tema: proceso de endulzamiento de gas y...

24-26 enero 2018

Villahermosa, tabasco

Parque Tabasco Dora Maria

“Sustentabilidad Energética”

Abasto, Logística y Distribución

de

Hidrocarburos, PetrolíferosY Petroquímicos

Ing. Crecencio Rodriguez Miranda (Cd. Pemex)

Tema:

Proceso de Endulzamiento de Gas y Condensados, Operación y Mejoras

Contenido

I. Ubicación Geográfica

II. Diagrama de flujo de proceso del CPG Cd. Pemex

III. Endulzamiento de Gas Húmedo Amargo.

IV. Descripción del proceso Girbotol.

V. Aminas Genéricas.

VI. Mejoras realizadas en plantas Girbotol.

Subdirección de Procesos de Gas y Petroquímicos

Complejo Procesador de Gas Ciudad Pemex

El Complejo Procesador de Gas Ciudad Pemex se encuentra ubicado en la Zona

Sureste de la República Mexicana, en Ciudad Pemex, Municipio de Macuspana

del Estado de Tabasco, ocupando sus instalaciones una superficie de 200

hectáreas.

1

6

Sonda de

Campeche

1. CPG Ciudad Pemex

2. Nuevo Pemex

3. Cactus

4. La Venta

5. Coatzacoalcos

6. Atasta

Ubicación geográfica

Tema 1

Ubicación y entorno geográfico

Latitud: Norte 17º52”30

Oeste 92º29”15’

A.S.N.M. 14 m

Norte.- Ranchería Santos Degollado

Sur.- Colonia La Curva

Este.- Ranchería Hermenegildo

Galeana

Oeste.- Ranchería El Limón

El Complejo Procesador de Gas Ciudad

Pemex se encuentra ubicado en la Zona

Sureste de la República Mexicana, en

Ciudad Pemex, Municipio de Macuspana

del Estado de Tabasco, Carretera

Macuspana-Jonuta Km-32 ocupando sus

instalaciones una superficie de 200

hectáreas.

CPG Ciudad Pemex

Carretera a Macuspana / Villahermosa

Carretera a Jonuta

Superficie:

El CPG Ciudad Pemex se localiza:

8 Complejos Procesadores de Gas (CPG´s)

Capacidad Procesamiento

Región Norte BurgosArenque 34 21Poza Rica 250 122

Región CentroMatapionche 109 15

Región SurLa VentaCactus 1,960 1,116Nuevo Pemex 800 597Ciudad Pemex 1,290 821

Total GHA 4443 2692

10 Centros Procesadores de la SPGyP

CPG´s con corrientes de Gas Húmedo AmargoCPG´s con corrientes de Gas Húmedo Dulce

20 Plantas Endulzadoras de Gas en la SPGyP

Diagrama General de Flujo de Procesos

del CPG Cd. PemexRecuperadoras

de Azufre 1 y 2

Terminal Marítima de

Pajaritos

Endulzadoras

de Gas 3 y 4

Endulzadoras

de Gas 1 y 2

Criogénica 1

TC-1

Criogénica 2

N R U

CPG´S Cactus, Nuevo Pemex y Coatzacoalcos

Gas Dulce Húmedo al

CPG La Venta

Opcional

El CPG Ciudad Pemex ha adquirido una importancia nacional relevante y

estratégica al proporcionar toda la producción de gas natural para

Bombeo Neumático, el cual se utiliza para extraer crudo en la SONDA DE

CAMPECHE.

Azufre líquido

Gas Acido

Gas Acido

Ga

s A

ma

rgo

Gas Dulce

Gas Residual

Gas Residual

Gas Dulce

Gasolina C2+

Gasolina C2+

Bombeo Neumático

Gasoducto Ciudad Pemex-

México

Gas Húmedo terciario de

PEP

Tema 2

Composición Química del Gas Natural

Componente Intervalo (% mol)

Metano 50-92

Etano 5-15

Propano 2-14

Butano 1-10

Pentano 0-5

Ácido Sulfhídrico 0-6

Dióxido de Carbono 0-5

Nitrógeno 0-10

Composición Química GHA CPG´s ( % mol)1

Componente Cactus Nvo. Pemex Cd. Pemex

CH4 71.841 71.182 66.284

C2H6 9.415 8.029 10.394

C3H8 4.388 3.396 5.223

i-C4H10 0.724 0.534 0.765

n-C4H10 1.448 1.181 1.578

i-C5H12 0.344 0.347 0.339

n-C5H12 0.402 0.407 0.409

C6H14 0.381 0.321 0.158

H2S 2.180 1.291 2.215

CO2 2.925 2.785 2.875

N2 5.943 10.542 9.761

Composición típica

1Cromatografía promedio mes de Diciembre 2017

Endulzamiento del Gas Húmedo Amargo CPGCP

Endulzadoras deGas

Porqué endulzar?

Para eliminar el H2S y el CO2 del gas natural y evitar:

✓ Toxicidad por H2S.✓ Corrosión por presencia de H2S y CO2.✓ Especificaciones de la producción = < 4.4 PPM✓ En la combustión se puede formar SO2 que es también

altamente tóxico y corrosivo.✓ Disminución del poder calorífico del gas.

Gas Húmedo Amargo (GHA) 1290 Mmpcd

Gas Húmedo Endulzado(GHE)

Gas Acido (GA)70

mmpcd

1219

Mmpcd

Plantas MMpcd

Gas No. 1 525

Gas No. 2 525

Gas No. 3Gas No. 4

120120

Total = 4 1290

Tema 3

Las plantas Endulzadoras de Gas han sido diseñadas para eliminar el ácido sulfhídrico (H2S) y dióxido de carbono(CO2) contenido en el gas amargo. Esto se lleva acabo mediante una absorción con Amina (Gas Spec CS-2010) al50 % en peso.En la sección de separación, se elimina el agua y los hidrocarburos líquidos. En la sección de filtración de gas, seeliminan las partículas sólidas y líquidas. En la sección de endulzamiento, el gas se trata a contra corriente con lasolución de Amina pobre al 50 % en peso, en dos torres absorbedoras. El contenido de H2S y CO2 queda en lasolución ahora como Amina rica, el gas ya dulce (sin H2S y CO2) sale por el domo, la Amina rica sale por el fondode la torre.En la sección de separación de hidrocarburos ligeros, estos se endulzan y se agregan al gas combustible.Regeneración, la Amina rica intercambia calor con la Amina pobre que viene de la torre regeneradora y se alimentaen el plato 18, por el domo sale el gas ácido (H2S, CO2) se condensa, el agua retorna como reflujo, el gas seprocesa en la planta de azufre. En el fondo de la torre se calienta la Amina con vapor, la fase gaseosa fluye haciaarriba, la fase líquida sale por el fondo, intercambia calor con la Amina rica y pasa al tanque de balance, para denuevo iniciar su ciclo.Filtración de Amina pobre, se filtra el 10 % de flujo total en los filtros empacado con elementos filtrantes, el 30 % deeste flujo se filtra con carbón activado vegetal para eliminar partículas.

Planta Endulzadora de Gas No. 1 y 2

(CPG Cd. Pemex)

Planta Endulzadora de Gas No. 3 y 4

(CPG Cd. Pemex)

Descripción del proceso Girbotol CPGCP Tema 4

Problemas de operación por altas cargas en Amina pobre

Corrosión en circuito de amina pobre

Amina Genéricas

DEA Amina secundaria (dietanolamina) pm.= 105.1➢ La amina más empleada en la industria de tratamiento de gas.

➢ Capacidad moderada para la remoción de compuestos orgánicos.

➢ Su recuperación debe de ser por destilación al vacío.

➢ Requerimientos energéticos moderados.

➢ Concentraciones de corrosión moderadas.

MDEA (metildietanolamina) pm = 119.2• Principal componentes de los solventes formulados.

• Más capacidad para remoción de gas ácido.

• Alta selectividad hacia el H2S.

• Menor grado de degradación térmica.

• Su recuperación debe de ser por destilación al vacío.

• Requerimientos energéticos muy bajos.

• Concentraciones alta, no presenta tanta corrosión.

Tema 5

Amina Genéricas

Solvente formulados: Gas/ Spec CS-1 ó Gas/ Spec CS-2010

➢ Principal componente de los solventes formulados es con MDEA.

➢ Mayor capacidad para remoción de gas ácido.

➢ Alta selectividad hacia H2S o hacia el CO2.

➢ Menor grado de degradación térmica.

➢ Su recuperación tiene que ser por destilación al vacío.

➢ Menor requerimientos energéticos.

➢ Concentraciones alta, no presenta corrosión.

➢ Especialidad que se adaptan a las necesidades del cliente.

Evolución y Beneficios de las Aminas utilizadas en el CPGCP

1981 1992 1999

DEA MDEA Gas Spec CS-1

Concentración 48-52 % en peso

Corrosión 4 MPY

Consumo 0.8 Kg/MMpc

Recirculación 5.0 GPM/MMpc

Consumo energético 467 Btu/gal

Consumo de vapor

0.18 TPH/MMpc


Corrosión 5-10 MPY

Consumo 1.0 Kg/MMpc


Consumo energ.- 1200 Btu/gal

Consumo de vapor

0.20 TPH/MMpc


Corrosión 2 MPY

Consumo 0.8 Kg/MMpc



Consumo de vapor

0.16 TPH/MMpc

2008

Gas Spec CS-2010


Corrosión 3 MPY

Consumo 1.0 Kg/MMpc



Consumo de vapor

0.20 TPH/MMpc

Mejoras realizadas en las plantas Endulzadoras de Gas

1981

1992

1999

2000

2001

2002

2008 selectivo a C02

(inicio de operaciones de la Planta NRU)

2015

Inicio de Operaciones

Cambio de solventeDEA por MDEA

Cambio de solvente MDEA por Gas-SPEC CS-1

Filtración de AMINA pobre: Cambio de tierra deatomea por elementos

tipo cartucho

Conversión de Plantas Endulzadoras de Condensados Amargos a Endulzadoras de Gas

Incremento de capacidad de las Plantas Endulzadoras de Gas 1 y 2

Sustitución de enfriadores de amina e intercambiadores de calor Amina-Amina de tubo y coraza por enfriadores de placa

• 2 Plantas Endulzadoras de Gas• Capacidad de 400 MMpcd de GHA cada una.• DEA al 30% en peso.• Filtración de DEA con tierra deatomea.

• Capacidad de 400 MMpcd de GHA cada una.• MDEA al 50% en peso.• Filtración de DEA con tierra deatomea.

• Capacidad de 440 MMpcd de GHA cada una.• AMINA Gas-Spec-CS-1 al 50% en peso.• Filtración de DEA con tierra deatomea.

• Capacidad de 120 MMpcd de GHA cada una.• MDEA al 50% en peso.• Filtración de MDEA rica con elementos tipo canasta.

• Capacidad de 525 MMpcd de GHA cada una.• AMINA Gas-Spec-CS-1 al 50% en peso

Cambio de solvente Gas-SPEC CS-1 por Gas SPEC CS-2010

2018

Tema 6

tema: proceso de endulzamiento de gas y...

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