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PROCESO DE ENDULZAMIENTO DEL GAS NATURAL
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “JUAN MISAEL SARACHO”FACULTAD DE CIENCIAS INTEGRADAS DE VILLA MONTES
CARRERA: ING. PETRÓLEO Y GAS NATURAL
EXPOSITORES: AGUILAR QUIPE JAHADIEL RUE HUARACHI TASTACA EVELIN
MATERIA: PROCESOS DE GAS NATURAL IDOCENTE: ING. HUDOY CESPEDES
INTRODUCCIÓN
El gas natural es un recurso no renovable formado por una mezcla de hidrocarburos: metano (alrededor de 80%), etano (6%), propano (4%), butano (2%), junto a algunas impurezas tales como vapor de agua, compuestos sulfurados, dióxidos de carbono (CO2), nitrógeno (N2) y tazas de hidrocarburos
más pesados. Su composición varía de acuerdo al yacimiento de donde fue extraído.
El gas natural que se recibe de los yacimientos se caracteriza por ser un gas amargo, hidratado y húmedo; amargo por los componentes ácidos que contiene, hidratado por la presencia de agua, y húmedo por la presencia de hidrocarburos líquidos. Debido a esto, para el uso comercial o doméstico, el gas natural debe ser tratado de manera de eliminar o disminuir la concentración de aquellos compuestos indeseados. El acondicionamiento del gas natural consta de tres procesos fundamentales: el endulzamiento (elimina los componentes ácidos), la deshidratación (elimina el agua) y ajuste de punto de rocío (elimina los hidrocarburos líquidos).
IMPUREZAS DEL GAS NATURAL
Sulfuro de Hidrógeno (H2S) Disulfuro de Carbono
(CS2)
Dióxido de Carbono (CO2) Oxigeno (O2)
Nitrógeno (N2) Sulfuro de Carbonilo
(COS)
Monóxido de Carbono (CO) Mercaptanos (RSH)
Agua (H2O) Mercurio (Hg)
El Ácido Sulfhídrico (H2S), también conocido como sulfuro de hidrógeno, tiene la característica de tener un desagradable olor y ser muy tóxico
El Dióxido de Carbono (CO2), es un gas incoloro e inodoro, que a concentraciones bajas no es tóxico pero en concentraciones elevadas incrementa la frecuencia respiratoria y puede llegar a producir sofocación
El Nitrógeno (N2), este elemento se encuentra presente en el gas natural que ocasiona una reducción en su valor calorífico
El Monóxido de Carbono (CO), es un gas tóxico incoloro e inodoro. Es el producto de la combustión incompleta en condiciones de deficiencia de oxígeno
El Vapor de Agua (H2O), es una de las impurezas más común en el gas natural y puede causar una serie de problemas operacionales, como por ejemplo interrupción del flujo de gas o bloqueo de válvulas e instrumentos por formación de hidratos de gas
El Disulfuro de Carbono (CS2), en estado puro es un líquido incoloro, es un compuesto volátil y muy fácilmente inflamable
El Oxígeno (O2), es un elemento gaseoso ligeramente magnético, incoloro, inodoro e insípido
El Sulfuro de Carbonilo (COS), este es un componente extremadamente tóxico, es extremadamente inflamable
Los Mercaptanos (RSH), son compuestos inestables y de alto grado de corrosión, en muchos casos reaccionan con algunos solventes, descomponiéndolos
El Mercurio (Hg), es un metal brillante color plata, que a temperatura ambiente se encuentra en estado líquido. Se disuelve fácilmente en ácidos nítrico
CONSECUENCIAS DE LAS PRESENCIAS DE GASES ÁCIDOS
Una de las principales consecuencias de la presencia de los gases ácidos en el gas natural es la corrosión. Proceso, que ocurre principalmente por la presencia de H2S y CO2. Además de la presencia de agua. Estos componentes
provocan corrosión dentro de cualquier instalación. Sobre todo si es una tubería de acero, en la cual predomina el hierro en forma metálica (Fe).
La remoción del H2S, mediante el proceso de endulzamiento, se hace
necesaria para reducir la corrosión en las instalaciones de manejo, procesamiento y transporte de gas.
ELIMINACIÓN DE LAS IMPUREZAS DEL GN
Las corrientes de gas natural poseen, impurezas o contaminantes. Estas sustancias son muy indeseables y deben eliminarse de la corriente del gas natural antes de su comercialización.
Las principales razones para remover los contaminantes del gas natural son:
Seguridad del proceso que se realizaControl del proceso de corrosión Especificaciones de los productos producidos en un procesoImpedir la formación de hidratos Disminuir los costos del proceso de compresiónSatisfacer las normas de gestión ambientalEvitar el envenenamiento de los catalizadores
PROCESO DE ENDULZAMIENTO DEL GN
Los distintos procesos de endulzamiento se pueden clasificar en las siguientes categorías:
Absorción de los gases ácidos Endulzamiento a través de los Lechos sólidos Conversión directa Secuestrantes químicos Utilización de Membrana Destilación extractiva
Este proceso se realiza a través de solventes químicos, físicos y
mixtos.
SELECCIÓN DE UN PROCESO DE ENDULZAMIENTO
Los factores a considerar para la selección de un proceso de endulzamiento de gas natural son:
Regulaciones de gases ácidos en el medio ambiente: en este se refiere a las cantidades de gases ácidos permitidas en el medio ambiente.
Tipo y concentración de las impurezas en el gas ácido Especificaciones en el gas residual o gas dulce Temperatura y presión del gas ácido y del gas dulce Caudal del gas a tratar Proceso de corrosión Requerimientos de selectividad Costos de operación del proceso de endulzamiento Especificaciones de los productos líquidos
ENDULZAMIENTO DEL GN A TRAVÉS DEL PROCESO DE ABSORCIÓN
El proceso de absorción se define como la penetración o desaparición aparente de moléculas o iones de una o más sustancias en el interior de un sólido o líquido. La absorción es un proceso para separar mezclas en sus constituyentes, aprovechando la ventaja de que algunos componentes son fácilmente absorbidos. Este es un proceso, en donde un líquido es capaz de absorber una sustancia gaseosa.
En el caso del endulzamiento de gas natural, el proceso de absorción se realiza utilizando solventes químicos, físicos, híbridos o mixtos. La utilización de solventes químicos involucra una reacción química entre el gas ácido a ser removido y la sustancia que se está utilizando en la absorción, la cual puede tener la propiedad de reaccionar químicamente o no con el gas ácido, lo que hace la mayor diferenciación del proceso en sí.
ENDULZAMIENTO DEL GN A TRAVÉS DE LA ABSORCIÓN DE GASES
Para el endulzamiento de gas natural, a través del proceso de absorción de gases, se debe de tener en cuenta, primeramente las condiciones del gas a tratar, lo que implica concentración de impurezas, temperatura y presión disponible, volumen de gas a procesar, composición de hidrocarburos, selectividad de los gases ácidos por mover, especificaciones del gas ácido residual.
PROCESO DE ABSORCIÓN
Solventes Químicos
Solventes Físicos
Solventes Mixtos
PROCESO DE ABSORCIÓN DE GASES CON SOLVENTES QUÍMICOS
En este proceso, los componentes ácidos del gas natural reaccionan químicamente con un componente activo en solución, que circula dentro del sistema. El producto de la reacción química produce compuestos inestables, los cuales se pueden descomponer en sus integrantes originales mediante la aplicación de calor y/o disminución de la presión de operación del sistema, con lo cual se liberan los gases ácidos y se regenera el solvente, el cual se hace recircular a la unidad de absorción, donde se puede recuperar la amina, para ser nuevamente utilizada.
“De aquí en adelante estaremos mencionando el proceso de endulzamiento
con AMINA”
PROPIEDADES DE LAS AMINALas aminas son compuestos orgánicos derivados del amoniaco (NH3), y son productos de la
sustitución de los hidrógenos que componen el amoniaco por sus grupos alquilo o arilos (-CH3). Las aminas se clasifican de acuerdo al número de sustituyentes unidos al nitrógeno,
luego existen las aminas primarias, secundarias y terciarias.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS AMINAS
Las Aminas son compuestos incoloros que se oxidan con facilidad, lo que permite que se encuentren como compuestos coloreados. Los primeros miembros de esta serie son gases con olor similar al amoniaco. A medida que aumenta el número de átomos de carbono en la molécula, el olor se hace similar al del pescado. Las aminas aromáticas son muy tóxicas, se absorben a través de la piel.
Las aminas se comportan como base. Cuando una amina se disuelve en agua, acepta un protón formando un ión alquil-amonio. Para diferenciar las aminas unas de otras, en el laboratorio se hace reaccionar con una solución de nitrito de sodio i ácido clorhídrico, esto da origen a ácido nitroso inestable. Cada tipo, tipo de amina tendrá un comportamiento diferente ante la presencia de estos reactivos.
TIPOS DE AMINAS QUE SE UTILIZAN EN LA ABSORCIÓN DE GASES ÁCIDOS
Las aminas que se utilizan en el proceso de endulzamiento son:
La Monoetanolamina (MEA)
Diglicolamina (DGA)
La Dietanolamina (DEA)
La Trietanolamina (TEA)
La Metildietanolamina (MDEA)
Di-isopropanolamina (DIPA)
La Monoetanolamina (MEA), es la más sencilla de las etanolaminas y se produce por la reacción directa del amoniaco con óxido de etileno,
La Diglicolamina (DGA), al igual que la MEA es una amina primaria, tiene una mayor estabilidad que la MEA, también tiene menor presión de vapor que la MEA, porque se pueden utilizar concentraciones muy altas.
La Dietanolamina (DEA), es una amina secundaria y se obtiene haciendo reaccionar a la MEA con el óxido de Etileno
La TEA es un líquido ligeramente amarillo, higroscópico y viscoso, su mayor utilidad se relaciona con su capacidad humectante. La TEA es una amina terciaria, luego es altamente selectiva hacia el H2S, ya que la reacción con el CO2, es muy lenta
La MDEA es una amina terciaria que reacciona lentamente con el CO2, por lo cual para removerlo requiere de un mayor número de etapas de equilibrio en la absorción. Su mejor aplicación en la absorción, es la remoción selectiva del H2S.
La Di-Isopropanolamina (DIPA), es una amina secundaria. Este componente ha sido utilizado conjuntamente con un solvente orgánico.
A continuación, se expondrán los equipos de una
planta de amina y las funciones que
cumplen.
PROCESO DE ENDULZAMIENTO DE GAS Y REGENERACIÓN DE AMINA
17
PROCESO DE LA AMINAEl Proceso de Amina consiste básicamente en dos partes: una
Torre Contactora y una Torre Regeneradora.
Amina pobre a la amina que no tiene contenido de componentes ácidos
Amina rica se llama a la amina que pasó por la torre (absorvedor o contactor) y sale por el fondo con un alto contenido de componentes ácidos
GAS DULCE
GAS DULCE
AMINA POBRE
FILTRO DE CARBON
SOLVENTE
GAS AMARGO
CONTAMINANTES
HIDROCARBUROS LIQUIDOS
AMINA RICA
AMINA POBRE
REFLUJO
H2S
CO2
H2S
CO2
H2O
SEPARADOR
ACCUMULADOR
FILTRO MECHANCO
INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA
SURGE TANK
Tanque de Flash
SEPARADOR
RE
GE
NE
RA
DO
RA
CO
NTA
CT
OR
A
GAS AMARGO
GAS
REHERBIDORA
CONDENSADOR
ENFRIADOR
AMINA RICA
INFORMACIÓN BÁSICA
Gas para ser purificado entra por la parte inferior de la contactora. El gas sube por la contactora y sale por la parte superior. Este flujo corre contracorriente al flujo de amina.
La amina rica sale de la parte inferior de la contactora y pasa por un intercambiador de amina rica/pobre. El intercambiador es adonde la amina rica aumenta en temperatura y la amina pobre saliendo de la regeneradora se enfría.
La amina rica sale del intercambiador de amina rica/pobre y pasa a la torre regeneradora entrando alredor del plato numero tres.
INFORMACIÓN BÁSICA
En unidades que tratan a hidrocarburos a alta presión, la amina rica pasa por un tanque flash para eliminar hidrocarburos antes de pasar a la regeneradora.
Amina pobre de la regeneradora después de pasar por la intercambiadora de amina rica/pobre se enfría a la temperatura deseada por el uso de aeroenfríadores y se pasa a la parte superior de la contactora para completar el proceso.
PLANTA DE ENDULZAMIENTO DE GAS NATURAL
GAS DULCE
GAS DULCE
AMINA POBRE
FILTRO DE CARBON
SOLVENTE
GAS AMARGO
CONTAMINANTES
HIDROCARBUROS LIQUIDOS
AMINA RICA
AMINA POBRE
REFLUJO
H2S
CO2
H2S
CO2
H2O
SEPARADOR
ACCUMULADOR
FILTRO MECHANCO
INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA
SURGE TANK
Tanque de Flash
SEPARADOR
RE
GE
NE
RA
DO
RA
CO
NTA
CT
OR
A
GAS AMARGO
GAS
REHERBIDORA
CONDENSADOR
ENFRIADOR
AMINA RICA
Separador de Gas/ Líquidos Filtro Coalescedor
SEPARADOR DE GAS/ LÍQUIDOS FILTRO COALESCEDOR
Elimina líquidos y sólidos que pueden afectar la operación de la planta. Hidrocarburos Liquido (espumamiento) Aguas Saladas (espumamiento y corrosión) Sulfito de Hierro (espumamiento) Químicos para tratar a Pozos de Gas
(espumamiento y corrosión) Aceites de compresores (espumamiento) Amina (corrosión)
FLUJO DE GAS/LÍQUIDOS A ALTA PRESIÓN
GAS ENTRANTE
DESPERDICIO
AMINA ENTRANTE
GAS SALIENDO
SEPARADOR DE GAS DULCE
SEPARADOR DE GAS AMARGO
FILTRO/SEPARADOR
AMINA
AMINADESPERDICIO
CONTACTORA
Intercambiador de Gas Entrante/Salida
PLANTA DE ENDULZAMIENTO DE GAS NATURAL
GAS DULCE
GAS DULCE
AMINA POBRE
FILTRO DE CARBON
SOLVENTE
GAS AMARGO
CONTAMINANTES
HIDROCARBUROS LIQUIDOS
AMINA RICA
AMINA POBRE
REFLUJO
H2S
CO2
H2S
CO2
H2O
SEPARADOR
ACCUMULADOR
FILTRO MECHANCO
INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA
TANQUE DE COMPENSACION
Tanque de Flash
SEPARADOR
RE
GE
NE
RA
DO
RA
CO
NTA
CT
OR
A
GAS AMARGO
GAS
REHERBIDORA
CONDENSADOR
ENFRIADOR
AMINA RICA
CONTACTORA
Torre adonde los gases ácidos (H2S y/o CO2) son removidos del gas natural por la amina.
Las torres pueden utilizar platos o empaque.
CONTACTORA
Torres Utilizando Platos Pueden ser de uno, dos, tres o cuatro pases Pueden tener rebosadero (Weir) ajustables o
fijadas Pueden ser de Válvulas, Capas o Platos de
nieve Las caídas pueden ser al lado de los platos al
centro de los platos Pueden tener una o múltiples puntos de
adición de amina
FLUJO TÍPICO EN LA CONTACTORA
TREATEDGAS
FLUJO DE AMINA
FLUJO DE GAS
PLATO DE VALVULAS
CAIDA DE AMINA
PLANTA DE ENDULZAMIENTODE GAS NATURAL
GAS DULCE
GAS DULCE
AMINA POBRE
FILTRO DE CARBON
SOLVENTE
GAS AMARGO
CONTAMINANTES
HIDROCARBUROS LIQUIDOS
AMINA RICA
AMINA POBRE
REFLUJO
H2S
CO2
H2S
CO2
H2O
SEPARADOR
ACCUMULADOR
FILTRO MECHANCO
INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA
SURGE TANK
Tanque de Flash
SEPARADOR
RE
GE
NE
RA
DO
RA
CO
NTA
CT
OR
A
GAS AMARGO
GAS
REHERBIDORA
CONDENSADOR
ENFRIADOR
AMINA RICA
TANQUE DE FLASHEO
Es utilizado para flashear hidrocarburos que están disueltos en la solución de amina. Los hidrocarburos producidos se usa como combustible o se manda a quemar.
Normalmente opera a 75 psig o menos cuando la presión de la contactora es arriba de 500 psig
Puede tener una contactora de amina en el flujo de gas para remover a H2S de los hidrocarburos flasheados (Puede resultar el altas perdidas de amina)
Normalmente se localiza entre el contactor y el intercambiador de amina rica/pobre
Puede ser de 2-fases (gas-amina) o 3-fases (gas-HC liquido-amine)
PLANTA DE ENDULZAMIENTO DE GAS NATURAL
GAS DULCE
GAS DULCE
AMINA POBRE
FILTRO DE CARBON
SOLVENTE
GAS AMARGO
CONTAMINANTES
HIDROCARBUROS LIQUIDOS
AMINA RICA
AMINA POBRE
REFLUJO
H2S
CO2
H2S
CO2
H2O
SEPARADOR
ACCUMULADOR
FILTRO MECHANCO
INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA
SURGE TANK
Tanque de Flash
SEPARADOR
RE
GE
NE
RA
DO
RA
CO
NTA
CT
OR
A
GAS AMARGO
GAS
REHERBIDORA
CONDENSADOR
ENFRIADOR
AMINA RICA
INTERCAMBIADOR DE CALORAMINA RICA/POBRE
Reduce la temperatura de la amina pobre saliendo de la Regeneradora y aumenta la temperatura de la amina rica entrando a la Regeneradora.
Normalmente es de tubo/carcasa pero intercambiadores de tubo/platos también son utilizados.
Amina rica pasa por los tubos y la amina pobre por la carcasa.
El diseño debe minimizar el flasheo de gases ácidos (tomas la baja de presión lo mas cerca posible a la regeneradora).
Los requerimientos de la reherbidora sera 50% mas alto si no se diseña así.
INTERCAMBIADOR DE CALORAMINA RICA/POBRE
Un problema común es la corrosión/erosión
Es causado por la liberación de gases ácidos a la salida de la amina rica.
Es importante mantener suficiente flujo de amina y presión para mantener un fase en el flujo.
El potencial de corrosión se aumenta cuando la carga de los gases ácidos se aumenta por una reducción en el flujo de amina o en la concentración de amina.
INTERCAMBIADOR DE AMINA RICA/POBRE
Monitoreo: Deposición se puede detectar con el
monitoreo de las temperaturas alrededor del intercambiador.
Deposición en un intercambiador de placas se puede detectar por el incremento en la diferencial de presión.
Fugas se pueden detectar por el muestreo de la amina pobre entrando y saliendo del intercambiador.
INTERCAMBIADOR DE PLACAS
AMINA POBRE
FLUJO DE AMINAS
RIC
H
RIC
H
LE
AN
LE
AN
AMINA POBRE
AMINA RICA
AMINA RICA
JUNTA DE GOMA
PLANTA DE ENDULZAMIENTO DE GAS NATURAL
GAS DULCE
GAS DULCE
AMINA POBRE
FILTRO DE CARBON
SOLVENTE
GAS AMARGO
CONTAMINANTES
HIDROCARBUROS LIQUIDOS
AMINA RICA
AMINA POBRE
REFLUJO
H2S
CO2
H2S
CO2
H2O
SEPARADOR
ACCUMULADOR
FILTRO MECHANCO
INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA
SURGE TANK
Tanque de Flash
SEPARADOR
RE
GE
NE
RA
DO
RA
CO
NTA
CT
OR
A
GAS AMARGO
GAS
REHERBIDORA
CONDENSADOR
ENFRIADOR
AMINA RICA
REGENERADORA/REHERBIDORA
PLATOS DE LAVADO
VAPOR DE AGUA
99 ° C 0.7 kg/cm2
TANQUE DE REFLUJO
GASES ACIDOS Y VAPOR DE AGUA
CONDENSADOR DE GASES ACIDOS
96 °C AMINA RICA DEL INTERCAMBIADOR
AMINA
AMINE POBRE
PLATOS
REHERBIDORA
REGENERADORAFUENTE DE CALOR
127 ° C 0.8kg/cm2
49 °CF .06 kg/cm2
AGUA DE REFLUJO
AGUA DE ADICION
GASES ácidos 49 ° C 0.5 kg/cm2
177oC Max
REGENERADORA/REHERBIDORA
Regenera la solución de amina por la adición de calor para: aumentar la temperatura de la amina rica
entrando a la regenerador. Calor es necesario para cambiar la reacción y
remover el H2S y/o CO2 de la solución. Calor de reacción.
Calor es necesario para mantener el radio de reflujo en la parte superior de la regeneradora. Calor de vaporización .
90-95% de los gases ácidos son removidos de la solución en la regeneradora.
El residual es removido en la reherbidora.
REGENERADORA/REHERBIDORA
El punto de hervir de la solución depende solamente de la composición de la amina, la concentración de amina y la presión que se mantiene en la regeneradora/reherbidora.
Un incremento de presión a una temperatura constante resulta en temperaturas mas altas pero produce menos vapor por el incremento de la demanda de calor sensible.
REGENERADORA/REHERBIDORA
Para optimizar el uso de energéticos mientras manteniendo las especificaciones del gas dulce, el flujo de aceite caliente entrando a la reherbidora debe ser controlado por la temperatura en la parte superior de la regeneradora
La temperatura de la reherbidora no esta afectada por el volumen de vapor generado.
REGENERADORA/REHERBIDORA
Los tubos de la reherbidora siempre deben ser cubierto de liquido. Esto es para prevenir corrosión y la degradación del solvente.
Para prevenir degradación térmica del amina traten de mantener la temperatura del aceite caliente a menos de 177 oC (350 °F).
La temperatura máxima de la amina en la regeneradora debe ser menos de 127 oC (260 °F) para prevenir la degradación térmica de la amina.
REFLUJO
La función del condensador de gases ácidos es para condensar y enfriar el agua de vapor a liquido.
Los gases ácidos y la agua se separan en el tanque de reflujo.
El agua regresa a la parte superior de la regeneradora como reflujo.
La razón del reflujo es para minimizar la concentración de amina en la parte superior de la regeneradora.
REFLUJO Normalmente hay de 1 a 1.5 % amina en el reflujo El Radio de Reflujo se defina: mol agua / mol gases
ácidos saliendo de la regeneradora antes del condensador.
El radio de reflujo optimo puede variar de tan bajo como 0.5 m/m a tan alto como 6.0 m/m. Lo normal para solventes GAS/SPEC es de 1.0 a 1.8 El Radio recomendado es de 1.2
El balance del agua se puede mantener por la purga de parte del agua de reflujo o por la adición de agua a la línea de reflujo regresando a la regeneradora.
PLANTA DE ENDULZAMIENTO DE GAS NATURAL
GAS DULCE
GAS DULCE
AMINA POBRE
FILTRO DE CARBON
SOLVENTE
GAS AMARGO
CONTAMINANTES
HIDROCARBUROS LIQUIDOS
AMINA RICA
AMINA POBRE
REFLUJO
H2S
CO2
H2S
CO2
H2O
SEPARADOR
ACCUMULADOR
FILTRO MECHANCO
INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA
SURGE TANK
Tanque de Flash
SEPARADOR
RE
GE
NE
RA
DO
RA
CO
NTA
CT
OR
A
GAS AMARGO
GAS
REHERBIDORA
CONDENSADOR
ENFRIADOR
AMINA RICA
OTRO EQUIPO
Sistema de filtros Enfriador de Amina Pobre Tanque de Surge Tanque de Almacenamiento
FILTROS
Filtros Mecánicos remover partículas de la solución
Filtro de carbón remover contaminantes químicos como
jabones, moléculas grandes de hidrocarburos, y productos de degradación.
SISTEMA DE FILTRACIÓN
AMINARICA
AMINA POBRE
FILTRO DE CARBON
10 µFILTROMECANICO
INTERCAMBIADOR
5 µFILTROMECANICO
ENFRIADORES DE AMINA POBRE
FILTRO DE CARBÓN
SALIDA DE GASES
ENTRADA DE AMINA
SALIDA DE AMINA
PDI
#5 FILTRAN SUPPORT MEDIA
CARBON ACTIVADO
#4 FILTRAN SUPPORT MEDIA
ENFRIADOR DE AMINA POBRE
AMINA POBRE
AMINA POBRE
VAPOR DE LAREGENERADORA
ACUMULADOR DEREFLUJO
BOMBA BOOSTER TEMPERATURE CONTROLLED LOUVERS
BOMBA DE AMINA
TC TC
ENFRIADOR DE AMINA POBRE
Enfría la amina pobre del intercambiador a la temperatura apropiada para uso en el contactor.
Las condiciones ambientales determina que temperaturas se pueden lograr con la amina pobre.
TANQUE SURGE
Debe ser lo suficiente grande para mantener el flujo a las bombas durante los problemas con el sistema.
Normalmente es un tanque de almacenamiento tipo API.
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
Operación Almacenamiento de amina de adición La concentración de Amina
normalmente es de 99.9 % Peso Normalmente tiene una purga de
nitrógeno o gas natural para prevenir el contacto con oxigeno.
OPERACIÓN IDEAL
La carga de gases ácidos en el flujo de salida es ligeramente menor del limite permitido.(El gas dulce esta dentro de especificaciones)
Las perdidas de amina son aceptables.La corrosión esta dentro de los limites tolerables.La demanda de calor del rehervido esta a un
mínimo.
La operación ideal de una planta de endulzamiento ocurre cuando cuatro sucesos ocurren:
VENTAJAS DEL USO DE SOLVENTES BASADOS EN MDEA
Incremento en Capacidad Una reducción en el flujo de amina Ahorros en Energeticos Reducción en niveles de corrosión Selectividad de CO2
PROBLEMAS TÍPICOS
No alcanzar las especificaciónes. Espumamiento Perdida de Amina Corrosión Degradación y contaminación del
equipo Exceso uso de energeticos.
NO ALCANZA LAS ESPECIFICACIONES DE - H2S
◦ Mala regeneración del solvente. ◦ Sobre carga de la solución desplazando H2S con CO2
◦ Solvente contaminado◦ Solvente degradado◦ Intercambio entre la amina rica y amina pobre en el intercambiador.
◦ Suministro del solvente muy bajo.◦ Torre contactora operando bajo mínima capacidad.
NO ALCANZA LAS ESPECIFICACIONES DE - CO2
Si el CO2 contenido en el gas tratado es alto, Revisar: ◦ El rango de circulación del solvente esta muy bajo o muy alto.
◦ Espumación en la contactora o la regeneradora
◦ Solvente o gas de entrada muy frio (< 24 °C)
◦ Mala regeneración del solvente
ESPUMACIÓN
La espumación puede ser detectada antes de que se inicie: Caída de presión en una de las torres. Un incremento repentino en la remoción de gas ácido
seguido de una rápida caída de remoción (incrementando la remoción de CO2 y disminuyendo la remoción de H2S)
En las etapas finales la espumación, puede causar: Perdida de Amina por arrastre de la contactora,
regeneradora o tanque de flasheo. Gas dulce fuera de especificación. Mala regeneración del solvente. La espumación finalmente disminuye la efectividad
de la amina.
CAUSAS DE ESPUMACIÓN
Hidrocarburos + ácidos orgánicos -->Jabones de amina
Fluidos para tratamiento de pozos e inhibidores de corrosión.
Aceites y solventes para soldar.Sólidos suspendidos (Sulfuro de hierro, partículas
de carbón, partículas de oxido de hierro)Productos de degradación de Amina y sales
termo-establesAgua de adición (Contaminada)
PREVENCIÓN DE LA ESPUMACIÓN
Limpieza apropiada de equipo antes de arranque.
Filtración adecuada por medio de filtros de carbón o mecánicos.
Filtración de gas de entrada Mantener la temperatura de la amina
pobre a 5 oC sobre la temperatura del gas entrante para minimizar la condensación de hidrocarburos.
PERDIDA DE AMINA
Esta puede ocurrir por: Vaporización Solubilidad Arrastre Degradación Mecánica (operativa: Válvulas abiertas)
Las perdida por vaporización son normalmente muy bajas y referente a las demás causas >90% del total de las perdidas.
Las perdidas son normalmente medidas en lb/MMSCF (Menos de 81 kg/MM M3)
PERDIDA DE AMINA
Si la perdida de solvente es excesiva: ◦ Fugas y derrames◦ Cambios frecuentes de filtros o carbón◦ Perdidas de la absolvedora por arrastre, emulsión, espumación, o velocidad de gas excesiva.
◦ Perdidas de la regeneradora por espumación, o velocidad de gas excesiva o poca eficiencia de los platos de lavado.
DIAGRAMA COMPLETO DE
ENDULZAMIENTO CON AMINA
DIAGRAMA DE FLUJO DE UNA PLANTA DE ENDULZAMINETO Y REGENERACION DE ANIMAS|
De Separador de Entrada
A Estabilización de GasolinaA Antorcha
A Unidad APR Separador de salida Unidad Amina
Agua de reposición
Separador de Gas Acido
A drenaje cerrado
Venteo Gas Acido
Filtración de Amina
Aeroenfriadores de Amina
TORRE CONTACTORA
Intercambiador Gas Acido/Gas Dulce
Intercambiador de placas
A Horno
Tanque Flash de Amina
De bombas de amina
De Horno de Aceite Térmico
A tanque Aceite Térmico
Bombas booster
Rehervidor
Bombas de reflujo
Condensador de reflujo
Separador de reflujo
TORRE REGENERADORA
Bombas principales de Amina
Acumulador de Amina
A Torre de Tanque Flash
63
¡ MUCHAS GRACIAS POR SU
ATENCIÓN !
