PARTICIPACIÓN EN EL FORO – PLANTA DE ENDULZAMIENTO DE GAS

NATURAL

Diana Stella Ramírez Luna

1. Importancia de separación del agua de producción antes de entrar al

proceso de absorción con amina.

Se debe separar el agua de producción debido a la acumulación de sales por

el contralavado de gas crudo en la torre de absorción. Después de un año de

operación, se almacenan iones cloruros en el circuito de aminas con una

concentración de 44 mg/L, pues la concentración de cloruros en los

condensados de agua es de 10 mg/L.

2. Perfil de temperaturas óptimo en una torre absorbedora que trabaja con

amina.

Un perfil óptimo de temperaturas debe indicar que el caudal de circulación de

amina es lo suficientemente alto para que la temperatura en el tope de la

torre sea aproximadamente igual a la temperatura de entrada de amina,

produciendo una mayor absorción de CO2 en los platos inferiores. Este perfil

está en función del consumo energético, debido a la necesidad de bombeo de

una cantidad importante de líquido y a una mayor exigencia de flujo calórico

para la regeneración de amina.

3. Consecuencias de un proceso con amina que trabaje con un perfil

inadecuado y con presencia de CO2 en concentraciones relativamente

altas.

No se asegura un endulzamiento total, pues puede existir CO2 en el gas a la

salida de la torra. Así mismo, las temperaturas del gas de salida compensan

negativamente la necesidad de enfriar el gas en el proceso de ajuste del

punto de rocío, situado aguas debajo de la absorción.

4. conclusiones del análisis de la concentración de amina en el proceso

de endulzamiento.

Aunque la condiciones de diseño establecen una concentración de amina de

60%. Es posible llevar la operación de la planta hasta el 65%. Así mismo, al

trabajar con concentraciones inferiores al 55%, se presenta espumamiento en

el proceso, implicando, también, mayor consumo de energía y altas cargas

molares para separar el CO2. Contrariamente, el operar con una gran

concentración de amina, aumenta la corrosión en la torre.

Por otro lado, el punto óptimo de operación (operación estable y mínimos

costos totales) se establece con un rango de concentración de amina del 57

al 58 % en peso y una carga molar menor al 0,4 mol CO2/mol DG.

5. Sistemas de filtrado en una planta de endulzamiento y los beneficios

alcanzados con estos dispositivos.

Existen 3 tipos de filtrado en la planta de endulzamiento, elaborados de

carbón activado y de partículas. Esta etapa de proceso ayuda en la

estabilización de la planta. A continuación se nombran las particularidades

de los sistemas de filtrado utilizados:

Filtros Partículas: El consumo de filtros de partículas fue de mayor a

menor a medida que los contaminantes que ingresaban en el circuito

fueron minimizados. Los cartuchos especificados como 10 micrones

absolutos y con cierta resistencia a la corrosión por alta temperatura,

son los elegidos como medio filtrante del circuito. Se instaló un nuevo

filtro de partículas de flujo total, situado aguas arriba del lecho de

carbón activado. Este filtrado, de alta calidad, tiene como finalidad

proteger el carbón activado de sólidos en suspensión que afectan la

vida útil y eficiencia general de adsorción en los microporos.

Filtros Carbón Activado: Dado que la capacidad de adsorción del

carbón activado disminuye con el ascenso de temperatura, la elección

del tipo de carbón fue producto de ensayos con la amina del circuito,

considerando los contaminantes presentes (como hidrocarburos

aromáticos) y el rango de temperaturas de trabajo. Ensayos de

laboratorio reportaron que en algunos casos es de extrema

importancia llevar a cabo varios enjuagues con agua desmineralizada

en ciertos lechos nuevos de carbón activado antes de ser habilitados.

Algunos de los lechos sometidos a test liberaron iones cloruros

además de finos de carbón. Los análisis indican que la concentración

de iones cloruros en la solución de amina podría incrementarse en

unos 70 mg/lt si el carbón no es enjuagado correctamente.

Filtros Amina Pobre: Con el fin de optimizar la remoción de

contaminantes, se realizó un ensayo piloto que consistió en la

instalación de un sistema de filtrado en la zona de amina pobre fría,

aguas abajo de los aeroenfriadores, a una temperatura de 120°F

(322°K). Los resultados determinaron la importancia del filtrado en frío

de la amina, estabilizando el proceso mediante la eliminación de los

hidrocarburos más pesados retenidos en el lecho de carbón. A partir

de estos tests, se procedió al montaje definitivo de filtros de carbón

activado y partículas de flujo parcial (hasta un 50% de la circulación

total). El tipo de carbón activado usado en la amina pobre tiene menor

costo que el usado en la amina rica debido a que la temperatura

(relativamente baja) no requiere un lecho que cumpla con una

exigencia de adsorción mayor.

6. Procesos utilizados para el re-abastecimiento de agua de forma

adecuada en el proceso con amina

El agua de reabastecimiento se administra en forma de vapor, generado

previamente en un rebullidor de agua. La calidad del agua fue optimizada

instalando dos plantas de tratamiento por ósmosis inversa y con purgados

periódicos del fondo del rebullidor.

El rebullidor de agua es, esencialmente, una caldera que calienta el agua del

fondo de la torre, transformando parte de esta es vapor sobrecalentado. Por

otra parte, la Osmosis Inversa consiste en separar un componente de otro en

una solución, mediante las fuerzas ejercidas sobre una membrana semi-

permeable; el solvente (agua en este caso) pasa espontáneamente de una

solución menos concentrada a otra más concentrada, a través de una

membrana semi-permeable. Entre ambas soluciones existe una diferencia de

energía, originada en la diferencia de concentraciones. El solvente pasará en

el sentido indicado hasta alcanzar el equilibrio. Si se agrega a la solución más

concentrada, energía en forma de presión, el flujo de solvente se detendrá

cuando la presión aplicada sea igual a la presión Osmótica Aparente entre las

2 soluciones. Esta presión Osmótica Aparente es una medida de la diferencia

de energía potencial entre ambas soluciones. Si se aplica una presión mayor

a la solución más concentrada, el solvente comenzará a fluir en el sentido

inverso. Se trata de la Osmosis Inversa. El flujo de solvente es una función de

la presión aplicada, de la presión osmótica aparente y del área de la

membrana presurizada.

7. Importancia del análisis cromatográfico y de las pruebas de laboratorio

dentro de la planta de procesamiento de gas.

Los análisis son fundamentales en la elaboración de los planes de acción

tendientes a optimizar el proceso. Estos análisis permiten pronosticar o

detectar potenciales problemas.

Así mismo, es importante también contar periódicamente con un examen

completo de la solución de amina, hecha por algún laboratorio especializado.

Dichos estudios incluyen, además de los mencionados tests hechos en el

laboratorio local, concentración de metales de transición y metales alcalinos

en la solución, sales estables al calor, productos de degradación de la amina

y presencia de glicoles.