introducción

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1. Introducción El campo San Alberto se encuentra ubicado en la Serranía de San Antonio de la faja Sub Andina Sur, en la provincia Gran Chaco del Departamento de Tarija, ocupado parte los Municipios de Yacuiba y Carapari y es vecino de 11 comunidades. La asociación está conformada por Petrobras Bolivia S.A. (35%), YPFB  Andina S.A. (50%) y Total E&P Bolivie Sucursal (15%). El presente proyecto de grado realiza un análisis de reingeniería conceptual al Sistema de Alivios y Venteos instalados en la Planta de Gas de San Alberto, para realizar la quema de gas controladas en el caso de presentarse cualquier tipo de emergencia y brindar condiciones y de seguridad necesarias a las instalaciones. Los equipos para llevar a cabo la quema del gas en condiciones óptimas de seguridad, principalmente son el KOD y el Flare además de otros instrumentos adecuados y necesarios (válvulas de alivios, discos de ruptura, elementos flexibles de alivio y otros.) Las condiciones actuales de estos equipos, por las normas que rigen su operación, se puede indicar que están dentro su marco de operaciones seguras. 2. Antecedentes La planta de Tratamiento de Gas tiene una capacidad nominal de 13,2 MMm 3 /dia (466MMm 3 /dia) de gas; y consta de dos unidades modulares independientes.  Ambos módulos procesarían íntegramente el gas natural producido por los pozos del Campo, separando las fases de gas, condensado y agua, acondicionamiento para su comercialización. Cada módulo tiene las siguientes características.  Reducción del contenido del CO2 en el gas (En base de Aminas).  Deshidratación con MEG.

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1. Introduccin El campo San Alberto se encuentra ubicado en la Serrana de San Antonio de la faja Sub Andina Sur, en la provincia Gran Chaco del Departamento de Tarija, ocupado parte los Municipios de Yacuiba y Carapari y es vecino de 11 comunidades.La asociacin est conformada por Petrobras Bolivia S.A. (35%), YPFB Andina S.A. (50%) y Total E&P Bolivie Sucursal (15%).El presente proyecto de grado realiza un anlisis de reingeniera conceptual al Sistema de Alivios y Venteos instalados en la Planta de Gas de San Alberto, para realizar la quema de gas controladas en el caso de presentarse cualquier tipo de emergencia y brindar condiciones y de seguridad necesarias a las instalaciones.Los equipos para llevar a cabo la quema del gas en condiciones ptimas de seguridad, principalmente son el KOD y el Flare adems de otros instrumentos adecuados y necesarios (vlvulas de alivios, discos de ruptura, elementos flexibles de alivio y otros.)Las condiciones actuales de estos equipos, por las normas que rigen su operacin, se puede indicar que estn dentro su marco de operaciones seguras.

2. AntecedentesLa planta de Tratamiento de Gas tiene una capacidad nominal de 13,2 MMm3/dia (466MMm3/dia) de gas; y consta de dos unidades modulares independientes. Ambos mdulos procesaran ntegramente el gas natural producido por los pozos del Campo, separando las fases de gas, condensado y agua, acondicionamiento para su comercializacin.Cada mdulo tiene las siguientes caractersticas. Reduccin del contenido del CO2 en el gas (En base de Aminas). Deshidratacin con MEG. Ajuste del punto de roco del gas mediante una unidad de refrigeracin a propano. Estabilizacin del condensado y gasolina producida. Recompresion del gas resultante de la estabilizacin del condensado. Unidad de remocin de contaminantes (URC). Capacidad de almacenaje de condensado de 40.000 barriles y se ampliara a 100.000 barriles hasta el 2010.Los sistemas de alivios y venteos actuales en la Planta de Gas de San Alberto, se encuentran conformados por (PSV) presin de las vlvulas de alivio y (PCV),presin de vlvulas de control las vlvulas se encuentran conectadas a la matriz, y el resto de las vlvulas de alivio son de venteo atmosfrico.Debido al incremento de produccin, los estudios desarrollados, dieron como resultado la necesidad de cambiar el KOD y el Flare y agregar los equipos e instrumentos adecuados necesarios. Estas vlvulas debern estar segn las recomendaciones de las normas internaciones para de este modo alcanzar condiciones seguras de operacin, ante situaciones de emergencia.

3. Planteamiento del problema 3.1 Identificacin del problemaEn los procesos asociados al sector petrolero, existen diversidad de instalaciones de produccin entre las cuales tenemos la planta de tratamiento de gas de San Alberto que tienen como funcin recolectar, medir, procesar y distribuir los hidrocarburos provenientes de los pozos petrolferos , de modo en dichas instalaciones se encuentran los sistemas de alivios y venteos los cuales permiten proteger los equipos de presiones excesivas, mantener la estabilidad y eficiencia de los procesos de separacin de la planta; as mismo, protegen la instalacin por sobrepresin derivadas de las fallas mecnicas u operaciones del proceso, permitiendo la recoleccin y disposicin del lquido arrastrado por la corriente gaseosa y minimizando la liberacin accidental de materiales peligrosos y contaminantes al medio ambiente.La funcin principal de los sistemas de alivio y venteo instalados en la Planta de Gas de San Alberto, es llevar a cabo la quema instantnea de gas en el caso de presentarse incidentes durante las operaciones de la planta, brindando as, las condiciones de seguridad necesarias a las instalaciones estos sistemas cuentan con el KOD y el Flare.Es importante destacar que en los sistemas de alivio y venteo existentes en la Planta de Gas de San Alberto presentan algunas irregularidades o fallas en las vlvulas de salida de la (URC).Como ser: Ineficiencia en la quema de gas en el flare. Ineficiencia de Knock Out Drum. Limitacin en la mxima presin de operacin en la vlvulas de alivio.Se puede decir que las instalaciones podran estar siendo operadas con niveles de inseguridad lo que puede incurrir en la seguridad del personal y en la continuidad operacional de dichas instalaciones, con posibilidad de contaminacin ambiental y sanciones penales a las cuales estara sometida la organizacin por incumplimiento de la normativa ambiental.Es necesario hacer la evaluacin de cada uno de los equipos de los sistemas de alivios y venteos ya que el exceso de presin o el mal dimensionamiento de las vlvulas podran ocasionar deterioros, reventn de las vlvulas, incendios, daos econmicos y ambientales a la ciudad de Tarija.Como consecuencia de lo antes indicado, se propuso realizar la reingeniera conceptual del sistema de alivios y venteos en la URC, conforma a la API 520 Y API 521 para el dimensionamiento y consideraciones de diseo realizando clculos manuales y comprobacin mediante programas como flarenet, pipeline studio en modelo Transiente y seguridad mediante simulador HYSYS para avalar los clculos manuales.Las vlvulas de alivio y de seguridad de acuerdo al flujo de gas que va a operar la planta tiene que ser modificada en cuanto respecta a dimensiones, tomando en cuenta los siguientes parmetros: presin, sobre presin y contra presin estando dentro de las condiciones seguras de operacin.3.2 Formulacin del problema El deterioro del sistema de alivios en la URC provoca presencia de contaminantes en la salida de la corriente y la quema deficiente es estos en la Panta de Gas de San Alberto.4. Objetivos 4.1 Objetivo General Realizar la reingeniera conceptual del sistema de alivios y venteos en la URC que permitir recuperar e incrementar la produccin de GLP y gasolinas y posteriormente mejorar la combustin de contaminantes en la Panta de Gas de San Alberto.4.2 Objetivos Especficos y Acciones del proyecto Caracterizar el rea de estudio. Realizar un diagnstico de sistema de alivios y venteos Realizar el Diagrama de flujo de los procesos principales.xxxxxxxx Estudio de las vas de acceso.xxxxxxxx Definir las bases y criterios de la reingeniera a desarrollar. Desarrollar la reingeniera conceptual a nivel de procesos para adecuar. el sistema de recoleccin y venteo de gas natural en la URC. Caracterizar el gas del sistema de alivio y venteo. Anlisis de normas que se van a emplear.

Objetivos Especficos Acciones

Caracterizar zona de estudio Localizar la ubicacin geogrfica de la planta. Estudio de vas de acceso. Ubicar el sistema de alivios y venteos de la planta.

Realizar un diagnstico de sistema de alivios y venteos. Describir las caractersticas del gas en el sistema. Evaluar cada uno de los equipos que conforma el sistema de alivios y venteos. Ver las fallas que presenta en el sistema de alivios y venteos.

Realizar la reingeniera conceptual a nivel de procesos para adecuar el sistema de recoleccin y venteo de gas natural en la URC. Definir las bases y criterios de la reingeniera a desarrollar. Obtener datos y parmetros para el diseo del KOD y Flare. Realizar los clculos. Redisear y calcular el KOD y el Flare. Definir el modelo de planificacin y programacin. Elegir el software adecuado para la simulacin. Obtener resultados.

Analizar normas Identificar normas para el diseo del KOD y Flare. Ley de hidrocarburos Medo ambiente.

5. Justificacin 5.1 Justificacin TcnicaLa modificacin del sistema de alivios y venteos en la (URC), principalmente del KOD y el Flare.Permitir aumentar la capacidad de recuperacin de GLP.Con la adecuacin de esta planta se tendr mayor produccin de GLP, priorizando el abastecimiento en el mercado nacional.5.2 Justificacin Econmica La realizacin de la reingeniera conceptual del sistema de alivios y venteo de la (URC) permitir:Disponer de volmenes adicionales de Gas licuado del petrleo (GLP) y gasolinas, con lo cual se puede reducir la importacin de dichos combustibles evitando de esta manera al Tesoro General de la Nacin gastos por subvencin y fuga de divisas.Disponer de volmenes de Gas Licuado del Petrleo que beneficie la demanda local, con la posibilidad de exportar a mercados externos, lo cual implica ingresos adicionales para la nacin. 6. Alcance6.1 Alcance temticoObjetivos AccionesTemas

Caracterizar zona de estudio. Localizar la ubicacin geogrfica de la planta. Estudio de vas de acceso. Ubicar el sistema de alivios y venteos de la planta. Geologa.

Realizar un diagnstico de sistema de alivios y venteos. Describir las caractersticas del gas en el sistema. Evaluar cada uno de los equipos que conforma el sistema de alivios y venteos. Identificar las fallas en el sistema de alivios en la URC. Tecnologa del Gas Natural I. Tecnologa del Gas Natural II. Petroqumica. Transportes y Almacenamiento de Hidrocarburos.

Realizar la reingeniera conceptual a nivel de procesos para adecuar el sistema de recoleccin y venteo de gas natural en la URC. Definir las bases y criterios de la reingeniera a desarrollar. Redisear y calcular el KOD y el flare. Definir el modelo de planificacin y programacin. Elegir el software adecuado para la simulacin. Obtener resultados.

Tecnologa del Gas Natural I Tecnologa del Gas Natural II Instrumentacin y automatizacin. Petroqumica Refinacin del Petrleo. Mecnica de Fluidos.

Analizar normas Identificar normas para el diseo del KOD y Flare. Ley de hidrocarburos. Medio ambiente Gestin de calidad Gestin de seguridad.

6.2 Alcance geogrficoEste proyecto se realizara en la Planta de Gas de San Alberto.El campo San Alberto se encuentra ubicado en la Serrana de San Antonio de la faja Sub Andina Sur, en la provincia Gran Chaco del Departamento de Tarija, ocupado parte los Municipios de Yacuiba y Carapari y es vecino de 11 comunidades.

6.3 Alcance temporalEste trabajo se realizara acabo durante dos semestres de la gestin 2015.7. Fundamentacin Terica Sistema de alivio El sistema de alivio es un sistema cerrado para que el fluido no entre en contacto con la atmosfera, l debe permitir la liberacin del exceso de presin por medio del desplazamiento del fluido, desde el equipo o tubera presionada hasta el lugar donde se pueda quemar con seguridad y cumplir con los siguientes requisitos: Conducir los relevos de gas y mezcla de hidrocarburos del quemador. Recircular los desfogues lquidos directamente al proceso, de no ser posible, enviarlos a tanques de almacenamiento para su posterior recuperacin (sistema de recuperacin). nicamente descargar a la atmosfera los desfogues de agua, aire y gas inerte. No enviar al mismo cabezal compuestos que reaccionen qumicamente entre si, ni desfogar aire a los cabezales que manejan productos inflamables o que reaccionan con l.Un sistema de alivios est formado por un conjunto de vlvulas, accesorios y equipos que permitan el alivio, transporte de fluidos peligrosos y disposicin de fluidos hasta un lugar seguro.Knock Out DrumEl objetivo del KOD es separar la mayor cantidad de lquidos posibles, de la corriente de gas que se alivia antes de enviarlo a la atmosfera o a la antorcha, permitiendo solo el arrastre de gotas de pequeos tamao.FlareEl flare es la parte donde el gas inerte se quema o ventea a la atmosfera, es decir por donde sale el gas para su quema o venteo.8. Programa de Actividades de Diseo del objeto socialCaracterizar zona de estudioInternet y mapas geogrficas

Diagnstico del sistemaProgramas simuladores

Dimensionamiento del sistema de alivios y venteos.Libros de diseo del KOD y Flare.

Normas Libros

9. Temario Tentativo1. GENERALIDADES1.1 INTRODUCCION 1.2 ANTECEDENTES1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA1.3.1 Identificacin del problema1.3.2 Formulacin del problema1.4 OBJETIVOS1.4.1 Objetivo general1.4.2 Objetivos especficos y acciones del proyecto1.5 JUSTIFICACIN 1.5.1 Justificacin tcnica1.5.2 Justificacin econmica1.6 ALCANCE1.6.1 Alcance temtico1.6.2 Alcance geogrfico1.7 Alcance temporal2 FUNDAMENTACIN TERICA2.1 Fundamento de la ingeniera conceptual2.2 Sistema de alivios y venteos 2.3 Agentes contaminantes 3 DISEO DEL OBJETO SOCIAL3.1 Dimensionamiento del KOD y Flare.3.2 Diagrama de procesos 3.3 Servicio pblico requeridos 3.4 Anlisis de normas.4 EVALUACION4.1 Evaluacin tcnica4.2 Evaluacin econmica5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA ANEXOS 6 Cronograma de trabajo 7 Bibliografa

10. Cronograma de trabajo11. Bibliografa