Procesamiento-del-Gas-Natural-II.pdf

MSc. Ing. GABRIEL ALEJANDRO

PEREZ ORTIZ

La Paz Abril 2015

INTRODUCCIN

Aspectos Generales

El gas natural es un combustible fsil gaseoso, que contiene bsicamente metano, pero que incluye tambin cantidades significativas de etano, propano, butanos y pentanos.

El gas natural contiene impurezas como nitrgeno, dixido de carbono, helio e hidrgeno sulfurado.

En las corrientes de gas natural, tambin se han detectado presencia de metales como el mercurio.

2

lvarez G. D, Industrializacin del Gas, USFX, Sucre, 2007

El Metano (CH4)

El metano es un hidrocarburo aliftico (C-H) con la frmula qumica CH4.

Es el alcano ms simple y el principal componente del gas natural (80%-97%)

3


* Gentileza de wikipedia, 2008

Molcula en 3D de Metano*

Frmula qumica CH4

Peso atmico 16.04 uma

Otras

denominaciones

Gas del pantano;

hidruro de metilo

CAS 74-82-8

Cambios de fase

Punto de fusin 90,6 K (-

182,5C)

Punto de

ebullicin

111,55 K (-

161,6C)

Punto triple

90,67 K (-

182,48C) 0,117 bar

Punto crtico

190,6 K (-

82,6C) 46 bar

fusH 1,1 kJ/mol

vapH 8,17 kJ/mol

Propiedades del gas

fH0

gas -74,87 kJ/mol

fG0

gas -50,828 kJ/mol

S0gas 188 J/molK

Cm 35,69 J/molK

El Etano (C2H6)

El etano es el segundo en la sucesin de los alcanos, hidrocarburos alifticos. Su composicin qumica es de C2H6.

Es el nico compuesto aliftico alcano con dos carbonos.

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Propiedades fsicas

Estado de

agregacin Gaseoso

Densidad

0,548 10 kg/m3; 0,548

g/cm3

Masa 30,07 u

Punto de

fusin

90,34 K (182,76 C)

Punto de

ebullicin

184,5 K -

88,6 C)

Temperatura

crtica 305 K (32 C)

Propiedades qumicas

Solubilidad

en agua

4,7 ml/100 ml

agua

KPS n/d

Termoqumica

fH0

gas -83,8 kJ/mol

S0lquido, 1 bar 126,7 Jmol-1K-

1

Peligrosidad

Punto de

inflamabilidad 138 K (-135 C)

Temperatura

de

autoignicin

788 K (515 C)

Lmites de

explosividad 3-12,5%

El Propano (C3H8)

El propano es un hidrocarburo aliftico con tres tomos de carbono y con la formula qumica C3H8

A condiciones normales es un gas, sin embargo a presiones del orden de 10 bar es lquido lo cual lo convierte en transportable.

5



Propiedades fsicas

Estado de

agregacin Gas

Apariencia Incoloro

Densidad

Expresin

errnea:

carcter de

puntuacin "."

desconocido

kg/m3; 0,008

g/cm3

Masa 44 u

Punto de fusin 460,85 K ( C)

Punto de

ebullicin

231,05 K (-

42,1 C)

Temperatura

crtica 367,15 K ( C)

Propiedades qumicas

Solubilidad en

agua 80 mg/l a 20 C

KPS n/d

Compuestos relacionados

Alcanos

Butano,

Pentano,

Metilpropano

Otros Clorobutano

Peligrosidad

Punto de

inflamabilidad

169,15 K (-

103,85 C)

Temperatura de

autoignicin

723,15 K

(450,15 C)

El Butano(C4H10)

El butano tambin llamado n-butano, tiene la estructura de cuatro carbonos: CH3CH2CH2CH3

Se lo designa en forma conjunta con su nico ismero el isobutano CH(CH3)3.

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Propiedades fsicas

Estado de

agregacin Gas

Apariencia Incoloro

Densidad 2,52x10 kg/m3;

2,52 g/cm3

Masa 58,08 u

Punto de fusin 134,9 K

(138,3 C)

Punto de

ebullicin 272,7 K (-0,5 C)

Propiedades qumicas

Solubilidad en

agua 6,1 g/100 ml H2O

KPS n/d

Compuestos relacionados

Alcanos

Propano,

Pentano,

Metilpropano

Otros Clorobutano

Peligrosidad

Punto de

inflamabilidad 213 K (-60 C)

Temperatura de

autoignicin 560 K (287 C)

Los Pentanos(C5H12)

Los pentanos, son compuestos conocidos, ya que mayoritariamente constituyen la llamada gasolina natural; su composicin es: C5H12 (CnH2n+2)

Sus propiedades son muy similares al butano y al hexano.

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General

Frmula molecular C5H12

nmero CAS 109-66-0

nmero EC 203-692-4

Caracterstica fsicas

Apariencia Lquido incoloro

Masa atmica 72 Uma

Punto de fusin -130 Celsius

Punto de ebullicin 35-36 C Celsius

Densidad de vapor 2.48

Presin de vapor 428 mm Hg a 20 Celsius

Gravedad

especfica 0.626

Flash point -49 Celsius

Lmite de

explosin 1.4 % - 8.3 %

Temperatura de

autoignicin 260 Celsius

Razn de

evaporacin

28.6 (butyl acetate

=

El Pentano(C5H12)

El pentano, posee tres ismeros estructurales, los ms conocidos son el isopentano y el neopentano.

El pentano es miscible, con los solventes no polares ms conocidos como los clorocarbonos, aromticos y teres.

Al igual que los otros alcanos el pentano es altamente inflamable

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N-Pentano Isopentano Neopentano

El Hexano(C6H14)

El hexano es un hidrocarburo aliftico alcano con seis tomos de carbono.

Existen varios ismeros de esta sustancia y los ms conocidos son: 2-metilpentano, 3-metilpentano, 2,2 dimetilbutano, 2,3 dimetilbutano.

El hexano y sus ismeros forman parte de varios petrleos y se obtiene de ellos mediante destilacin fraccionada

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N-Hexano

CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3

General

Otros

nombres n-hexano

Frmula

semidesarroll

ada

C6H14

Identificadores

Nmero CAS 110-54-3

Nmero

RTECS MN9275000

Propiedades fsicas

Densidad n/d

Masa n/d

Punto de

fusin 178 K ( C)

Punto de

ebullicin 342 K ( 69C)

Viscosidad 0,294 cP a 25

C

Propiedades qumicas

Solubilidad en

agua Inmiscible

KPS n/d

Peligrosidad

Nmero

RTECS MN9275000

El Gas Natural es una mezcla de hidrocarburos

parafinicos compuesto principalmente de Metano,

Etano, Propano, Butanos, Pentanos y Otras impurezas

tales como CO2, H2S y Vapor de Agua.

El Gas Natural tiene que acondicionarse para poder

cumplir con los estndares de calidad especificados

por las compaas de transmisin y distribucin,

dependiendo del diseo del sistema de oleoductos y de

las necesidades del mercado que se quiere atender

TRATAMIENTO DEL GAS NATURAL

Problemas que se pueden tener por la presencia

de los siguientes compuestos en el gas natural:

H2S

co2

Vapor

de

agua

- Toxicidad del H2S.

- Corrosin por presencia de H2S y CO2.

- En la combustin se puede formar SO2 que es tambin

altamente txico y corrosivo.

- En el proceso de licuefaccin para su almacenamiento,

el CO2 se solidificara interfiriendo con el proceso

criognico.

- Disminucin del poder calorfico del gas

- A temperaturas cercanas a la temperatura ambiente y

presiones altas forma Hidratos de Metano que pueden

obstruir los Gasoductos.

- Forman soluciones acidas en presencia de compuestos

como el CO2 y el H2S

Tratamiento del Gas Natural: Es un paso previo a

la fase de procesamiento, para eliminar las

impurezas que trae el gas natural, como agua,

dixido de carbono (CO2), helio y sulfuro de

hidrgeno (H2S).

1.- Remocin de Condensados

En este proceso se

extraen condensados

que son enviados

usualmente a una

refinera de petrleo y

el agua liquida se

desecha.

Tiene como finalidad eliminar el H2S y el CO2 del Gas Natural.

En lneas generales, consta de cuatro etapas:

2.- Endulzamiento del Gas Natural

Endulzamiento (se remueve por mecanismo de contacto el H2S y el CO2)

Regeneracin ( Es el complemento del proceso, donde se lleva acabo la disorcin de los compuestos cidos, diluidos en la solucin)

Recuperacin del Azufre (se transforma del 90 al 97% del H2S en azufre slido o lquido.

Limpieza del gas de cola (continua la remocin del H2S bien sea transformndolo en azufre o envindolo a la unidad recuperadora de azufre.

Incineracin (mediante combustin el H2S es convertido en SO2)

Absorcin qumica. (procesos de desulfurizacin con

soluciones acuosas de aminas y carbonato de potasio).

Absorcin Fsica. (En estos procesos el solvente

absorbe el contaminante pero como gas en solucin y

sin que se presenten reacciones qumicas)

Hbridos. (Utiliza una mezcla de solventes qumicos y

fsicos).

Procesos de conversin directa. (El H2S es

convertido directamente a azufre sin URA, es un

proceso selectivo)

Procesos de lecho seco. (emplea mallas moleculares

prefabricadas a partir de aluminosilicatos de metales

alcalinos que tiene afinidad por los gases cidos)

2.- Endulzamiento del Gas Natural (continuacin)

De acuerdo al tipo de reaccin el proceso se pueden clasificar en:

Las alcano-aminas ms usadas son: Monoetanolamina (MEA),

Dietanolamina (DEA), Trietanolamina (TEA), Diglicolamina (DGA),

Diisopropano-lamina (DIPA) y Metildietanolamina (MDEA).

Procesos con Aminas

2.- Endulzamiento del Gas Natural

En este proceso

se extraen los

gases cidos CO2

y H2S , y Se

obtiene gas dulce

hmedo y azufre

solido liquido.

3.- Deshidratacin del Gas Natural

Consiste en la remocin del agua mediante alguno de los siguientes

procesos:

La deshidratacin por absorcin: Unidad de glicol Liquido disecante que absorbe el agua por contacto, usualmente con trietilen glicol.

La deshidratacin por adsorcin: se realiza mediante lecho seco, torres deshidratadas, que contienen desecantes como el gel de slice y

almina activada, para realizar la extraccin.

Valores Referenciales de los Requerimientos

estndares en tratamientos del GN:

Poder Calorifico del Gas: 34-40 KJ/M3

H2S:< 3mg/m3(st))

Azufre Total:< (15mg/m3(st))

CO2< (3.5%) de su volumen

Libre de agua en estado liquido y vapor de agua< 65mg/m3(st))

Origen de los Gases Licuados de

Petrleo

La denominacin de Gases Licuados del

Petrleo, se aplica a un pequeo nmero de

hidrocarburos derivados del petrleo, que a

temperatura ambiente y a la presin

atmosfrica se encuentran en estado gaseoso

y tienen la propiedad de pasar al estado

lquido al someterlos a una presin

relativamente baja.

18

lvarez G. D, Industrializacin del Gas, UMSA FPCN, 2006

Norma espaola

NGL y Petroqumica Bsica

19

lvarez G. D, Industrializacin del Gas, UMSA FPCN, 2006

Norma espaola

PLANTA DE

EXTRACCIN

DE LQUIDOS

GAS NATURALPLANTA DE

FRACCIONAMIENTO

Tratamiento

Etano a la

Planta

Petroqumica

GLP para

almacenamiento y

exportacin

Gasolina Natural

almacenamiento

CO2

Gas natural

Agotado

CH4

MEGASYNTESIS

MEGAMETANOL

Gas de Sntesis

CO/H2

Planta de

HIDRGENOPlanta de

MtSynfuelsPLANTA MTP

PLANTA DE

AMONACO

DIESEL

SINTTICO

Deshidratacin

PROPILENOHIDRGENO

PLANTA DE

ETILENO

PLANTA DE

POLIETILENO

ETILENO

FERTILIZANTESPOLIETILENO DE

ALTA Y BAJA

Procesamiento del Gas

20

Composicin y Procesamiento

21

Etano C2

Metano C1

Propano C3

Butano C4

Fracciones Pesadas

C5+

Gasolina Natural

Condensado

Otros Compuestos p.e.: N2, He,

CO2, H2S, H20 entre otros

Plantas de NGLs

Plantas de GLP

Plantas de Helio y

Tratamiento

Plantas de LNG

Gas Natural

ex Pozo

Criogenia

Distribucin de productos

Procesamiento

del Gas natural

Gas Natural

Agua

Helio

Nitrgeno

Dixido de C

Sulfuro de H

C1

C2

C3

C4s

C5+

Productos

Agua

Helio

Nitrgeno

CO2

H2S

C2

C3

C4s

C5+

Gas seco CH4

Pipeline

lvarez G.D.; Petroqumica Bsica, 2012

Composiciones de campos en Bolivia

Productos

Agua

Helio

Nitrgeno

CO2

H2S

C2

C3

C4s

C5+

Gas seco CH4

Pipeline

lvarez G.D.; Petroqumica Bsica, 2012

COMPONENTES VBR SIR NORTE RGD SUMA TCB VGR PVN SNQ LVT MGR SBL MGR+SBL ITU SAL

TOTAL A E

VBR SIR RGD RGD Otros TCB VGR PVN SNQ LVT MGR SBL MGR+SBL ITU SAL

N2 2,023 0,519 1,057 1,359 1,305 0,093 1,568 0,869 0,869 2,175 0,750 0,497 0,536 0,550 0,466

CO2 0,482 0,068 0,902 0,491 0,372 1,010 0,052 0,106 0,106 0,055 1,647 1,880 1,844 2,280 1,722

C1 87,034 88,285 89,267 92,260 89,813 95,929 88,844 87,529 87,529 86,225 85,779 87,322 87,085 88,430 89,653

C2 6,223 6,933 6,121 5,610 5,382 1,921 9,198 6,209 6,209 6,741 7,831 6,658 6,839 5,630 5,263

C3 3,077 2,833 1,797 0,267 1,993 0,599 0,289 3,227 3,227 3,119 2,707 2,460 2,498 1,770 1,778

IC4 0,315 0,356 0,238 0,001 0,281 0,086 0,023 0,419 0,419 0,451 0,454 0,375 0,387 0,350 0,318

NC4 0,653 0,622 0,394 0,002 0,561 0,145 0,019 1,028 1,028 0,886 0,587 0,493 0,508 0,460 0,447

IC5 0,071 0,157 0,087 0,001 0,108 0,060 0,003 0,211 0,211 0,145 0,130 0,144 0,142 0,210 0,147

NC5 0,092 0,124 0,071 0,001 0,095 0,048 0,002 0,230 0,230 0,123 0,072 0,086 0,084 0,130 0,089

C6 0,031 0,105 0,065 0,001 0,090 0,109 0,003 0,173 0,173 0,080 0,032 0,084 0,076 0,100 0,119

C7+ 0,000 0,000 0,000 0,006 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,011 0,000 0,002 0,090 0,000

TOTAL 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00

VOLUMEN, MMPCD 35 20 211 33 134 44 15 6 7 63 72 396 468 0 295

GLP(Bbls/MMPC) 27,5 26,0 16,5 1,8 19,4 5,7 2,2 32,0 32,0 30,5 25,6 22,7 23,2 17,8 17,5

Gasolina(Bbls/MMPC) 1,703 3,447 2,009 0,101 2,632 1,997 0,073 5,507 5,507 3,101 2,192 2,816 2,720 4,947 3,199

F. Compresibilidad Z 0,997 0,997 0,998 0,998 0,997 0,998 0,998 0,997 0,997 0,997 0,997 0,997 0,997 0,997 0,998

P. Cal(bs ideal 60F)(BTU/PC) 1106,1 1133,7 1085,2 1038,5 1092,4 1035,0 1069,1 1148,2 1148,2 1126,8 1117,3 1103,2 1105,4 1087,7 1083,4

P. Cal.(bh real 60F)(BTU/PC) 1089,7 1117,0 1068,9 1022,6 1076,1 1019,2 1053,0 1131,4 1131,4 1110,2 1100,8 1086,8 1089,0 1071,5 1067,2

P. Cal.(bh real 68F)(BTU/PC) 1073,2 1100,1 1052,7 1007,1 1059,8 1003,7 1037,0 1114,3 1114,3 1093,4 1084,1 1070,4 1072,5 1055,3 1051,0

SG DEL GAS 0,645 0,640 0,628 0,594 0,627 0,587 0,609 0,654 0,654 0,653 0,657 0,649 0,651 0,646 0,634

SG REAL DELGAS 0,647 0,642 0,629 0,596 0,628 0,589 0,610 0,655 0,655 0,655 0,659 0,651 0,652 0,648 0,635

GRAVEDAD real a 68F 0,637 0,632 0,620 0,587 0,619 0,580 0,601 0,646 0,646 0,645 0,649 0,641 0,642 0,638 0,626

CONTENIDO AGUA (LB/MPC) 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000

SG DEL GLP 0,535 0,535 0,535 0,535 0,535 0,535 0,535 0,535 0,535 0,535 0,535 0,535 0,535 0,535 0,535

GLP EN CORRIENTE TOT.,TMD 81 45 298 5 221 21 3 16 18 163 157 765 922 0 438


Se entiende como procesamiento del gas natural, la

obtencin de compuestos individuales a partir de la

mezcla del GN.

Se obtienen los siguientes productos:

Gas Residual o Pobre. Compuesto por metano

(CH4) bsicamente y en algunos casos cuando no

interesa el etano, habr porcentajes apreciables de

ste. (p.e. Corriente que sale del JV en Ro Grande)

24

lvarez G. D, Alternativas de Industrializacin del Gas, UMSA Facultad de Ingeniera

Carrera de Ingeniera Petrolera, 2008


Gases Licuados del Petrleo (GLP). Compuestos por C3 y C4; pueden ser compuestos de un alto grado de pureza (propano y butano principalmente) o mezclas de stos.

Lquidos del Gas Natural (LGN). Es la fraccin del gas natural compuesta por pentanos y componentes ms pesados; conocida tambin como gasolina natural.

25




Se habla bsicamente de tres mtodos de procesamiento del gas natural: Absorcin, Refrigeracin y Criognico.

Absorcin: Es el primero y el ms antiguo de los procesos y el menos usado actualmente; consiste en poner en contacto el gas con un aceite, conocido como aceite pobre, el cual remueve los componentes desde el C2 en adelante; este aceite luego se separa de tales componentes.

26




Refrigeracin: El mtodo de refrigeracin es el ms usado y separa los componentes de inters en el gas natural aplicando un enfriamiento moderado; es ms eficiente que el mtodo de absorcin para separar del C3 en adelante.

Criognico: El proceso criognico es el ms eficiente de los tres, realiza un enfriamiento criognico (a temperaturas muy bajas, menores de -100F) y se aplica a gases donde el contenido de intermedios no es muy alto pero requiere un gas residual que sea bsicamente metano.

27



Especificaciones de calidad del Gas

28



Plantas de Recuperacin de Lquidos

29


Carrera de Ingeniera Petrolera, 2008, Linde GmBH (2008)

Introduccin

Calidad: Las especificaciones para el gas natural en el ducto, en lo que respecta a su contenido calrico tiene que estar entre 950 -1150 BTU/mpc.

Las especificaciones finales son negociadas entre el vendedor y el comprador del gas para la planta.

El control del punto de roco es necesario, cuando las lneas de conduccin contiene grandes cantidades de lquidos, vale decir un gas rico.

De igual manera cuando se tienen presiones mayores a 1800 psi en los campos productores.

30



Condensacin Retrgrada

Los gases ricos con alto contenido en lquidos tiene la tendencia a presentar la condensacin retrgrada.

En la Figura de la filmina 21 se muestra la relacin P-T para una mezcla de gas rico hipottico que contiene 85 mol% de metano (C1) y 4,8mol% de C3+.

La envoltura de la grfica representa el punto de burbuja y roco de la mezcla.

31



Condensacin Retrgrada

32



Caractersticas de Combustin

33



Uno de los principales usos del gas natural es

como combustible.

Las ventas que se efectan a travs de gasoductos

estn referidas a su poder calorfico.

La determinacin del poder calorfico involucra dos

estados standart para el agua formada en la

reaccin:

1. Todo el agua formada es lquido denominada HHV

2. Todo el agua formada es gas (valor bajo LHV)

PODER CALORFICO

Caractersticas de la Combustin

34



La diferencia entre el valor y el bajo es el calor de

condensacin del agua.

Las condiciones estndar en la industria son de 15,6C

y 1 atm.

El Poder calorfico se puede determinar por la medicin

directa de esta variable y/o por el clculo terico

utilizando las siguientes ecuaciones:

PODER CALORFICO

Seco

Caractersticas de la Combustin

35



Las ecuaciones asumen, que cuando estn sobre una

base seca se refieran a un nomograma establecido.

Cuando la entalpa se encuentra con base hmeda, la

fraccin molar del agua cuando sta esta saturada se

den las especificaciones.

La fraccin molar puede ser calculada por:

CLCULO PODER CALORFICO

Hmedo

Medio ambiente

36



Libras de contaminantes producidas por Billn de BTU de Energa

Deshidratacin

El agua tiene que ser reducida para evitar procesos de corrosin y eliminar la formacin de hidratos.

Prcticamente todos los productos desde gas seco hasta pentanos tienen sus requerimientos de H20 libre.

Los requerimientos de contenido de agua para ventas de gas se encuentran en 4-7 lb/ MMPC.

Para lquidos el contenido est limitado entre 10 y 20 ppm.

En plantas criognicas este requerimiento baja a 0,1 ppmv.

37 lvarez G. D, Alternativas de Industrializacin del Gas, UMSA Facultad de Ingeniera


Contenido de agua en hidrocarburos

Lo que se pretende es determinar la saturacin de agua en una corriente de gas.

En cualquier mezcla donde la fase lquida y la gaseosa se encuentran en equilibrio se comportan de acuerdo a la frmula:

38



Xi= fraccin molar en la fase lquida; = coeficiente de actividad; Psat= presin saturacin o presin de vapor;= Fugacidad de la fase vapor; P= Presin total.

Procesos de deshidratacin

Los principales procesos de deshidratacin se clasifican en procesos de absorcin y adsorcin.

Para los procesos de absorcin se usan fundamentalmente glicoles, tales como el EG,DEG y TEG.

Estos glicoles tienen que tener afinidad para con el agua, baja volatilidad, baja viscosidad, y una estabilidad trmica.

En la siguiente tabla tenemos los principales glicoles utilizados:

39



Glicoles usados

40



Diagrama de Flujo

41



Componentes de Proceso

Los elementos de proceso involucrados en la recuperacin de hidrocarburos varan segn los componentes de la mezcla, y condiciones de presin y volumen.

Refrigeracin Externa: La refrigeracin externa tiene un rol clave en la separacin de los lquidos del gas natural .

Bsicamente el objetivo es el de enfriar la corriente de gas que entra a la Planta y separar los componentes de C3+. (Refrigeracin)

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Proceso de Refrigeracin Propano

El ciclo de refrigeracin consiste de cuatro etapas cuya grfica P-T se muestra en la siguiente filmina.

1. Compresin de vapor refrigerante saturado en el punto A y el vapor a temperatura ambiente en el B.

2. Condensacin al punto C, a travs de intercambio de calor con un enfriador a aire.

3. Expansin a travs de una vlvula Joule-Thompson, para enfriar y condensar el refrigerante en el punto D.

4. Intercambio de calor con el fluido por evaporacin del refrigerante en el punto A.

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Ciclo de Refrigeracin

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Ciclo de Refrigeracin de Propano

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Turbo-expansin

Hasta 1960, la expansin Joule Thompson fue la nica alternativa para enfriar las corrientes de las plantas de gas.

Herrin (1966) describe la primera planta por medio de la turboexpansin.

La vlvula J-T es esencialmente una vlvula de control con un orificio fijo y/o variable.

Los turboexpansores son esencialmente compresores centrfugos que funcionan hacia atrs.

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Corte de un Turboexpander

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Cortesa de Mafi-Trench

Turbo-expander 1

Al igual que los compresores, los expander tienen un desplazamiento positivo y su dinmica puede ser axial o radial.

De acuerdo a la figura de la filmina 27, el expander es el equipo que se encuentra a la derecha.

El compresor es la unidad que se encuentra a la izquierda.

El gas entra a travs de la boca (derecha) que se encuentra arriba del expander.

Una vez introducido es guiado hacia la rueda giratoria a travs de un tnel aerodinmico.

48 lvarez G. D, Alternativas de Industrializacin del Gas, UMSA Facultad de Ingeniera


Turbo-expander 2

Al entrar en contacto el gas con la rueda giratoria, parte de su energa es transferida al eje y la rueda.

Por tanto cuando es re dirigido hacia la salida de la nariz, ste ( el gas) se enfra.

Aproximadamente el 50% del cambio de entalpa ocurre en la Turbina.

El otro 50% del cambio entlpico ocurre en los tneles de aduccin.

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Cmo trabaja un Turbo-expander

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Uso del turbo-expander en Plantas

La Figura de la filmina 32, muestra el uso de un turbo-expander en una gran planta de NGLs.

Las condiciones de operacin del turboexpander vara de acuerdo al proceso de aplicacin y de la composicin del gas a ser procesada.

Aunque simple en principio los turboexpanders son piezas altamente sofisticadas y eficientes.

Tienen un complejo diseo aerodinmico y operan a presiones altas y temperaturas bajas. (Puede compararse a una turbina de avin)

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Uso del turbo-expander en Plantas

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Plantas de C3+ para GLP

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Plantas de C2 para Petroqumica

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Plantas de C2 para Petroqumica

La torre anterior es un demetanizador, mientras que la del fondo es un deetanizador.

El turboexpander se encuentra en la parte baja.

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Turbo-expander en una Planta

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Desarrollo Tecnologas Expander

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Vlvula J-T Proceso LTS

1

3

Turboexpander Proceso

LTS

Separador 3S

2

Separacin a baja Temperatura

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Los procesos que usan reciclos utilizan:

La baja de temperatura se produce por un

estrangulamiento

PROCESOS

Vlvula J-T Turboexpander

1

2

2

Proceso IPSI Recuperacin LGN

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GAS

ENTRADA

Demethaniz

er

Residue Gas

Compressor

Gas de Residuo

IPSI ENHANCEMENT

PACKAGE

Liquid

Product

Expander

Compresso

r

Cold

Separator

US Patent No. 6,354,105 Issued 3/12/2002

Split Feed Compression Process for Enhanced NGL Recovery

Proceso IPSI recuperacin C2

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Lean Reflux Process for High Ethane Recovery

Demetanizador

Residue Gas

Compressor

Residue Gas

IPSI ENHANCEMENT

PACKAGE

Inlet Gas

Liquid

Product

Expander

Compressor

Cold

Separator

LRP PACKAGE

US Patent No. 6,244,070 Issued 6/12/2001

PREGUNTAS?

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