercambian calor con la corriente de gas natural. De este modo, el gas natural se enfra hasta el punto en que se convierte en lquido. Una vez que el gas ha sido licuado se somete a un proceso de Joule Thompson o expansin con extraccin de trabajo para poderlo almacenar a presin atmosfrica. El GNL producido se almacena en tanques especiales para ser luego transferido a buques tanques especiales de transporte.

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El diseo de estas plantas est gobernado por normas estrictas, en la industria de GNL hay cuatro diseadores de plantas que se usan industrialmente: proceso con intercambiados de tubos en espiral de Air Products (APCI y APX), la cascada optimizada de Phillips, el triple ciclo refrigerante de Linde y el proceso de caja fra con mezcla refrigerante de Black and Veatch (PRICO).Todos estos procesos son usados en la industria y competencias de diseo son realizadas para seleccionar el proceso que va a generar el proyecto ms rentable a lo largo de toda su vida til.

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PROCESO DE REFRIGERACION: En las plantas de refrigeracin el gas de entrada es enfriado a temperaturas lo suficientemente bajas para condensar la fraccin deseada de gases licuados de petrleo GLP (mezcla de propanos y butanos). El agua libre debe ser separada antes de enfriar el gas para impedir la formacin de hidratos. Lo ms comn es bajar la temperatura de formacin de hidratos con la inyeccin de glicol (MEG) en el gas y despus separar el agua libre. Es posible recuperar porcentajes pequeos de etano en plantas de refrigeracin. Las temperaturas lmites de refrigeracin estn entre -40F y 20F y el tipo de refrigerante utilizado es propano PROCESO DE CRIOGENIA: *

Principalmente la recuperacin de etano e hidrocarburos licuables mediante procesos criognicos (uso de bajas temperaturas para la generacin de un lquido separable por destilacin fraccionada). Una planta criognica est compuesta generalmente por intercambiadores de calor, separadores fros, turbo expansores que trabajan a muy altas velocidades de rotacin por encima de 25000 RPM, columna desmetanizadoras, etc. Las temperaturas manejadas en estos equipos van de 90F a 150F. Por ejemplo: El gas entra a la columna desmetanizadora a unos 150F, a presiones y temperaturas donde el etano plus est en estado liquido*

MUCHAS GRACIAS!*