extracciÓn de lÍquido
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UNIVERSIDAD DE ORIENTE NÚCLEO ANZOÁTEGUI
ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADASDEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y PETRÓLEO
CURSOS ESPECIALES DE GRADOREFINACIÓN
EXTRACCIÓN DE LÍQUIDO EN EL PROCESO DE GAS NATURAL
ProfesorRondónSecc. 02
Presentado porMontaguth KellyMontilla Montieldhi
Montieldhi Montilla
INTRODUCCIÓN
Montieldhi Montilla
LÍQUIDO DEL GAS NATURAL (LGN)
Es una mezcla compuesta por los hidrocarburos condensables presentes en la corriente de Gas Natural, el cual es separado por distintos métodos.
EXTRACCIÓN DE LÍQUIDOS EN EL PROCESAMIENTO DEL GN
GAS RESIDUAL
Se obtiene como producto de los procesos de extracción de líquidos del gas natural o de los procesos de control de punto de rocío, y después de ser sometido a tratamiento para remover los compuestos ácidos y deshidratación para remover el agua en exceso.
Montieldhi Montilla
EXTRACCIÓN DE LGN
RECOBRO
El grado deseado de recobro de líquidos tiene un efecto determinante en la selección del proceso, la complejidad y el costo de las facilidades de procesamiento.
CONTENIDO LÍQUIDO DE UN GAS (GPM)
Es el número de galones de líquido que pueden obtenerse de 1.000 pies cúbicos normales de gas natural. Es un factor muy usado y conocido principalmente en problemas relacionados con plantas de extracción de líquidos del gas natural.
Montieldhi Montilla
La importancia de conocer la riqueza de un gas en una planta de extracción, radica en los siguientes factores:
1-. El conocer el contenido líquido de un gas es imprescindible al momento del diseño de una planta, ya que éste da una idea de cuánto caudal líquido se manejará en el proceso.
2-. Con el conocimiento del GPM se puede cuantificar la eficiencia de recobro de líquido, en porcentaje, de una corriente de gas natural; esto se evidencia a través de las siguientes gráficas.
IMPORTANCIA DEL GPM
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58
Recovery Efficiency, Propane+
Montieldhi Montilla
VARIABLES EN EL PROCESO DE EXTRACCIÓN DEL GN
Punto de Rocío
Cuando el gas es transportado en gasoductos, se debe considerar el control de la formación de hidrocarburos líquidos en el sistema. La condensación de líquidos representa un problema en la medición, la caída de presión y la operación segura.
Separación a Bajas Temperaturas (LTS)
Para la reducción del punto de rocío, si hay suficiente presión disponible, se puede usar el método de refrigeración por expansión en un sistema LTS.
Montieldhi Montilla
VARIABLES EN EL PROCESO DE EXTRACCIÓN DEL GN
Refrigeración
Generalmente, no se dispone de suficiente presión para operar un sistema LTS. Una alternativa al proceso de refrigeración por expansión, es usar un sistema de refrigeración mecánica para remover los compuestos pesados y reducir el punto de rocío.
Estabilización
Los líquidos deben ser estabilizados por expansión a una presión baja o por una columna rectificadora. Cuando el condensado es expandido a una presión más baja, los livianos son liberados y pueden usarse en el sistema de gas combustible. Después de la estabilización, el producto es enfriado y enviado a almacenaje.
Montieldhi Montilla
VARIABLES EN EL PROCESO DE EXTRACCIÓN DEL GN
Refrigeración Profunda
Puede usarse para simplemente controlar el punto de rocío, cuando se necesita o desea poco recobro de líquidos. Alternativamente, el proceso puede ser usado para alto recobro de propano y, en el caso de gases ricos, para recobro de cantidades razonables de etano.
Recobro de EtanoLos sistemas de Control del Punto de Rocío y Refrigeración mecánica, son usados en aplicaciones donde se requieren recobros bajos o medianos. Para alcanzar el recobro de etano o propano más altos, se requieren temperaturas criogénicas.
Montieldhi Montilla
AGENTES REFRIGERANTES
La selección del refrigerante está basada en los requerimientos de temperatura, disponibilidad, economía y experiencia previa.
PROPANO
AIRE
AMONÍACO
REFRIGERANTE 22
REFRIGERANTE 134a
Kelly Montaguth
PROCESOS DE REFRIGERACIÓN
Para alcanzar altos recobros de etano y propano, las temperaturas criogénicas son necesarias. Generalmente, el procesamiento del gas natural en la industria considera procesos criogénicos que operan por debajo de -50 F.1-. Proceso de Absorción.
2-. Proceso de Joule Thompson.
3-. Proceso de Turbo-expansión.
4-. Refrigeración Mecánica.
PLANTAS DE EXTRACCIÓN
Kelly Montaguth
ABSORCIÓN
ABSORBEDORROD
LGN
ROD … RICH OIL DEMETANIZER METANO
GAS POBRE
LEAN OIL
RICH OIL
RECOBRO RECHAZO C1SEPARACION
0-40 oF
0-40 oF
1000 psig
250-400 psig
40-100 oF
Kelly Montaguth
OBJETIVO: Extracción de LGN y producción de C3+
USO DE ACEITE PARA ABSORCIÓN: Kerosene 40-45 oAPI
DESHIDRATACION MODERADA (GLICOL Y/O TAMICES)
NO SE REQUIERE RECOMPRESIÓN
COMPRESIÓN EN CICLO DE REFRIGERACION CON PROPANO
MODERADO RECOBRO (HASTA 60 % C2)
ABSORCIÓN
Kelly Montaguth
ok
REFRIGERACIÓN JOUL-THOMSON
Gas pobre
Ciclo de refrigeración
Pre enfriador
Chiller
Separador Frío
Columna deetanizadora
Gas rico1000 psig 90 oF
1000 psig
300 psig
435-580 psig-40 - 0 oF
Válvula J-T
C3+
Kelly Montaguth
El proceso J-T, ya sea refrigerado o no-refrigerado, ofrece
una alternativa simple y flexible para el recobro de etano
moderado. Usualmente se aplica a flujos de gas más
bajos, donde pueden permitirse algunas eficiencias para
reducir la inversión y los costos de operación.
PROCESO JOUL-THOMSON
Kelly Montaguth
OBJETIVO: EXTRACCION DE LGN Y PRODUCCION DE C3+
DESHIDRATACION MODERADA (GLICOL Y/O TAMICES)
RECOMPRESION DE GAS TOTAL.
INTENSIVO EN CONSUMO DE ENERGIA
COMPRESION EN CICLO DE REFRIGERACION CON PROPANO
MODERADO RECOBRO (HASTA 90 % C3)
COLUMNA DEETANIZADORA REQUERIDA
REFRIGERACIÓN J-T
Kelly Montaguth
REFRIGERACIÓN TURBOEXPANSOR
Gas pobre 1000 psig
Ciclo de refrigeración
Chiller
Separador Frío
Columna Demetanizadora
Gas rico1000 psig 90 oF
-90 oF
Turbo expansor
Compresor de turbo expansión
Compresor de turbina
C2+
225 psig-160 oF
Kelly Montaguth
REFRIGERACIÓN TURBOEXPANSOR
OBJETIVO: EXTRACCION DE LGN Y PRODUCCION DE C3+ / C2+
DESHIDRATACION PROFUNDA (GLICOL Y TAMICES, < 1 ppm H2O). REMOCION DE CO2
POTENCIA DE RECOMPRESION PARCIALMENTE APORTADA POR EL EXPANSOR SUMINISTRA UNA GRAN EFICIENCIA.
ALTO RECOBRO (HASTA 70 % C2)
COLUMNA DEMETANIZADORA REQUERIDA
Kelly Montaguth
JOULE THOMPSON Vs TURBO-EXPANSIÓN
El proceso de Joule Thompson es una alternativa atractiva en muchas aplicaciones para el recobro de propano y componentes mas pesados, mientras que el proceso de turbo-expansión es utilizado para el recobro de altos niveles de etano.
El proceso J-T tiende a ser menos eficiente por unidad de energía que el proceso Turbo-Expansión.
La válvula J-T puede ser utilizada en un proceso de turbo- expansión, con la finalidad de lograr menores Temperaturas.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Kelly Montaguth
PROCESOS DE REFRIGERACIÓN MECÁNICA
Compresor
Acumulador
Válvula
Chiller
Enfriador de Aire
Kelly Montaguth
PLANTA DE EXTRACCIÓN DE LÍQUIDOS DEL GAS NATURAL
Kelly Montaguth
9
Gas Residual
101 2
4
3
SeparadorDe Alta
5
Turbo-Expansor
8
Gas Residual
SeparadorDe Baja
7
6
Torre Desetanizadora
EXTRACCIÓN DE LÍQUIDOS DEL GAS NATURAL
Kelly Montaguth
CONCLUSIONES
En un proceso de Extracción de LGN, la temperatura del proceso es inversamente proporcional al Recobro de Líquidos.
A mayor riqueza de un gas, mayor es el porcentaje de recobro de LGN a las mismas condiciones de operación.
En un Turbo expansor la caída de presión a partir de una presión de entrada dada, es inversamente proporcional a la temperatura obtenida y por consiguiente, a la cantidad de líquidos condensados.
Kelly Montaguth
TORRE
DESETANIZADORASEPARADOR
DE ALTA
TURBOEXPANSOR
LGN
GAS RESIDUAL
ALIMENTACIÓN
Montieldhi Montilla
Montieldhi Montilla
Montieldhi Montilla
Montieldhi Montilla
Montieldhi Montilla
Montieldhi Montilla
Montieldhi Montilla
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