( bull Separador de Glicol

Como ya se dijo la funcion de este separador es remover el gas que haya podido traer atrapado el glicol Se puede diseriar siguiendo el mismo procedimiento para los separadores de entrada y de gas residual EI tiempo de retencion es de al menos 5 minutos si es bifasico y de 20 a 30 minutos si es trifasico Este separador es fundamentalmente para manejar la tasa de inyeccion de glicol por tanto su tamario depende en primer lugar de la capacidad del recipiente para retener el liquido y como las tasas de circulacion de glicol son normalmente pequerias el tamario de estos separadores no es muy grande Su seleccion tambiem puede hacerse usando las Tablas 8-13 vistas en el capitulo 3 para dimensionar separadores En este caso el volumen requerido para retener el liquido t minutos se obtiene de

LV = - (4 32)

60

bull Reconcentrador de Glicol

Primero se debe calcular el calor requerido en el regenerador y para ello se necesita calcular la tasa de circulacion de glicol L IM I

L )_ ~ rmiddot(-l L = Lw Wr (gatshr) (4 33)

Para calcular la cantidad total de calor que se debe generar en el reconcentrador de glicol se debe tener en cuenta

Calor requerido para calentar el glicol HL BTUhr

Calor requerido para vaporizar el agua Hw BTUhr

Calor requerido para vaporizar el agua de reflujo Hr BTuhr

Perdidas de calor hacia la atmosfera Hh BTUhr

Cada una de estas perdidas se calculan as

HL =L PG C (T2 - T1) (4 34)

H =9703 (W-W)q l- (4 35) H I 0 24

(436)

Hh =5000 - 20000 dependiendo del tamario de rehervidor

donde

Densidad del glicol a temperatura prornedia de rehervidor Ibsgal

Calor especffico del glicol a temperatura promedia del rehervidor BTulbm oFC

Temperaturas de entrada y salida respectiva mente del glicol en el rehervidor

9703 Calor de vaporizacion del agua a 212degF y 147 Ipc

Cuando se CI

calcular de

donde

As Area

Tv Teml Ta Teml

De esta form

HT =

donde

HT Es e

Conocido E

corlJ9usti6U

1 A

donde se ~ conoce la I

bull Selec(

Las mas u seleccion Con estos

- Selecc

Esta tom depende base EI de agua ( hacia abc se inyect figura se despojan

Normalrr minima ( despojac

Finalmer sistema

Se supone que el reflujo de agua es del 25 Cuando el rehervidor trabaja a presion alta la expresion PG C (T2 - T 1) se toma como 1200

182

traer atrapado s de entrada y y de 20 a 30 de inyeccion

cipiente para 3S el tamano

usando las el volumen

(432)

llcular la

(433)

icol se

4)

I bull

Cuando se conocen las dimensiones del rehervidor las perdidas a la atmosfera se pueden calcular de

(437)

don de

As Area total del rehervidor expuesta pies2

Tv Temperatura promedia en el recipiente of Ta Temperatura ambiente of

De esta forma el calor total requerido se puede calcular de

(4 38)

donde

Es el calor total requerido BTuhr

Conocido el calor total que se requiere transmitir se puede calcular el area del tuba de comb~_-YO==-_

( HT

A = - - (Pies- ) (439)7000

donde se supone que el flujo de calor en el acero es de 7000 BTUhrlPie2 Conociendo A si se

conoce la longitud del tubo de combusti6n se puede determinar el diametro del mismo

bull Selecci6n de la Bomba de Glicol

Las mas usadas son bombas accionadas por el glicol diluldo que sale de la torre contactora Su seleccion depende de la tasa de circulaci6n de glicol y de la presion de operacion en la torre Con estos datos y usando la tabla 18 se puede seleccionar el tipo de bomba

- Sefecci6n de fa Columna Oespojadora

Esta torre es generalmente de tipo empacada aunque puede ser de platos Su diametro depende de fa relacion rata de glicol y de las cantidades de vapor y Iiquido que circulan por su base EI vapor consta del gas de despojamiento que se Ie invecta al reconcentrador y el vapor de agua que fluye hacia arriba y el Iiquido consta del glicol y el agua de recirculacion que fluyen hacia abajo EI diametro de esta torre se puede determinar de la Figura 63 la cual supone que se invecta gas de despojamiento a razones entre 2 y 10 PCNgalon de TEG circulado Esta Z figura se obtuvo suponiendo que para tener un glcol de alta pureza es necesario inyectar gas de ( despojamiento a raz6n de unos 2 - 10 PCNgal de glicol

Normalmente se requiere un solo plato cuando el contacto es a traves de platos 0 una longitud minima de 4cuando es empacada Para un regenerador de 1 MBTUhr se requiere una columna despojadora de unos 8 pies de longitud

Finalmente la Tabla 19 es un medio alterno para seleccionar los principales componentes del sistema de regeneracion del glicol

N III 01 a

o c o u

14 1-----1

12 1-----1

10

s

c

6r---~~--t--r-r~+++1----~---4--~~~~

Q N ltII CllQIm i5 If)o o o 0 0000 0 8 8 888 80 Q) Lshy

0 If)

8 ro L-Tasa decirculacion de Glicol oalshr

Tomaiio Nominal puloadas

bull

u

Vl - II

----- 4

3~

Basado en Columnas EfY1XJcadas

Figura 63- Carta para Regenerador de Glicol(3)

0ro c

Q) Vi 0 Q)

0 c 0 ~ ro

Ol ~

Q) 0 If) o(ro 0

E 0

ol

co

Determinar Tamaflo de la Torre Despojadora del ~ 0 ro lshy

bull

Co ~

t

Tab

la 1

8

Som

bas

de g

licol

de

alta

pre

sion

Rat

a de

Circ

ulac

ion

-G

alon

esh

oras

Vel

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ad d

ela

Som

ba -

Gol

pes

min

Mod

elo

8 10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

1715

P

V

8 10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

4015

P

V

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

9015

P

V

27

315

36

40

5

45

495

54

48

5

63

675

72

76

5

81

855

90

2101

5 P

V

66

79

92

10

51

18

13

1

14

41

57

17

1

18

41

97

21

0

4501

5 P

V

166

200

233

266

300

333

366

400

433

466

185

Tabla 19 Especificaciones del Regenerador de Glicol ( )

Reboiler Glycol Reboiler Heat Stripping Still Reflex Condenser Capacity Capacity Size Ofax Exchanger Size Ofax Ht Size Ora x Ht

Btuh gpha Len Surge Tank

Size Ora x Len

75000 20 1Sx36 1Sx36 6 5S x46 6 5S x2 0 75000 35 1Sx36 1Sx36 6 5S x46 6 5S x20 125000 40 1Sx5 1Sx5 6 5S x46 6 5Sx20 125000 70 1Sx5 1Sx5 6 5S x46 6 5S x20 175000 90 24x5 24 x5 S 5S x46 S 5Sx2 0 175000 100 24x5 24 x5 S 5Sx46 S 5Sx20 250000 150 24xT 24x T S 5S x5O S 5Sx2 0 350000 210 24x10 24x1 0 1 0 34x50 1 0 34x2 6 400000 250 30 x10 30 x10 1 0 34 x60 1034x26 500 000 315 36x10 36 x10 12314xTO 1234x26 750000 450 36 x15 36 x10 14xSxO 14 x30 S50000 450 42 x15 36x36 14xS xO 14x30

1 000000 450 4S x16 36 x36 16xS xO 16x30

Flash Separator

Size Ofa x Ht

Heat Exchange Coil Glycol Pump Model

High-Pressure

Glycol Filter Size

Glycol Charge gal

Shipping Wtlb

Size Coil Area ~ft 12x4S 12 129 1715 PV 1 75 2000 12x4S 12 129 4015 PV 1 75 2000 16x4S 12 233 4015 PV 1 105 2200 16x48 12 233 9015 PV 1 105 2250 16x4S 12 31 1 9015 PV 1 190 3200 16x48 12 311 21015 PV 12 190 3200 16x4S 34 44 6 21015 PV 12 260 3700 20 x4S 34 64 8 21015 PV 12 375 4000 20x4S 34 64 S 45015 PV 2 445 4500 24x48 1 82 1 45015 PV 2 6S0 6500 30x48 30 x48

1 1

1026 1026

45015 PV I45015 PV

2 2

990 1175

7000 7500

30 x4S 1 1026 45015 PV 2 1425 10000 a Glycol capacity IS based on circulating 25 gal TEGb H20 and es controlled by the rebOller

capacity whichever is smaller

4313 Seleccion y Mantenimiento del Glicol

bull Seleccion

Para seleccionar el glicol apropiado es importante tener en cuenta las caracterfsticas ffsicas de cada uno de ellos las condiciones de operacion y los requerimientos de pureza que se espera tener para realizar la deshidratacion adecuada Cuando se usa OEG se puede Ilevar su pureza en el regenerador hasta un 95 y cuando se usa TEG hasta 9S - 9S5 sin equipos especiales

bull Con TEG se requiere punto de rodo yade

- Cuando se usa n que el gas lIegue a I

lEI metanol absorbi Lla regeneracion del

EI glicol concentraG casos en zonas de que se solidifiquen se requiere que es

bull Cuidados co

EI metanol acue y la torre despojc

Se debe instala atmosfera con e

La alteraci6n df puede deberse

Oxidac Oesco

C~ntre

Conta Prese PresE Pres

Oxidacion

EI glicol se r debera

Pre Ell

bull Fumiddot

bull Para preVf o usar inl tuberras y

Descoml

EI calor I

puede df

bull 186

~ol (

Reflex Condenser Size Oia x Ht

658x20 6 58 x20 6 58 x2 0 6 58x2 0 8 58x2 0 8 58x2 0 8 58x20 1 0 34x2 6 1 0 34x2 6 1234x26

14x30 14x30 16x30

Shipping al Wtlb

2000 2000

2200 2250 3200 3200 3700 4000 4500 6500 7000 7500 10000 the reboller

-icas de espera

reza en

Con TEG se requieren men ores tasas de circulacion que con pEG para depresiones similares del punto de rocio y adem as con TEG se puede lIevar el gas hasta puntos de rocio mas bajos

- Cuando se usa metanol en la cabeza del pozo para prevenir Iia formacion de hidratos antes de que el gas lIegue a la planta de deshidratacion se pueden presentar los siguientes problemas

lEI metanol absorbido por el glicol en el agua removida aumenta los requerimientos de calor para l la regeneracion del glicol

EI glicol concentrado es muy viscoso a temperaturas bajas por debajo de unos 50degF En algunos casos en zonas donde se presenten temperaturas bajas se deben instalar calentadores para evitar que se solidifiquen las lineas Para garantizar un buen contacto gas-glicol en cada plato de la torre se requiere que estos permanezcan lIenos con glicol

bull Cuidados con el Glicol

EI metanol acuoso es corrosivo para los aceros al carbono ocasionando corrosion en el rehervidor y la torre despojadora

Se debe instalar una unidad recuperadora de metanol pues este no se debe dejar escapar a la atmosfera con el vapor de agua por problemas de contaminacion

La alteracion del glicol crea problemas operativos y de corrosion en el proceso de deshidratacion y puede deberse a problemas como los siguientes

Oxidacion Oescomposicion T ermica Control del PH Contaminacion con sal Presencia de Hidrocarburos liquidos Presencia 0 formacion de lodo Presencia de espumas

Oxidacion

EI glicol se puede oxidar y formar acid os corrosivos EI contacto del glicol con el oxigeno se puede debera

Presencia de oxfgeno en el gas a tratar EI tanque de almacenamiento no tiene colchOn de gas Fugas a traves de valvulas yaccesorios

Para prevenir la oxidacion del glicol se debe usar colchon de gas en el tanque de almacenamiento o usar inhibidores de corrosion y hacer un mantenimiento adecuado de todas las conexiones tuberfas y accesorios del sistema de circulacion de glicol

Descomposicion Termica

EI calor excesivo puede descomponer el glicol y formar productos corrosivos EI calor excesivo se puede deber a

Altas temperaturas en el rehervidor Altas tasas de flujo de calor Sobrecalentamiento localizado ocasionado por depositos de escamas en la superficie del tubo de combustion 0 por impacto de la llama sobre la pared del mismo

187

Control del PH

EI glicol nuevo tiene un PH de siete pero con el uso el PH disminuye volviemdolo acido y por tanto corrosivo EI PH del glicol debe estar entre 7 y 75 valores mas bajos 10 hacen corrosivo y mas

i0s 10 hacen propenso a la formaci6n de espumas

EI borax y las etanolaminas especiiilrnea1e-LaJEA ~den usar para controla-el PH pero la adicion se debe hacer lentamente pues si se agrega muy r~pldo 0 en cantidades exageradas se presentara formacion de lodos que quedan suspendidos en el glicol La cantidad y la frecuencia de la adicion es variable generalmente ~ de lb de TEA por cada 100 galones de glicol es suficiente para mantener el PH en un nivel seguro Se requiere algun tiempo para que el neutralizador se disuelva completamente en el glicol por 10 tanto cuando se agrega se requieren varios dias para que el PH suba hasta un nivel seguro Cuando el PH esta demasiado bajo se recomienda titulacion para encontrar la cantidad adecuada de neutralizador

Contaminaci6n con Sal

La presencia de sal crea problemas de corrosion y de transferencia de calor en el rehervidor y ademas altera las lecturas de gravedad especifica con el hidrometro para determinar la concentracion de agua en el glicoL Como la sal esta presente en el agua el problema que ocasiona su presencia se elimina garantizando que el despojador del gas de entrada remueva todo elliquido presente en el gas

Presencia de Hidrocarburos Uquidos

La presencia de hidrocarburos liquidos aumenta las tendencias espumantes del glicol y sus perdidas Pueden estar presentes porque entran con el gas de entrada a la absorbedora 0 porque se condensan en ella Se pueden remover con separadores glicol - gas desnatadores 0 lechos de carbon activado

Presencia de Lodos (Sludge)

EI Ilodo 0 cieno es una acumulacion de particulas s61idas en hidrocarburos bituminosos Estas acumulaciones quedan suspendidas inicialmente en el glicol pero con el tiempo su cantidad aumenta y se precipitan resultando en la formacion de una pasta negra taponante y abrasiva que ocasiona erosion en valvulas y bombas Se presenta cuando el PH del glicol es bajo y se vuelve muy dura y fragil (quebradiza) cuando se deposita en los platos de la absorbedora el empaque de la despojadora y otros puntos del sistema de circulacion Normalmente la solucion a este problema es la filtracion del lodo

Formaci6n de espumas

Las espumas aumentan las perdidas de glicol y reducen la eficiencia de la planta Las perdidas aumentan porque el gas en la absorbedora puede arrastrar espuma y salir con ella por el tope la eficiencia se reduce porque la presencia de espuma hace mas dificil el contacto glicol- gas

Algunos promotores de espuma son Hidrocarburos liquidos f) Inhibidores de Corrosion --

Sal Partfculas muy finas en suspensi6n

Buena parte de estos promotores se eliminan si se hace un buen diserio del despojador de entrada y se Ie instala si es necesario un filtro Ademas ayuda a que no se presenten espumas evitar que se presente turbulencia en la contactora EI uso de antiespumantes no es una solucion definitiva solo parcial hasta que se eliminen los promotores de la espuma

bull Analisis y Control dell

EI anal isis del glicol es iml que pueda ocasionar su visualmente para identifica

Material negro de Fe Una soluci6n negl EI olor caracteri~ degradacion terrr Una muestra bifE

Ademas de las inspec1

determinar contenido d titulaciones para deterr segura Estas pruebas

bull Prevenci6n de Pe

Las perdidas pueden ~

Las perdidas por eva sale con el gas de sa la temperatura adec temperatura adecuac tasas de circulaci6n bull debe garantizar un tam bien adecuadas

Las fugas mecanic sistema de circulac

Las perdidas por por altas velocidac adecuadamente Ie se evita el arrastl cuanto a la cantid

432 Deshidra

Es el segundo r un hidrocarbun r)-loTe~de-a quese pueden

Naturaleza Naturaleza

- Temperatu Saturaci6r

En este casc tiene afinidac con el EI pre

188 bull

Naturaleza del disecante Naturaleza del adsorbato

endolo acido y por tanto hacen corrosivo y mas

ontrolar el PH pero la idadeSexageradas se dad y la frecuencia de de glicol es suficiente e el neutralizador se ren varios dias para ecomienda titulacion

en el rehervidor y Ira determinar la ~ma que ocasiona ~va todo el liquido

lei glicol y sus edora 0 porque es 0 lechos de

nosos Estas su cantidad Ibrasiva que y se vuelve mpaque de ~ problema

perdidas I tope la

trada que itiva

bull Analisis y Control del Glicol

EI analisis del glicol es importante para detectar su grado de alteracion y prevenir los problemas que pueda ocasionar su mal estado Inicialmente la muestra de glicol se puede inspeccionar visual mente para identificar algunos contaminantes como

Material negro de tamafio muy fino Puede indicar presencia de productos de corrosion de Fe Una soluci6n negra y viscosa puede indicar presencia de hidrocarburos bituminosos EI olor caracteristico del glicol descompuesto ( un olor dulce y aromatico) puede indicar degradaci6n termica Una muestra bifasica puede indicar que el glicol esta contaminado con hidrocarburos

Ademas pe las inspecciones visuales se deben realizar pruebas de laboratorio con el fin de determindt contenido de sales y s6lidos valor del PH contenido de Fe pruebas de espuma y titulaciones para determinar la cantidad de neutralizador requerido para Iievar el PH a un nivel seguro Estas pruebas se Ie deben realizar tanto al glicol pobre como al rico

bull Prevenci6n de Perdidas de Glicol

Las perdidas pueden ser por evaporaci6n atrapamiento 0 perdidas mecanicas

Las perdidas por evaporaci6n se pueden dar porque algo de glicol se evapora en la contactora y sale con el gas de salida 0 porque en el regenerador la columna despojadora no esta trabajando a la temperatura adecuada La salida de glicol en el gas se controla enfriando el glicol a la temperatura adecuada evitando que lIegue a promover la formaci6n de hidrocarburos y evitando tasas de circulacion altas que puedan Iiegar a generar turbulencias En la columna despojadora se debe garantizar una temperatura adecuada y una velocidad de salida de gases del regenerador tam bien adecuadas

Las fugas mecanicas se evitan manteniendo en buen estado las bombas valvulas y en general el sistema de circulacion del glicol

Las perdidas por arrastre se pueden presentar en la contactora 0 en la despojadora En la primera por altas velocidades del gas 0 por presencia de espumas 10 cual se puede evitar dimensionando adecuadamente la torre y evitando la formaci6n de espumas como se vio antes En la despojadora se evita el arrastre dimensionandola adecuadamente en cuanto al diametro y el regenerador en cuanto a la cantidad de calor generado y el volumen de gas de despojamiento usado

1432 Deshidrataci6n par Adsorci6nshy

~

Temperatura del Sistema Saturaci6n del disecante con el adsorbato

En este caso la remoci6n de agua en el gas se hace poniendo este en contacto con un s6lido que tiene afinidad por el agua y entonces esta se adhiere al solido cuando el gas establece contacto con el EI proceso de adsorcion se puede reversar de la misma forma que el absorci6n mientras la

189

adsorci6n ocurre a bajas temperaturas y altas presiones la desorci6n ocurre a altas temperaturas y bajas presiones

A la entrada del disecante y por una cierta distancia a traves de el el adsorbente esta saturado a esencialmente el valor de equilibrio con el componente adsorbible en el fluido por ejemplo agua en el gas natural A la salida del filtro el adsorbente esta insaturado y el contenido de agua del gas esta en equilibrio con el adsorbente insaturado y activado La zona entre estas dos zonas donde la concentraci6n de agua en el gas esta cayendo se conoce como zona de transferencia de masa (MTZ) La MTZ es independiente de la longitud del filtro perc es una funcion de los siguientes factores

Tipo de adsorbente Tamario de particula del adsorbente Velocidad del fluido Concentraci6n del adsorbato en el fluido que entra Propiedades del fluido Concentraci6n del adsorbato en el adsorbente si no esta totalmente reactivado Temperaatura Presion Historia del sistema

La deshidratacion por adsorci6n es costosa ue la deshidrataci6n por absorci6n pero la diferencia en costos Ismln a medida que sea mayor la canti ad de gas a tratar~te la adsorcion es posible la remoci6n casi total del vapor de agua presente en el gas Las principales desventajas de la deshidrataci6n por adsorcion con respecto a la absorcion son la necesidad de dos torres contactoras para poder trabajar en forma continua la planta mientras una absorbe la otra esta en regeneramiento y los problemas de mantenimiento de la planta

Un solido para usarse como adsorbente debe reunir preferiblemente las siguientes caracteristicas

- Area superficial alta para tener una buena capacidad de adsorcion Buena actividad por los componentes a remover y buena capacidad de retencion Regeneracion facil y economica Baja resistencia al flujo a fin de que se presenten bajas perdidas por friccion Resistencia mecanica para resistir los impactos que se presenten durante el proceso Barato no corrosiv~ no t~xico quimicamente inerte

Como la deshidratacion p~r adsorcion permite bajar el contenido de agua a niveles tan bajos se usa bastante cuando el gas se va a someter a procesos criogenicos Aunque la adsorcion puede ser fisica y quimica los metodos mas usados con del tipo fisico

Tipos de Adsorbentes De acuerdo con las caracteristicas que se menciono antes deben reunir los adsorbentes existen una serie de s61idos que se usan como adsorbentes entre los cuales se pueden mencionar

Bauxita Alumina V

- Geles Mallas moleculares Carbon activado

La bauxita es poco usada porque posee hierro y esto la hace no recomendable cuando se tiene gases acidos En su composicion es fundamentalmente alumina

La alumina es una forma hidratada del 6xido de Aluminio (AI20 3) y es el mas barato de los adsorbentes se activa removiendole por calentamiento algo del agua de cristalizacion Produce

una buena depresi6r Como es alcalina nc adsorber hidrocarbur

Los geles son s61idl de silice son funda rr hidratada de AI20 3

bajar el contenido regenerar absorbe acidos pueden me puede depositar a2

Las mailas mole( similares a las arc con un rango dE selectivas en cu localizadas en Sl

moleculas polare como hidrocarbl costosos

EI carbon act iva no se usa en pr

Ningun disecal selecci6n del d proceso define

M uchas vece puede a mem

cuando la ~

a sorbedora

La capacida saturacion I posteriores

Los diseca Algunos ge por libra

Todos los estas imp y fluidos d

Algunas ( se refiere puede re

190 bull

S la desorcion ocurre a altas temperaturas y

raves de el el adsorbente esta saturado a 1sorbible en el fluido por ejemplo agua en saturado y el contenido de agua del gas

La zona entre estas dos zonas donde la ~ como zona de transferencia de masa

pero es una funcion de los siguientes

n elmiddot adsorbente si no esta totalmente

hidratacion or absorcion pero la ti a de gas a tratar e te la resente en el gas Las principales la absorcion son la necesidad de planta mientras una absorbe la ~ la planta

e las siguientes caracteristicas

In idad de retencion

lor fricci6n durante el proceso

agua a niveles tan bajos se Aunque la adsorci6n puede

~nciono antes deben reunir bentes entre los cuales se

dable cuando se tiene

el mas barato de los istalizacion Produce

una buena depresiol1 del punto de rocio pero requiere mucho mas calor para su regeneracion Como es alcalina no se puede usar en presencia de gases acid os Tiene una tendencia alta a adsorber hidrocarburos pesados los cuales son dificiles de remover

Los geles son solidos granulares y amorfos manufacturados por reacciones quimicas Los geles de silice son fundamentalmente Si02 los de alumina constan fundamen-talmente de alguna forma hidratada de AI20 3 y los silice-alumina son combinacion de los dos anteriores Los geles pueden bajar el contenido de agua a valores de unas 10 PPM Y son los disecantes mas faciles de regenerar absorben hidrocarburos pesados pero estes se pueden remover facilmente como son acidos pueden manejar gases acidos pero cuando el contenido de H2S es mayor del 5-6 se puede depositar azufre en la superficie

Las mallas moleculares son formas cristalinas de alumino-silicatos de metales alcalinos muy similare a las arcillas naturales son manufacturadas por intercambio ionico altamente porosas y con un range de tamarios pequeno Debido a su rango de tamario de poros pequerios son selectivas en cuanto a las moleculas que pueden adsorber Posee cargas polares altamente localizadas en su superficie 10 que hace que tengan sitios de adsorcion bastante efectivos para moleculas polares como agua y sulfuro de hidrogeno Son contaminadas facilmente por liquidos como hidrocarburos y glicol y su temperatura de regeneracion es alta Son los disecantes mas costosos

EI carbon activado es un adsorbente bastante utilizado pero no tiene afinidad por el agua por esto no se usa en procesos de deshidratacion pero es bastante utilizado para remoyer impurezgs r ___

Ningun disecante es perfecto 0 el mejor para todas las aplicaciones En algunos casas la seleccion del disecante se basa en condiciones economicas y en otros casos las condiciones del proceso definen la selecci6n del disecante

Muchas veces los disecantes son intercambiables y el equipo disenado para un disecante se puede a menudo operar efectivamente con otro producto

La capacidad aGsoFtiva-de A-4se~cante se puede_defini[ res maneras Capacidadde equilibrio ~ astijtic fre ca es I axima capacidad obtenible para una temperatura particular cuando la aturaci6n reactiva del gas a cfeshidratar es igual a la entrada y salida de la adsorbedora

La capacidad dinamica algunas veces lIamada la capacidad de ruptura es la capacidad cuando la saturacion relativa del gas alcanza el maximo valor que se puede permitir en los procesos posteriores a la deshidratacion

Los disecantes solidos son materiales altamente porosos con areas superficiales muy grandes Algunos geles de silice tienen areas superficiales tan altas como tres millones de pies cuadrados por libra

Todos los disecantes se danan con impurezas pesadas que puedan lIevar los gases al empaque estas impurezas incluyen petroleo crudo y condensando glicoles aminas inhibidores de corrosi6n y fluidos de tratamiento del pozo

Algunas caracteristicas de disecantes solidos comunes se muestran en la tabla 17 en la cual W se refiere a la capacidad de absorci6n del disecame dada en el porcentaje de su propio peso que puede retener de agua

191

N III 01 a

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Figura 63- Carta para Regenerador de Glicol(3)

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16

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1715

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V

8 10

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333

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433

466

185

Tabla 19 Especificaciones del Regenerador de Glicol ( )

Reboiler Glycol Reboiler Heat Stripping Still Reflex Condenser Capacity Capacity Size Ofax Exchanger Size Ofax Ht Size Ora x Ht

Btuh gpha Len Surge Tank

Size Ora x Len

75000 20 1Sx36 1Sx36 6 5S x46 6 5S x2 0 75000 35 1Sx36 1Sx36 6 5S x46 6 5S x20 125000 40 1Sx5 1Sx5 6 5S x46 6 5Sx20 125000 70 1Sx5 1Sx5 6 5S x46 6 5S x20 175000 90 24x5 24 x5 S 5S x46 S 5Sx2 0 175000 100 24x5 24 x5 S 5Sx46 S 5Sx20 250000 150 24xT 24x T S 5S x5O S 5Sx2 0 350000 210 24x10 24x1 0 1 0 34x50 1 0 34x2 6 400000 250 30 x10 30 x10 1 0 34 x60 1034x26 500 000 315 36x10 36 x10 12314xTO 1234x26 750000 450 36 x15 36 x10 14xSxO 14 x30 S50000 450 42 x15 36x36 14xS xO 14x30

1 000000 450 4S x16 36 x36 16xS xO 16x30

Flash Separator

Size Ofa x Ht

Heat Exchange Coil Glycol Pump Model

High-Pressure

Glycol Filter Size

Glycol Charge gal

Shipping Wtlb

Size Coil Area ~ft 12x4S 12 129 1715 PV 1 75 2000 12x4S 12 129 4015 PV 1 75 2000 16x4S 12 233 4015 PV 1 105 2200 16x48 12 233 9015 PV 1 105 2250 16x4S 12 31 1 9015 PV 1 190 3200 16x48 12 311 21015 PV 12 190 3200 16x4S 34 44 6 21015 PV 12 260 3700 20 x4S 34 64 8 21015 PV 12 375 4000 20x4S 34 64 S 45015 PV 2 445 4500 24x48 1 82 1 45015 PV 2 6S0 6500 30x48 30 x48

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1026 1026

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990 1175

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30 x4S 1 1026 45015 PV 2 1425 10000 a Glycol capacity IS based on circulating 25 gal TEGb H20 and es controlled by the rebOller

capacity whichever is smaller

4313 Seleccion y Mantenimiento del Glicol

bull Seleccion

Para seleccionar el glicol apropiado es importante tener en cuenta las caracterfsticas ffsicas de cada uno de ellos las condiciones de operacion y los requerimientos de pureza que se espera tener para realizar la deshidratacion adecuada Cuando se usa OEG se puede Ilevar su pureza en el regenerador hasta un 95 y cuando se usa TEG hasta 9S - 9S5 sin equipos especiales

bull Con TEG se requiere punto de rodo yade

- Cuando se usa n que el gas lIegue a I

lEI metanol absorbi Lla regeneracion del

EI glicol concentraG casos en zonas de que se solidifiquen se requiere que es

bull Cuidados co

EI metanol acue y la torre despojc

Se debe instala atmosfera con e

La alteraci6n df puede deberse

Oxidac Oesco

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2200 2250 3200 3200 3700 4000 4500 6500 7000 7500 10000 the reboller

-icas de espera

reza en

Con TEG se requieren men ores tasas de circulacion que con pEG para depresiones similares del punto de rocio y adem as con TEG se puede lIevar el gas hasta puntos de rocio mas bajos

- Cuando se usa metanol en la cabeza del pozo para prevenir Iia formacion de hidratos antes de que el gas lIegue a la planta de deshidratacion se pueden presentar los siguientes problemas

lEI metanol absorbido por el glicol en el agua removida aumenta los requerimientos de calor para l la regeneracion del glicol

EI glicol concentrado es muy viscoso a temperaturas bajas por debajo de unos 50degF En algunos casos en zonas donde se presenten temperaturas bajas se deben instalar calentadores para evitar que se solidifiquen las lineas Para garantizar un buen contacto gas-glicol en cada plato de la torre se requiere que estos permanezcan lIenos con glicol

bull Cuidados con el Glicol

EI metanol acuoso es corrosivo para los aceros al carbono ocasionando corrosion en el rehervidor y la torre despojadora

Se debe instalar una unidad recuperadora de metanol pues este no se debe dejar escapar a la atmosfera con el vapor de agua por problemas de contaminacion

La alteracion del glicol crea problemas operativos y de corrosion en el proceso de deshidratacion y puede deberse a problemas como los siguientes

Oxidacion Oescomposicion T ermica Control del PH Contaminacion con sal Presencia de Hidrocarburos liquidos Presencia 0 formacion de lodo Presencia de espumas

Oxidacion

EI glicol se puede oxidar y formar acid os corrosivos EI contacto del glicol con el oxigeno se puede debera

Presencia de oxfgeno en el gas a tratar EI tanque de almacenamiento no tiene colchOn de gas Fugas a traves de valvulas yaccesorios

Para prevenir la oxidacion del glicol se debe usar colchon de gas en el tanque de almacenamiento o usar inhibidores de corrosion y hacer un mantenimiento adecuado de todas las conexiones tuberfas y accesorios del sistema de circulacion de glicol

Descomposicion Termica

EI calor excesivo puede descomponer el glicol y formar productos corrosivos EI calor excesivo se puede deber a

Altas temperaturas en el rehervidor Altas tasas de flujo de calor Sobrecalentamiento localizado ocasionado por depositos de escamas en la superficie del tubo de combustion 0 por impacto de la llama sobre la pared del mismo

187

Control del PH

EI glicol nuevo tiene un PH de siete pero con el uso el PH disminuye volviemdolo acido y por tanto corrosivo EI PH del glicol debe estar entre 7 y 75 valores mas bajos 10 hacen corrosivo y mas

i0s 10 hacen propenso a la formaci6n de espumas

EI borax y las etanolaminas especiiilrnea1e-LaJEA ~den usar para controla-el PH pero la adicion se debe hacer lentamente pues si se agrega muy r~pldo 0 en cantidades exageradas se presentara formacion de lodos que quedan suspendidos en el glicol La cantidad y la frecuencia de la adicion es variable generalmente ~ de lb de TEA por cada 100 galones de glicol es suficiente para mantener el PH en un nivel seguro Se requiere algun tiempo para que el neutralizador se disuelva completamente en el glicol por 10 tanto cuando se agrega se requieren varios dias para que el PH suba hasta un nivel seguro Cuando el PH esta demasiado bajo se recomienda titulacion para encontrar la cantidad adecuada de neutralizador

Contaminaci6n con Sal

La presencia de sal crea problemas de corrosion y de transferencia de calor en el rehervidor y ademas altera las lecturas de gravedad especifica con el hidrometro para determinar la concentracion de agua en el glicoL Como la sal esta presente en el agua el problema que ocasiona su presencia se elimina garantizando que el despojador del gas de entrada remueva todo elliquido presente en el gas

Presencia de Hidrocarburos Uquidos

La presencia de hidrocarburos liquidos aumenta las tendencias espumantes del glicol y sus perdidas Pueden estar presentes porque entran con el gas de entrada a la absorbedora 0 porque se condensan en ella Se pueden remover con separadores glicol - gas desnatadores 0 lechos de carbon activado

Presencia de Lodos (Sludge)

EI Ilodo 0 cieno es una acumulacion de particulas s61idas en hidrocarburos bituminosos Estas acumulaciones quedan suspendidas inicialmente en el glicol pero con el tiempo su cantidad aumenta y se precipitan resultando en la formacion de una pasta negra taponante y abrasiva que ocasiona erosion en valvulas y bombas Se presenta cuando el PH del glicol es bajo y se vuelve muy dura y fragil (quebradiza) cuando se deposita en los platos de la absorbedora el empaque de la despojadora y otros puntos del sistema de circulacion Normalmente la solucion a este problema es la filtracion del lodo

Formaci6n de espumas

Las espumas aumentan las perdidas de glicol y reducen la eficiencia de la planta Las perdidas aumentan porque el gas en la absorbedora puede arrastrar espuma y salir con ella por el tope la eficiencia se reduce porque la presencia de espuma hace mas dificil el contacto glicol- gas

Algunos promotores de espuma son Hidrocarburos liquidos f) Inhibidores de Corrosion --

Sal Partfculas muy finas en suspensi6n

Buena parte de estos promotores se eliminan si se hace un buen diserio del despojador de entrada y se Ie instala si es necesario un filtro Ademas ayuda a que no se presenten espumas evitar que se presente turbulencia en la contactora EI uso de antiespumantes no es una solucion definitiva solo parcial hasta que se eliminen los promotores de la espuma

bull Analisis y Control dell

EI anal isis del glicol es iml que pueda ocasionar su visualmente para identifica

Material negro de Fe Una soluci6n negl EI olor caracteri~ degradacion terrr Una muestra bifE

Ademas de las inspec1

determinar contenido d titulaciones para deterr segura Estas pruebas

bull Prevenci6n de Pe

Las perdidas pueden ~

Las perdidas por eva sale con el gas de sa la temperatura adec temperatura adecuac tasas de circulaci6n bull debe garantizar un tam bien adecuadas

Las fugas mecanic sistema de circulac

Las perdidas por por altas velocidac adecuadamente Ie se evita el arrastl cuanto a la cantid

432 Deshidra

Es el segundo r un hidrocarbun r)-loTe~de-a quese pueden

Naturaleza Naturaleza

- Temperatu Saturaci6r

En este casc tiene afinidac con el EI pre

188 bull

Naturaleza del disecante Naturaleza del adsorbato

endolo acido y por tanto hacen corrosivo y mas

ontrolar el PH pero la idadeSexageradas se dad y la frecuencia de de glicol es suficiente e el neutralizador se ren varios dias para ecomienda titulacion

en el rehervidor y Ira determinar la ~ma que ocasiona ~va todo el liquido

lei glicol y sus edora 0 porque es 0 lechos de

nosos Estas su cantidad Ibrasiva que y se vuelve mpaque de ~ problema

perdidas I tope la

trada que itiva

bull Analisis y Control del Glicol

EI analisis del glicol es importante para detectar su grado de alteracion y prevenir los problemas que pueda ocasionar su mal estado Inicialmente la muestra de glicol se puede inspeccionar visual mente para identificar algunos contaminantes como

Material negro de tamafio muy fino Puede indicar presencia de productos de corrosion de Fe Una soluci6n negra y viscosa puede indicar presencia de hidrocarburos bituminosos EI olor caracteristico del glicol descompuesto ( un olor dulce y aromatico) puede indicar degradaci6n termica Una muestra bifasica puede indicar que el glicol esta contaminado con hidrocarburos

Ademas pe las inspecciones visuales se deben realizar pruebas de laboratorio con el fin de determindt contenido de sales y s6lidos valor del PH contenido de Fe pruebas de espuma y titulaciones para determinar la cantidad de neutralizador requerido para Iievar el PH a un nivel seguro Estas pruebas se Ie deben realizar tanto al glicol pobre como al rico

bull Prevenci6n de Perdidas de Glicol

Las perdidas pueden ser por evaporaci6n atrapamiento 0 perdidas mecanicas

Las perdidas por evaporaci6n se pueden dar porque algo de glicol se evapora en la contactora y sale con el gas de salida 0 porque en el regenerador la columna despojadora no esta trabajando a la temperatura adecuada La salida de glicol en el gas se controla enfriando el glicol a la temperatura adecuada evitando que lIegue a promover la formaci6n de hidrocarburos y evitando tasas de circulacion altas que puedan Iiegar a generar turbulencias En la columna despojadora se debe garantizar una temperatura adecuada y una velocidad de salida de gases del regenerador tam bien adecuadas

Las fugas mecanicas se evitan manteniendo en buen estado las bombas valvulas y en general el sistema de circulacion del glicol

Las perdidas por arrastre se pueden presentar en la contactora 0 en la despojadora En la primera por altas velocidades del gas 0 por presencia de espumas 10 cual se puede evitar dimensionando adecuadamente la torre y evitando la formaci6n de espumas como se vio antes En la despojadora se evita el arrastre dimensionandola adecuadamente en cuanto al diametro y el regenerador en cuanto a la cantidad de calor generado y el volumen de gas de despojamiento usado

1432 Deshidrataci6n par Adsorci6nshy

~

Temperatura del Sistema Saturaci6n del disecante con el adsorbato

En este caso la remoci6n de agua en el gas se hace poniendo este en contacto con un s6lido que tiene afinidad por el agua y entonces esta se adhiere al solido cuando el gas establece contacto con el EI proceso de adsorcion se puede reversar de la misma forma que el absorci6n mientras la

189

adsorci6n ocurre a bajas temperaturas y altas presiones la desorci6n ocurre a altas temperaturas y bajas presiones

A la entrada del disecante y por una cierta distancia a traves de el el adsorbente esta saturado a esencialmente el valor de equilibrio con el componente adsorbible en el fluido por ejemplo agua en el gas natural A la salida del filtro el adsorbente esta insaturado y el contenido de agua del gas esta en equilibrio con el adsorbente insaturado y activado La zona entre estas dos zonas donde la concentraci6n de agua en el gas esta cayendo se conoce como zona de transferencia de masa (MTZ) La MTZ es independiente de la longitud del filtro perc es una funcion de los siguientes factores

Tipo de adsorbente Tamario de particula del adsorbente Velocidad del fluido Concentraci6n del adsorbato en el fluido que entra Propiedades del fluido Concentraci6n del adsorbato en el adsorbente si no esta totalmente reactivado Temperaatura Presion Historia del sistema

La deshidratacion por adsorci6n es costosa ue la deshidrataci6n por absorci6n pero la diferencia en costos Ismln a medida que sea mayor la canti ad de gas a tratar~te la adsorcion es posible la remoci6n casi total del vapor de agua presente en el gas Las principales desventajas de la deshidrataci6n por adsorcion con respecto a la absorcion son la necesidad de dos torres contactoras para poder trabajar en forma continua la planta mientras una absorbe la otra esta en regeneramiento y los problemas de mantenimiento de la planta

Un solido para usarse como adsorbente debe reunir preferiblemente las siguientes caracteristicas

- Area superficial alta para tener una buena capacidad de adsorcion Buena actividad por los componentes a remover y buena capacidad de retencion Regeneracion facil y economica Baja resistencia al flujo a fin de que se presenten bajas perdidas por friccion Resistencia mecanica para resistir los impactos que se presenten durante el proceso Barato no corrosiv~ no t~xico quimicamente inerte

Como la deshidratacion p~r adsorcion permite bajar el contenido de agua a niveles tan bajos se usa bastante cuando el gas se va a someter a procesos criogenicos Aunque la adsorcion puede ser fisica y quimica los metodos mas usados con del tipo fisico

Tipos de Adsorbentes De acuerdo con las caracteristicas que se menciono antes deben reunir los adsorbentes existen una serie de s61idos que se usan como adsorbentes entre los cuales se pueden mencionar

Bauxita Alumina V

- Geles Mallas moleculares Carbon activado

La bauxita es poco usada porque posee hierro y esto la hace no recomendable cuando se tiene gases acidos En su composicion es fundamentalmente alumina

La alumina es una forma hidratada del 6xido de Aluminio (AI20 3) y es el mas barato de los adsorbentes se activa removiendole por calentamiento algo del agua de cristalizacion Produce

una buena depresi6r Como es alcalina nc adsorber hidrocarbur

Los geles son s61idl de silice son funda rr hidratada de AI20 3

bajar el contenido regenerar absorbe acidos pueden me puede depositar a2

Las mailas mole( similares a las arc con un rango dE selectivas en cu localizadas en Sl

moleculas polare como hidrocarbl costosos

EI carbon act iva no se usa en pr

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La capacida saturacion I posteriores

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Algunas ( se refiere puede re

190 bull

S la desorcion ocurre a altas temperaturas y

raves de el el adsorbente esta saturado a 1sorbible en el fluido por ejemplo agua en saturado y el contenido de agua del gas

La zona entre estas dos zonas donde la ~ como zona de transferencia de masa

pero es una funcion de los siguientes

n elmiddot adsorbente si no esta totalmente

hidratacion or absorcion pero la ti a de gas a tratar e te la resente en el gas Las principales la absorcion son la necesidad de planta mientras una absorbe la ~ la planta

e las siguientes caracteristicas

In idad de retencion

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agua a niveles tan bajos se Aunque la adsorci6n puede

~nciono antes deben reunir bentes entre los cuales se

dable cuando se tiene

el mas barato de los istalizacion Produce

una buena depresiol1 del punto de rocio pero requiere mucho mas calor para su regeneracion Como es alcalina no se puede usar en presencia de gases acid os Tiene una tendencia alta a adsorber hidrocarburos pesados los cuales son dificiles de remover

Los geles son solidos granulares y amorfos manufacturados por reacciones quimicas Los geles de silice son fundamentalmente Si02 los de alumina constan fundamen-talmente de alguna forma hidratada de AI20 3 y los silice-alumina son combinacion de los dos anteriores Los geles pueden bajar el contenido de agua a valores de unas 10 PPM Y son los disecantes mas faciles de regenerar absorben hidrocarburos pesados pero estes se pueden remover facilmente como son acidos pueden manejar gases acidos pero cuando el contenido de H2S es mayor del 5-6 se puede depositar azufre en la superficie

Las mallas moleculares son formas cristalinas de alumino-silicatos de metales alcalinos muy similare a las arcillas naturales son manufacturadas por intercambio ionico altamente porosas y con un range de tamarios pequeno Debido a su rango de tamario de poros pequerios son selectivas en cuanto a las moleculas que pueden adsorber Posee cargas polares altamente localizadas en su superficie 10 que hace que tengan sitios de adsorcion bastante efectivos para moleculas polares como agua y sulfuro de hidrogeno Son contaminadas facilmente por liquidos como hidrocarburos y glicol y su temperatura de regeneracion es alta Son los disecantes mas costosos

EI carbon activado es un adsorbente bastante utilizado pero no tiene afinidad por el agua por esto no se usa en procesos de deshidratacion pero es bastante utilizado para remoyer impurezgs r ___

Ningun disecante es perfecto 0 el mejor para todas las aplicaciones En algunos casas la seleccion del disecante se basa en condiciones economicas y en otros casos las condiciones del proceso definen la selecci6n del disecante

Muchas veces los disecantes son intercambiables y el equipo disenado para un disecante se puede a menudo operar efectivamente con otro producto

La capacidad aGsoFtiva-de A-4se~cante se puede_defini[ res maneras Capacidadde equilibrio ~ astijtic fre ca es I axima capacidad obtenible para una temperatura particular cuando la aturaci6n reactiva del gas a cfeshidratar es igual a la entrada y salida de la adsorbedora

La capacidad dinamica algunas veces lIamada la capacidad de ruptura es la capacidad cuando la saturacion relativa del gas alcanza el maximo valor que se puede permitir en los procesos posteriores a la deshidratacion

Los disecantes solidos son materiales altamente porosos con areas superficiales muy grandes Algunos geles de silice tienen areas superficiales tan altas como tres millones de pies cuadrados por libra

Todos los disecantes se danan con impurezas pesadas que puedan lIevar los gases al empaque estas impurezas incluyen petroleo crudo y condensando glicoles aminas inhibidores de corrosi6n y fluidos de tratamiento del pozo

Algunas caracteristicas de disecantes solidos comunes se muestran en la tabla 17 en la cual W se refiere a la capacidad de absorci6n del disecame dada en el porcentaje de su propio peso que puede retener de agua

191

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Tabla 19 Especificaciones del Regenerador de Glicol ( )

Reboiler Glycol Reboiler Heat Stripping Still Reflex Condenser Capacity Capacity Size Ofax Exchanger Size Ofax Ht Size Ora x Ht

Btuh gpha Len Surge Tank

Size Ora x Len

75000 20 1Sx36 1Sx36 6 5S x46 6 5S x2 0 75000 35 1Sx36 1Sx36 6 5S x46 6 5S x20 125000 40 1Sx5 1Sx5 6 5S x46 6 5Sx20 125000 70 1Sx5 1Sx5 6 5S x46 6 5S x20 175000 90 24x5 24 x5 S 5S x46 S 5Sx2 0 175000 100 24x5 24 x5 S 5Sx46 S 5Sx20 250000 150 24xT 24x T S 5S x5O S 5Sx2 0 350000 210 24x10 24x1 0 1 0 34x50 1 0 34x2 6 400000 250 30 x10 30 x10 1 0 34 x60 1034x26 500 000 315 36x10 36 x10 12314xTO 1234x26 750000 450 36 x15 36 x10 14xSxO 14 x30 S50000 450 42 x15 36x36 14xS xO 14x30

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Flash Separator

Size Ofa x Ht

Heat Exchange Coil Glycol Pump Model

High-Pressure

Glycol Filter Size

Glycol Charge gal

Shipping Wtlb

Size Coil Area ~ft 12x4S 12 129 1715 PV 1 75 2000 12x4S 12 129 4015 PV 1 75 2000 16x4S 12 233 4015 PV 1 105 2200 16x48 12 233 9015 PV 1 105 2250 16x4S 12 31 1 9015 PV 1 190 3200 16x48 12 311 21015 PV 12 190 3200 16x4S 34 44 6 21015 PV 12 260 3700 20 x4S 34 64 8 21015 PV 12 375 4000 20x4S 34 64 S 45015 PV 2 445 4500 24x48 1 82 1 45015 PV 2 6S0 6500 30x48 30 x48

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4313 Seleccion y Mantenimiento del Glicol

bull Seleccion

Para seleccionar el glicol apropiado es importante tener en cuenta las caracterfsticas ffsicas de cada uno de ellos las condiciones de operacion y los requerimientos de pureza que se espera tener para realizar la deshidratacion adecuada Cuando se usa OEG se puede Ilevar su pureza en el regenerador hasta un 95 y cuando se usa TEG hasta 9S - 9S5 sin equipos especiales

bull Con TEG se requiere punto de rodo yade

- Cuando se usa n que el gas lIegue a I

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EI glicol concentraG casos en zonas de que se solidifiquen se requiere que es

bull Cuidados co

EI metanol acue y la torre despojc

Se debe instala atmosfera con e

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Oxidac Oesco

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Shipping al Wtlb

2000 2000

2200 2250 3200 3200 3700 4000 4500 6500 7000 7500 10000 the reboller

-icas de espera

reza en

Con TEG se requieren men ores tasas de circulacion que con pEG para depresiones similares del punto de rocio y adem as con TEG se puede lIevar el gas hasta puntos de rocio mas bajos

- Cuando se usa metanol en la cabeza del pozo para prevenir Iia formacion de hidratos antes de que el gas lIegue a la planta de deshidratacion se pueden presentar los siguientes problemas

lEI metanol absorbido por el glicol en el agua removida aumenta los requerimientos de calor para l la regeneracion del glicol

EI glicol concentrado es muy viscoso a temperaturas bajas por debajo de unos 50degF En algunos casos en zonas donde se presenten temperaturas bajas se deben instalar calentadores para evitar que se solidifiquen las lineas Para garantizar un buen contacto gas-glicol en cada plato de la torre se requiere que estos permanezcan lIenos con glicol

bull Cuidados con el Glicol

EI metanol acuoso es corrosivo para los aceros al carbono ocasionando corrosion en el rehervidor y la torre despojadora

Se debe instalar una unidad recuperadora de metanol pues este no se debe dejar escapar a la atmosfera con el vapor de agua por problemas de contaminacion

La alteracion del glicol crea problemas operativos y de corrosion en el proceso de deshidratacion y puede deberse a problemas como los siguientes

Oxidacion Oescomposicion T ermica Control del PH Contaminacion con sal Presencia de Hidrocarburos liquidos Presencia 0 formacion de lodo Presencia de espumas

Oxidacion

EI glicol se puede oxidar y formar acid os corrosivos EI contacto del glicol con el oxigeno se puede debera

Presencia de oxfgeno en el gas a tratar EI tanque de almacenamiento no tiene colchOn de gas Fugas a traves de valvulas yaccesorios

Para prevenir la oxidacion del glicol se debe usar colchon de gas en el tanque de almacenamiento o usar inhibidores de corrosion y hacer un mantenimiento adecuado de todas las conexiones tuberfas y accesorios del sistema de circulacion de glicol

Descomposicion Termica

EI calor excesivo puede descomponer el glicol y formar productos corrosivos EI calor excesivo se puede deber a

Altas temperaturas en el rehervidor Altas tasas de flujo de calor Sobrecalentamiento localizado ocasionado por depositos de escamas en la superficie del tubo de combustion 0 por impacto de la llama sobre la pared del mismo

187

Control del PH

EI glicol nuevo tiene un PH de siete pero con el uso el PH disminuye volviemdolo acido y por tanto corrosivo EI PH del glicol debe estar entre 7 y 75 valores mas bajos 10 hacen corrosivo y mas

i0s 10 hacen propenso a la formaci6n de espumas

EI borax y las etanolaminas especiiilrnea1e-LaJEA ~den usar para controla-el PH pero la adicion se debe hacer lentamente pues si se agrega muy r~pldo 0 en cantidades exageradas se presentara formacion de lodos que quedan suspendidos en el glicol La cantidad y la frecuencia de la adicion es variable generalmente ~ de lb de TEA por cada 100 galones de glicol es suficiente para mantener el PH en un nivel seguro Se requiere algun tiempo para que el neutralizador se disuelva completamente en el glicol por 10 tanto cuando se agrega se requieren varios dias para que el PH suba hasta un nivel seguro Cuando el PH esta demasiado bajo se recomienda titulacion para encontrar la cantidad adecuada de neutralizador

Contaminaci6n con Sal

La presencia de sal crea problemas de corrosion y de transferencia de calor en el rehervidor y ademas altera las lecturas de gravedad especifica con el hidrometro para determinar la concentracion de agua en el glicoL Como la sal esta presente en el agua el problema que ocasiona su presencia se elimina garantizando que el despojador del gas de entrada remueva todo elliquido presente en el gas

Presencia de Hidrocarburos Uquidos

La presencia de hidrocarburos liquidos aumenta las tendencias espumantes del glicol y sus perdidas Pueden estar presentes porque entran con el gas de entrada a la absorbedora 0 porque se condensan en ella Se pueden remover con separadores glicol - gas desnatadores 0 lechos de carbon activado

Presencia de Lodos (Sludge)

EI Ilodo 0 cieno es una acumulacion de particulas s61idas en hidrocarburos bituminosos Estas acumulaciones quedan suspendidas inicialmente en el glicol pero con el tiempo su cantidad aumenta y se precipitan resultando en la formacion de una pasta negra taponante y abrasiva que ocasiona erosion en valvulas y bombas Se presenta cuando el PH del glicol es bajo y se vuelve muy dura y fragil (quebradiza) cuando se deposita en los platos de la absorbedora el empaque de la despojadora y otros puntos del sistema de circulacion Normalmente la solucion a este problema es la filtracion del lodo

Formaci6n de espumas

Las espumas aumentan las perdidas de glicol y reducen la eficiencia de la planta Las perdidas aumentan porque el gas en la absorbedora puede arrastrar espuma y salir con ella por el tope la eficiencia se reduce porque la presencia de espuma hace mas dificil el contacto glicol- gas

Algunos promotores de espuma son Hidrocarburos liquidos f) Inhibidores de Corrosion --

Sal Partfculas muy finas en suspensi6n

Buena parte de estos promotores se eliminan si se hace un buen diserio del despojador de entrada y se Ie instala si es necesario un filtro Ademas ayuda a que no se presenten espumas evitar que se presente turbulencia en la contactora EI uso de antiespumantes no es una solucion definitiva solo parcial hasta que se eliminen los promotores de la espuma

bull Analisis y Control dell

EI anal isis del glicol es iml que pueda ocasionar su visualmente para identifica

Material negro de Fe Una soluci6n negl EI olor caracteri~ degradacion terrr Una muestra bifE

Ademas de las inspec1

determinar contenido d titulaciones para deterr segura Estas pruebas

bull Prevenci6n de Pe

Las perdidas pueden ~

Las perdidas por eva sale con el gas de sa la temperatura adec temperatura adecuac tasas de circulaci6n bull debe garantizar un tam bien adecuadas

Las fugas mecanic sistema de circulac

Las perdidas por por altas velocidac adecuadamente Ie se evita el arrastl cuanto a la cantid

432 Deshidra

Es el segundo r un hidrocarbun r)-loTe~de-a quese pueden

Naturaleza Naturaleza

- Temperatu Saturaci6r

En este casc tiene afinidac con el EI pre

188 bull

Naturaleza del disecante Naturaleza del adsorbato

endolo acido y por tanto hacen corrosivo y mas

ontrolar el PH pero la idadeSexageradas se dad y la frecuencia de de glicol es suficiente e el neutralizador se ren varios dias para ecomienda titulacion

en el rehervidor y Ira determinar la ~ma que ocasiona ~va todo el liquido

lei glicol y sus edora 0 porque es 0 lechos de

nosos Estas su cantidad Ibrasiva que y se vuelve mpaque de ~ problema

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bull Analisis y Control del Glicol

EI analisis del glicol es importante para detectar su grado de alteracion y prevenir los problemas que pueda ocasionar su mal estado Inicialmente la muestra de glicol se puede inspeccionar visual mente para identificar algunos contaminantes como

Material negro de tamafio muy fino Puede indicar presencia de productos de corrosion de Fe Una soluci6n negra y viscosa puede indicar presencia de hidrocarburos bituminosos EI olor caracteristico del glicol descompuesto ( un olor dulce y aromatico) puede indicar degradaci6n termica Una muestra bifasica puede indicar que el glicol esta contaminado con hidrocarburos

Ademas pe las inspecciones visuales se deben realizar pruebas de laboratorio con el fin de determindt contenido de sales y s6lidos valor del PH contenido de Fe pruebas de espuma y titulaciones para determinar la cantidad de neutralizador requerido para Iievar el PH a un nivel seguro Estas pruebas se Ie deben realizar tanto al glicol pobre como al rico

bull Prevenci6n de Perdidas de Glicol

Las perdidas pueden ser por evaporaci6n atrapamiento 0 perdidas mecanicas

Las perdidas por evaporaci6n se pueden dar porque algo de glicol se evapora en la contactora y sale con el gas de salida 0 porque en el regenerador la columna despojadora no esta trabajando a la temperatura adecuada La salida de glicol en el gas se controla enfriando el glicol a la temperatura adecuada evitando que lIegue a promover la formaci6n de hidrocarburos y evitando tasas de circulacion altas que puedan Iiegar a generar turbulencias En la columna despojadora se debe garantizar una temperatura adecuada y una velocidad de salida de gases del regenerador tam bien adecuadas

Las fugas mecanicas se evitan manteniendo en buen estado las bombas valvulas y en general el sistema de circulacion del glicol

Las perdidas por arrastre se pueden presentar en la contactora 0 en la despojadora En la primera por altas velocidades del gas 0 por presencia de espumas 10 cual se puede evitar dimensionando adecuadamente la torre y evitando la formaci6n de espumas como se vio antes En la despojadora se evita el arrastre dimensionandola adecuadamente en cuanto al diametro y el regenerador en cuanto a la cantidad de calor generado y el volumen de gas de despojamiento usado

1432 Deshidrataci6n par Adsorci6nshy

~

Temperatura del Sistema Saturaci6n del disecante con el adsorbato

En este caso la remoci6n de agua en el gas se hace poniendo este en contacto con un s6lido que tiene afinidad por el agua y entonces esta se adhiere al solido cuando el gas establece contacto con el EI proceso de adsorcion se puede reversar de la misma forma que el absorci6n mientras la

189

adsorci6n ocurre a bajas temperaturas y altas presiones la desorci6n ocurre a altas temperaturas y bajas presiones

A la entrada del disecante y por una cierta distancia a traves de el el adsorbente esta saturado a esencialmente el valor de equilibrio con el componente adsorbible en el fluido por ejemplo agua en el gas natural A la salida del filtro el adsorbente esta insaturado y el contenido de agua del gas esta en equilibrio con el adsorbente insaturado y activado La zona entre estas dos zonas donde la concentraci6n de agua en el gas esta cayendo se conoce como zona de transferencia de masa (MTZ) La MTZ es independiente de la longitud del filtro perc es una funcion de los siguientes factores

Tipo de adsorbente Tamario de particula del adsorbente Velocidad del fluido Concentraci6n del adsorbato en el fluido que entra Propiedades del fluido Concentraci6n del adsorbato en el adsorbente si no esta totalmente reactivado Temperaatura Presion Historia del sistema

La deshidratacion por adsorci6n es costosa ue la deshidrataci6n por absorci6n pero la diferencia en costos Ismln a medida que sea mayor la canti ad de gas a tratar~te la adsorcion es posible la remoci6n casi total del vapor de agua presente en el gas Las principales desventajas de la deshidrataci6n por adsorcion con respecto a la absorcion son la necesidad de dos torres contactoras para poder trabajar en forma continua la planta mientras una absorbe la otra esta en regeneramiento y los problemas de mantenimiento de la planta

Un solido para usarse como adsorbente debe reunir preferiblemente las siguientes caracteristicas

- Area superficial alta para tener una buena capacidad de adsorcion Buena actividad por los componentes a remover y buena capacidad de retencion Regeneracion facil y economica Baja resistencia al flujo a fin de que se presenten bajas perdidas por friccion Resistencia mecanica para resistir los impactos que se presenten durante el proceso Barato no corrosiv~ no t~xico quimicamente inerte

Como la deshidratacion p~r adsorcion permite bajar el contenido de agua a niveles tan bajos se usa bastante cuando el gas se va a someter a procesos criogenicos Aunque la adsorcion puede ser fisica y quimica los metodos mas usados con del tipo fisico

Tipos de Adsorbentes De acuerdo con las caracteristicas que se menciono antes deben reunir los adsorbentes existen una serie de s61idos que se usan como adsorbentes entre los cuales se pueden mencionar

Bauxita Alumina V

- Geles Mallas moleculares Carbon activado

La bauxita es poco usada porque posee hierro y esto la hace no recomendable cuando se tiene gases acidos En su composicion es fundamentalmente alumina

La alumina es una forma hidratada del 6xido de Aluminio (AI20 3) y es el mas barato de los adsorbentes se activa removiendole por calentamiento algo del agua de cristalizacion Produce

una buena depresi6r Como es alcalina nc adsorber hidrocarbur

Los geles son s61idl de silice son funda rr hidratada de AI20 3

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Las mailas mole( similares a las arc con un rango dE selectivas en cu localizadas en Sl

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190 bull

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pero es una funcion de los siguientes

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hidratacion or absorcion pero la ti a de gas a tratar e te la resente en el gas Las principales la absorcion son la necesidad de planta mientras una absorbe la ~ la planta

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In idad de retencion

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el mas barato de los istalizacion Produce

una buena depresiol1 del punto de rocio pero requiere mucho mas calor para su regeneracion Como es alcalina no se puede usar en presencia de gases acid os Tiene una tendencia alta a adsorber hidrocarburos pesados los cuales son dificiles de remover

Los geles son solidos granulares y amorfos manufacturados por reacciones quimicas Los geles de silice son fundamentalmente Si02 los de alumina constan fundamen-talmente de alguna forma hidratada de AI20 3 y los silice-alumina son combinacion de los dos anteriores Los geles pueden bajar el contenido de agua a valores de unas 10 PPM Y son los disecantes mas faciles de regenerar absorben hidrocarburos pesados pero estes se pueden remover facilmente como son acidos pueden manejar gases acidos pero cuando el contenido de H2S es mayor del 5-6 se puede depositar azufre en la superficie

Las mallas moleculares son formas cristalinas de alumino-silicatos de metales alcalinos muy similare a las arcillas naturales son manufacturadas por intercambio ionico altamente porosas y con un range de tamarios pequeno Debido a su rango de tamario de poros pequerios son selectivas en cuanto a las moleculas que pueden adsorber Posee cargas polares altamente localizadas en su superficie 10 que hace que tengan sitios de adsorcion bastante efectivos para moleculas polares como agua y sulfuro de hidrogeno Son contaminadas facilmente por liquidos como hidrocarburos y glicol y su temperatura de regeneracion es alta Son los disecantes mas costosos

EI carbon activado es un adsorbente bastante utilizado pero no tiene afinidad por el agua por esto no se usa en procesos de deshidratacion pero es bastante utilizado para remoyer impurezgs r ___

Ningun disecante es perfecto 0 el mejor para todas las aplicaciones En algunos casas la seleccion del disecante se basa en condiciones economicas y en otros casos las condiciones del proceso definen la selecci6n del disecante

Muchas veces los disecantes son intercambiables y el equipo disenado para un disecante se puede a menudo operar efectivamente con otro producto

La capacidad aGsoFtiva-de A-4se~cante se puede_defini[ res maneras Capacidadde equilibrio ~ astijtic fre ca es I axima capacidad obtenible para una temperatura particular cuando la aturaci6n reactiva del gas a cfeshidratar es igual a la entrada y salida de la adsorbedora

La capacidad dinamica algunas veces lIamada la capacidad de ruptura es la capacidad cuando la saturacion relativa del gas alcanza el maximo valor que se puede permitir en los procesos posteriores a la deshidratacion

Los disecantes solidos son materiales altamente porosos con areas superficiales muy grandes Algunos geles de silice tienen areas superficiales tan altas como tres millones de pies cuadrados por libra

Todos los disecantes se danan con impurezas pesadas que puedan lIevar los gases al empaque estas impurezas incluyen petroleo crudo y condensando glicoles aminas inhibidores de corrosi6n y fluidos de tratamiento del pozo

Algunas caracteristicas de disecantes solidos comunes se muestran en la tabla 17 en la cual W se refiere a la capacidad de absorci6n del disecame dada en el porcentaje de su propio peso que puede retener de agua

191

Tabla 19 Especificaciones del Regenerador de Glicol ( )

Reboiler Glycol Reboiler Heat Stripping Still Reflex Condenser Capacity Capacity Size Ofax Exchanger Size Ofax Ht Size Ora x Ht

Btuh gpha Len Surge Tank

Size Ora x Len

75000 20 1Sx36 1Sx36 6 5S x46 6 5S x2 0 75000 35 1Sx36 1Sx36 6 5S x46 6 5S x20 125000 40 1Sx5 1Sx5 6 5S x46 6 5Sx20 125000 70 1Sx5 1Sx5 6 5S x46 6 5S x20 175000 90 24x5 24 x5 S 5S x46 S 5Sx2 0 175000 100 24x5 24 x5 S 5Sx46 S 5Sx20 250000 150 24xT 24x T S 5S x5O S 5Sx2 0 350000 210 24x10 24x1 0 1 0 34x50 1 0 34x2 6 400000 250 30 x10 30 x10 1 0 34 x60 1034x26 500 000 315 36x10 36 x10 12314xTO 1234x26 750000 450 36 x15 36 x10 14xSxO 14 x30 S50000 450 42 x15 36x36 14xS xO 14x30

1 000000 450 4S x16 36 x36 16xS xO 16x30

Flash Separator

Size Ofa x Ht

Heat Exchange Coil Glycol Pump Model

High-Pressure

Glycol Filter Size

Glycol Charge gal

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Size Coil Area ~ft 12x4S 12 129 1715 PV 1 75 2000 12x4S 12 129 4015 PV 1 75 2000 16x4S 12 233 4015 PV 1 105 2200 16x48 12 233 9015 PV 1 105 2250 16x4S 12 31 1 9015 PV 1 190 3200 16x48 12 311 21015 PV 12 190 3200 16x4S 34 44 6 21015 PV 12 260 3700 20 x4S 34 64 8 21015 PV 12 375 4000 20x4S 34 64 S 45015 PV 2 445 4500 24x48 1 82 1 45015 PV 2 6S0 6500 30x48 30 x48

1 1

1026 1026

45015 PV I45015 PV

2 2

990 1175

7000 7500

30 x4S 1 1026 45015 PV 2 1425 10000 a Glycol capacity IS based on circulating 25 gal TEGb H20 and es controlled by the rebOller

capacity whichever is smaller

4313 Seleccion y Mantenimiento del Glicol

bull Seleccion

Para seleccionar el glicol apropiado es importante tener en cuenta las caracterfsticas ffsicas de cada uno de ellos las condiciones de operacion y los requerimientos de pureza que se espera tener para realizar la deshidratacion adecuada Cuando se usa OEG se puede Ilevar su pureza en el regenerador hasta un 95 y cuando se usa TEG hasta 9S - 9S5 sin equipos especiales

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Con TEG se requieren men ores tasas de circulacion que con pEG para depresiones similares del punto de rocio y adem as con TEG se puede lIevar el gas hasta puntos de rocio mas bajos

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lEI metanol absorbido por el glicol en el agua removida aumenta los requerimientos de calor para l la regeneracion del glicol

EI glicol concentrado es muy viscoso a temperaturas bajas por debajo de unos 50degF En algunos casos en zonas donde se presenten temperaturas bajas se deben instalar calentadores para evitar que se solidifiquen las lineas Para garantizar un buen contacto gas-glicol en cada plato de la torre se requiere que estos permanezcan lIenos con glicol

bull Cuidados con el Glicol

EI metanol acuoso es corrosivo para los aceros al carbono ocasionando corrosion en el rehervidor y la torre despojadora

Se debe instalar una unidad recuperadora de metanol pues este no se debe dejar escapar a la atmosfera con el vapor de agua por problemas de contaminacion

La alteracion del glicol crea problemas operativos y de corrosion en el proceso de deshidratacion y puede deberse a problemas como los siguientes

Oxidacion Oescomposicion T ermica Control del PH Contaminacion con sal Presencia de Hidrocarburos liquidos Presencia 0 formacion de lodo Presencia de espumas

Oxidacion

EI glicol se puede oxidar y formar acid os corrosivos EI contacto del glicol con el oxigeno se puede debera

Presencia de oxfgeno en el gas a tratar EI tanque de almacenamiento no tiene colchOn de gas Fugas a traves de valvulas yaccesorios

Para prevenir la oxidacion del glicol se debe usar colchon de gas en el tanque de almacenamiento o usar inhibidores de corrosion y hacer un mantenimiento adecuado de todas las conexiones tuberfas y accesorios del sistema de circulacion de glicol

Descomposicion Termica

EI calor excesivo puede descomponer el glicol y formar productos corrosivos EI calor excesivo se puede deber a

Altas temperaturas en el rehervidor Altas tasas de flujo de calor Sobrecalentamiento localizado ocasionado por depositos de escamas en la superficie del tubo de combustion 0 por impacto de la llama sobre la pared del mismo

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Control del PH

EI glicol nuevo tiene un PH de siete pero con el uso el PH disminuye volviemdolo acido y por tanto corrosivo EI PH del glicol debe estar entre 7 y 75 valores mas bajos 10 hacen corrosivo y mas

i0s 10 hacen propenso a la formaci6n de espumas

EI borax y las etanolaminas especiiilrnea1e-LaJEA ~den usar para controla-el PH pero la adicion se debe hacer lentamente pues si se agrega muy r~pldo 0 en cantidades exageradas se presentara formacion de lodos que quedan suspendidos en el glicol La cantidad y la frecuencia de la adicion es variable generalmente ~ de lb de TEA por cada 100 galones de glicol es suficiente para mantener el PH en un nivel seguro Se requiere algun tiempo para que el neutralizador se disuelva completamente en el glicol por 10 tanto cuando se agrega se requieren varios dias para que el PH suba hasta un nivel seguro Cuando el PH esta demasiado bajo se recomienda titulacion para encontrar la cantidad adecuada de neutralizador

Contaminaci6n con Sal

La presencia de sal crea problemas de corrosion y de transferencia de calor en el rehervidor y ademas altera las lecturas de gravedad especifica con el hidrometro para determinar la concentracion de agua en el glicoL Como la sal esta presente en el agua el problema que ocasiona su presencia se elimina garantizando que el despojador del gas de entrada remueva todo elliquido presente en el gas

Presencia de Hidrocarburos Uquidos

La presencia de hidrocarburos liquidos aumenta las tendencias espumantes del glicol y sus perdidas Pueden estar presentes porque entran con el gas de entrada a la absorbedora 0 porque se condensan en ella Se pueden remover con separadores glicol - gas desnatadores 0 lechos de carbon activado

Presencia de Lodos (Sludge)

EI Ilodo 0 cieno es una acumulacion de particulas s61idas en hidrocarburos bituminosos Estas acumulaciones quedan suspendidas inicialmente en el glicol pero con el tiempo su cantidad aumenta y se precipitan resultando en la formacion de una pasta negra taponante y abrasiva que ocasiona erosion en valvulas y bombas Se presenta cuando el PH del glicol es bajo y se vuelve muy dura y fragil (quebradiza) cuando se deposita en los platos de la absorbedora el empaque de la despojadora y otros puntos del sistema de circulacion Normalmente la solucion a este problema es la filtracion del lodo

Formaci6n de espumas

Las espumas aumentan las perdidas de glicol y reducen la eficiencia de la planta Las perdidas aumentan porque el gas en la absorbedora puede arrastrar espuma y salir con ella por el tope la eficiencia se reduce porque la presencia de espuma hace mas dificil el contacto glicol- gas

Algunos promotores de espuma son Hidrocarburos liquidos f) Inhibidores de Corrosion --

Sal Partfculas muy finas en suspensi6n

Buena parte de estos promotores se eliminan si se hace un buen diserio del despojador de entrada y se Ie instala si es necesario un filtro Ademas ayuda a que no se presenten espumas evitar que se presente turbulencia en la contactora EI uso de antiespumantes no es una solucion definitiva solo parcial hasta que se eliminen los promotores de la espuma

bull Analisis y Control dell

EI anal isis del glicol es iml que pueda ocasionar su visualmente para identifica

Material negro de Fe Una soluci6n negl EI olor caracteri~ degradacion terrr Una muestra bifE

Ademas de las inspec1

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bull Prevenci6n de Pe

Las perdidas pueden ~

Las perdidas por eva sale con el gas de sa la temperatura adec temperatura adecuac tasas de circulaci6n bull debe garantizar un tam bien adecuadas

Las fugas mecanic sistema de circulac

Las perdidas por por altas velocidac adecuadamente Ie se evita el arrastl cuanto a la cantid

432 Deshidra

Es el segundo r un hidrocarbun r)-loTe~de-a quese pueden

Naturaleza Naturaleza

- Temperatu Saturaci6r

En este casc tiene afinidac con el EI pre

188 bull

Naturaleza del disecante Naturaleza del adsorbato

endolo acido y por tanto hacen corrosivo y mas

ontrolar el PH pero la idadeSexageradas se dad y la frecuencia de de glicol es suficiente e el neutralizador se ren varios dias para ecomienda titulacion

en el rehervidor y Ira determinar la ~ma que ocasiona ~va todo el liquido

lei glicol y sus edora 0 porque es 0 lechos de

nosos Estas su cantidad Ibrasiva que y se vuelve mpaque de ~ problema

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bull Analisis y Control del Glicol

EI analisis del glicol es importante para detectar su grado de alteracion y prevenir los problemas que pueda ocasionar su mal estado Inicialmente la muestra de glicol se puede inspeccionar visual mente para identificar algunos contaminantes como

Material negro de tamafio muy fino Puede indicar presencia de productos de corrosion de Fe Una soluci6n negra y viscosa puede indicar presencia de hidrocarburos bituminosos EI olor caracteristico del glicol descompuesto ( un olor dulce y aromatico) puede indicar degradaci6n termica Una muestra bifasica puede indicar que el glicol esta contaminado con hidrocarburos

Ademas pe las inspecciones visuales se deben realizar pruebas de laboratorio con el fin de determindt contenido de sales y s6lidos valor del PH contenido de Fe pruebas de espuma y titulaciones para determinar la cantidad de neutralizador requerido para Iievar el PH a un nivel seguro Estas pruebas se Ie deben realizar tanto al glicol pobre como al rico

bull Prevenci6n de Perdidas de Glicol

Las perdidas pueden ser por evaporaci6n atrapamiento 0 perdidas mecanicas

Las perdidas por evaporaci6n se pueden dar porque algo de glicol se evapora en la contactora y sale con el gas de salida 0 porque en el regenerador la columna despojadora no esta trabajando a la temperatura adecuada La salida de glicol en el gas se controla enfriando el glicol a la temperatura adecuada evitando que lIegue a promover la formaci6n de hidrocarburos y evitando tasas de circulacion altas que puedan Iiegar a generar turbulencias En la columna despojadora se debe garantizar una temperatura adecuada y una velocidad de salida de gases del regenerador tam bien adecuadas

Las fugas mecanicas se evitan manteniendo en buen estado las bombas valvulas y en general el sistema de circulacion del glicol

Las perdidas por arrastre se pueden presentar en la contactora 0 en la despojadora En la primera por altas velocidades del gas 0 por presencia de espumas 10 cual se puede evitar dimensionando adecuadamente la torre y evitando la formaci6n de espumas como se vio antes En la despojadora se evita el arrastre dimensionandola adecuadamente en cuanto al diametro y el regenerador en cuanto a la cantidad de calor generado y el volumen de gas de despojamiento usado

1432 Deshidrataci6n par Adsorci6nshy

~

Temperatura del Sistema Saturaci6n del disecante con el adsorbato

En este caso la remoci6n de agua en el gas se hace poniendo este en contacto con un s6lido que tiene afinidad por el agua y entonces esta se adhiere al solido cuando el gas establece contacto con el EI proceso de adsorcion se puede reversar de la misma forma que el absorci6n mientras la

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adsorci6n ocurre a bajas temperaturas y altas presiones la desorci6n ocurre a altas temperaturas y bajas presiones

A la entrada del disecante y por una cierta distancia a traves de el el adsorbente esta saturado a esencialmente el valor de equilibrio con el componente adsorbible en el fluido por ejemplo agua en el gas natural A la salida del filtro el adsorbente esta insaturado y el contenido de agua del gas esta en equilibrio con el adsorbente insaturado y activado La zona entre estas dos zonas donde la concentraci6n de agua en el gas esta cayendo se conoce como zona de transferencia de masa (MTZ) La MTZ es independiente de la longitud del filtro perc es una funcion de los siguientes factores

Tipo de adsorbente Tamario de particula del adsorbente Velocidad del fluido Concentraci6n del adsorbato en el fluido que entra Propiedades del fluido Concentraci6n del adsorbato en el adsorbente si no esta totalmente reactivado Temperaatura Presion Historia del sistema

La deshidratacion por adsorci6n es costosa ue la deshidrataci6n por absorci6n pero la diferencia en costos Ismln a medida que sea mayor la canti ad de gas a tratar~te la adsorcion es posible la remoci6n casi total del vapor de agua presente en el gas Las principales desventajas de la deshidrataci6n por adsorcion con respecto a la absorcion son la necesidad de dos torres contactoras para poder trabajar en forma continua la planta mientras una absorbe la otra esta en regeneramiento y los problemas de mantenimiento de la planta

Un solido para usarse como adsorbente debe reunir preferiblemente las siguientes caracteristicas

- Area superficial alta para tener una buena capacidad de adsorcion Buena actividad por los componentes a remover y buena capacidad de retencion Regeneracion facil y economica Baja resistencia al flujo a fin de que se presenten bajas perdidas por friccion Resistencia mecanica para resistir los impactos que se presenten durante el proceso Barato no corrosiv~ no t~xico quimicamente inerte

Como la deshidratacion p~r adsorcion permite bajar el contenido de agua a niveles tan bajos se usa bastante cuando el gas se va a someter a procesos criogenicos Aunque la adsorcion puede ser fisica y quimica los metodos mas usados con del tipo fisico

Tipos de Adsorbentes De acuerdo con las caracteristicas que se menciono antes deben reunir los adsorbentes existen una serie de s61idos que se usan como adsorbentes entre los cuales se pueden mencionar

Bauxita Alumina V

- Geles Mallas moleculares Carbon activado

La bauxita es poco usada porque posee hierro y esto la hace no recomendable cuando se tiene gases acidos En su composicion es fundamentalmente alumina

La alumina es una forma hidratada del 6xido de Aluminio (AI20 3) y es el mas barato de los adsorbentes se activa removiendole por calentamiento algo del agua de cristalizacion Produce

una buena depresi6r Como es alcalina nc adsorber hidrocarbur

Los geles son s61idl de silice son funda rr hidratada de AI20 3

bajar el contenido regenerar absorbe acidos pueden me puede depositar a2

Las mailas mole( similares a las arc con un rango dE selectivas en cu localizadas en Sl

moleculas polare como hidrocarbl costosos

EI carbon act iva no se usa en pr

Ningun disecal selecci6n del d proceso define

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La capacida saturacion I posteriores

Los diseca Algunos ge por libra

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Algunas ( se refiere puede re

190 bull

S la desorcion ocurre a altas temperaturas y

raves de el el adsorbente esta saturado a 1sorbible en el fluido por ejemplo agua en saturado y el contenido de agua del gas

La zona entre estas dos zonas donde la ~ como zona de transferencia de masa

pero es una funcion de los siguientes

n elmiddot adsorbente si no esta totalmente

hidratacion or absorcion pero la ti a de gas a tratar e te la resente en el gas Las principales la absorcion son la necesidad de planta mientras una absorbe la ~ la planta

e las siguientes caracteristicas

In idad de retencion

lor fricci6n durante el proceso

agua a niveles tan bajos se Aunque la adsorci6n puede

~nciono antes deben reunir bentes entre los cuales se

dable cuando se tiene

el mas barato de los istalizacion Produce

una buena depresiol1 del punto de rocio pero requiere mucho mas calor para su regeneracion Como es alcalina no se puede usar en presencia de gases acid os Tiene una tendencia alta a adsorber hidrocarburos pesados los cuales son dificiles de remover

Los geles son solidos granulares y amorfos manufacturados por reacciones quimicas Los geles de silice son fundamentalmente Si02 los de alumina constan fundamen-talmente de alguna forma hidratada de AI20 3 y los silice-alumina son combinacion de los dos anteriores Los geles pueden bajar el contenido de agua a valores de unas 10 PPM Y son los disecantes mas faciles de regenerar absorben hidrocarburos pesados pero estes se pueden remover facilmente como son acidos pueden manejar gases acidos pero cuando el contenido de H2S es mayor del 5-6 se puede depositar azufre en la superficie

Las mallas moleculares son formas cristalinas de alumino-silicatos de metales alcalinos muy similare a las arcillas naturales son manufacturadas por intercambio ionico altamente porosas y con un range de tamarios pequeno Debido a su rango de tamario de poros pequerios son selectivas en cuanto a las moleculas que pueden adsorber Posee cargas polares altamente localizadas en su superficie 10 que hace que tengan sitios de adsorcion bastante efectivos para moleculas polares como agua y sulfuro de hidrogeno Son contaminadas facilmente por liquidos como hidrocarburos y glicol y su temperatura de regeneracion es alta Son los disecantes mas costosos

EI carbon activado es un adsorbente bastante utilizado pero no tiene afinidad por el agua por esto no se usa en procesos de deshidratacion pero es bastante utilizado para remoyer impurezgs r ___

Ningun disecante es perfecto 0 el mejor para todas las aplicaciones En algunos casas la seleccion del disecante se basa en condiciones economicas y en otros casos las condiciones del proceso definen la selecci6n del disecante

Muchas veces los disecantes son intercambiables y el equipo disenado para un disecante se puede a menudo operar efectivamente con otro producto

La capacidad aGsoFtiva-de A-4se~cante se puede_defini[ res maneras Capacidadde equilibrio ~ astijtic fre ca es I axima capacidad obtenible para una temperatura particular cuando la aturaci6n reactiva del gas a cfeshidratar es igual a la entrada y salida de la adsorbedora

La capacidad dinamica algunas veces lIamada la capacidad de ruptura es la capacidad cuando la saturacion relativa del gas alcanza el maximo valor que se puede permitir en los procesos posteriores a la deshidratacion

Los disecantes solidos son materiales altamente porosos con areas superficiales muy grandes Algunos geles de silice tienen areas superficiales tan altas como tres millones de pies cuadrados por libra

Todos los disecantes se danan con impurezas pesadas que puedan lIevar los gases al empaque estas impurezas incluyen petroleo crudo y condensando glicoles aminas inhibidores de corrosi6n y fluidos de tratamiento del pozo

Algunas caracteristicas de disecantes solidos comunes se muestran en la tabla 17 en la cual W se refiere a la capacidad de absorci6n del disecame dada en el porcentaje de su propio peso que puede retener de agua

191

~ol (

Reflex Condenser Size Oia x Ht

658x20 6 58 x20 6 58 x2 0 6 58x2 0 8 58x2 0 8 58x2 0 8 58x20 1 0 34x2 6 1 0 34x2 6 1234x26

14x30 14x30 16x30

Shipping al Wtlb

2000 2000

2200 2250 3200 3200 3700 4000 4500 6500 7000 7500 10000 the reboller

-icas de espera

reza en

Con TEG se requieren men ores tasas de circulacion que con pEG para depresiones similares del punto de rocio y adem as con TEG se puede lIevar el gas hasta puntos de rocio mas bajos

- Cuando se usa metanol en la cabeza del pozo para prevenir Iia formacion de hidratos antes de que el gas lIegue a la planta de deshidratacion se pueden presentar los siguientes problemas

lEI metanol absorbido por el glicol en el agua removida aumenta los requerimientos de calor para l la regeneracion del glicol

EI glicol concentrado es muy viscoso a temperaturas bajas por debajo de unos 50degF En algunos casos en zonas donde se presenten temperaturas bajas se deben instalar calentadores para evitar que se solidifiquen las lineas Para garantizar un buen contacto gas-glicol en cada plato de la torre se requiere que estos permanezcan lIenos con glicol

bull Cuidados con el Glicol

EI metanol acuoso es corrosivo para los aceros al carbono ocasionando corrosion en el rehervidor y la torre despojadora

Se debe instalar una unidad recuperadora de metanol pues este no se debe dejar escapar a la atmosfera con el vapor de agua por problemas de contaminacion

La alteracion del glicol crea problemas operativos y de corrosion en el proceso de deshidratacion y puede deberse a problemas como los siguientes

Oxidacion Oescomposicion T ermica Control del PH Contaminacion con sal Presencia de Hidrocarburos liquidos Presencia 0 formacion de lodo Presencia de espumas

Oxidacion

EI glicol se puede oxidar y formar acid os corrosivos EI contacto del glicol con el oxigeno se puede debera

Presencia de oxfgeno en el gas a tratar EI tanque de almacenamiento no tiene colchOn de gas Fugas a traves de valvulas yaccesorios

Para prevenir la oxidacion del glicol se debe usar colchon de gas en el tanque de almacenamiento o usar inhibidores de corrosion y hacer un mantenimiento adecuado de todas las conexiones tuberfas y accesorios del sistema de circulacion de glicol

Descomposicion Termica

EI calor excesivo puede descomponer el glicol y formar productos corrosivos EI calor excesivo se puede deber a

Altas temperaturas en el rehervidor Altas tasas de flujo de calor Sobrecalentamiento localizado ocasionado por depositos de escamas en la superficie del tubo de combustion 0 por impacto de la llama sobre la pared del mismo

187

Control del PH

EI glicol nuevo tiene un PH de siete pero con el uso el PH disminuye volviemdolo acido y por tanto corrosivo EI PH del glicol debe estar entre 7 y 75 valores mas bajos 10 hacen corrosivo y mas

i0s 10 hacen propenso a la formaci6n de espumas

EI borax y las etanolaminas especiiilrnea1e-LaJEA ~den usar para controla-el PH pero la adicion se debe hacer lentamente pues si se agrega muy r~pldo 0 en cantidades exageradas se presentara formacion de lodos que quedan suspendidos en el glicol La cantidad y la frecuencia de la adicion es variable generalmente ~ de lb de TEA por cada 100 galones de glicol es suficiente para mantener el PH en un nivel seguro Se requiere algun tiempo para que el neutralizador se disuelva completamente en el glicol por 10 tanto cuando se agrega se requieren varios dias para que el PH suba hasta un nivel seguro Cuando el PH esta demasiado bajo se recomienda titulacion para encontrar la cantidad adecuada de neutralizador

Contaminaci6n con Sal

La presencia de sal crea problemas de corrosion y de transferencia de calor en el rehervidor y ademas altera las lecturas de gravedad especifica con el hidrometro para determinar la concentracion de agua en el glicoL Como la sal esta presente en el agua el problema que ocasiona su presencia se elimina garantizando que el despojador del gas de entrada remueva todo elliquido presente en el gas

Presencia de Hidrocarburos Uquidos

La presencia de hidrocarburos liquidos aumenta las tendencias espumantes del glicol y sus perdidas Pueden estar presentes porque entran con el gas de entrada a la absorbedora 0 porque se condensan en ella Se pueden remover con separadores glicol - gas desnatadores 0 lechos de carbon activado

Presencia de Lodos (Sludge)

EI Ilodo 0 cieno es una acumulacion de particulas s61idas en hidrocarburos bituminosos Estas acumulaciones quedan suspendidas inicialmente en el glicol pero con el tiempo su cantidad aumenta y se precipitan resultando en la formacion de una pasta negra taponante y abrasiva que ocasiona erosion en valvulas y bombas Se presenta cuando el PH del glicol es bajo y se vuelve muy dura y fragil (quebradiza) cuando se deposita en los platos de la absorbedora el empaque de la despojadora y otros puntos del sistema de circulacion Normalmente la solucion a este problema es la filtracion del lodo

Formaci6n de espumas

Las espumas aumentan las perdidas de glicol y reducen la eficiencia de la planta Las perdidas aumentan porque el gas en la absorbedora puede arrastrar espuma y salir con ella por el tope la eficiencia se reduce porque la presencia de espuma hace mas dificil el contacto glicol- gas

Algunos promotores de espuma son Hidrocarburos liquidos f) Inhibidores de Corrosion --

Sal Partfculas muy finas en suspensi6n

Buena parte de estos promotores se eliminan si se hace un buen diserio del despojador de entrada y se Ie instala si es necesario un filtro Ademas ayuda a que no se presenten espumas evitar que se presente turbulencia en la contactora EI uso de antiespumantes no es una solucion definitiva solo parcial hasta que se eliminen los promotores de la espuma

bull Analisis y Control dell

EI anal isis del glicol es iml que pueda ocasionar su visualmente para identifica

Material negro de Fe Una soluci6n negl EI olor caracteri~ degradacion terrr Una muestra bifE

Ademas de las inspec1

determinar contenido d titulaciones para deterr segura Estas pruebas

bull Prevenci6n de Pe

Las perdidas pueden ~

Las perdidas por eva sale con el gas de sa la temperatura adec temperatura adecuac tasas de circulaci6n bull debe garantizar un tam bien adecuadas

Las fugas mecanic sistema de circulac

Las perdidas por por altas velocidac adecuadamente Ie se evita el arrastl cuanto a la cantid

432 Deshidra

Es el segundo r un hidrocarbun r)-loTe~de-a quese pueden

Naturaleza Naturaleza

- Temperatu Saturaci6r

En este casc tiene afinidac con el EI pre

188 bull

Naturaleza del disecante Naturaleza del adsorbato

endolo acido y por tanto hacen corrosivo y mas

ontrolar el PH pero la idadeSexageradas se dad y la frecuencia de de glicol es suficiente e el neutralizador se ren varios dias para ecomienda titulacion

en el rehervidor y Ira determinar la ~ma que ocasiona ~va todo el liquido

lei glicol y sus edora 0 porque es 0 lechos de

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perdidas I tope la

trada que itiva

bull Analisis y Control del Glicol

EI analisis del glicol es importante para detectar su grado de alteracion y prevenir los problemas que pueda ocasionar su mal estado Inicialmente la muestra de glicol se puede inspeccionar visual mente para identificar algunos contaminantes como

Material negro de tamafio muy fino Puede indicar presencia de productos de corrosion de Fe Una soluci6n negra y viscosa puede indicar presencia de hidrocarburos bituminosos EI olor caracteristico del glicol descompuesto ( un olor dulce y aromatico) puede indicar degradaci6n termica Una muestra bifasica puede indicar que el glicol esta contaminado con hidrocarburos

Ademas pe las inspecciones visuales se deben realizar pruebas de laboratorio con el fin de determindt contenido de sales y s6lidos valor del PH contenido de Fe pruebas de espuma y titulaciones para determinar la cantidad de neutralizador requerido para Iievar el PH a un nivel seguro Estas pruebas se Ie deben realizar tanto al glicol pobre como al rico

bull Prevenci6n de Perdidas de Glicol

Las perdidas pueden ser por evaporaci6n atrapamiento 0 perdidas mecanicas

Las perdidas por evaporaci6n se pueden dar porque algo de glicol se evapora en la contactora y sale con el gas de salida 0 porque en el regenerador la columna despojadora no esta trabajando a la temperatura adecuada La salida de glicol en el gas se controla enfriando el glicol a la temperatura adecuada evitando que lIegue a promover la formaci6n de hidrocarburos y evitando tasas de circulacion altas que puedan Iiegar a generar turbulencias En la columna despojadora se debe garantizar una temperatura adecuada y una velocidad de salida de gases del regenerador tam bien adecuadas

Las fugas mecanicas se evitan manteniendo en buen estado las bombas valvulas y en general el sistema de circulacion del glicol

Las perdidas por arrastre se pueden presentar en la contactora 0 en la despojadora En la primera por altas velocidades del gas 0 por presencia de espumas 10 cual se puede evitar dimensionando adecuadamente la torre y evitando la formaci6n de espumas como se vio antes En la despojadora se evita el arrastre dimensionandola adecuadamente en cuanto al diametro y el regenerador en cuanto a la cantidad de calor generado y el volumen de gas de despojamiento usado

1432 Deshidrataci6n par Adsorci6nshy

~

Temperatura del Sistema Saturaci6n del disecante con el adsorbato

En este caso la remoci6n de agua en el gas se hace poniendo este en contacto con un s6lido que tiene afinidad por el agua y entonces esta se adhiere al solido cuando el gas establece contacto con el EI proceso de adsorcion se puede reversar de la misma forma que el absorci6n mientras la

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adsorci6n ocurre a bajas temperaturas y altas presiones la desorci6n ocurre a altas temperaturas y bajas presiones

A la entrada del disecante y por una cierta distancia a traves de el el adsorbente esta saturado a esencialmente el valor de equilibrio con el componente adsorbible en el fluido por ejemplo agua en el gas natural A la salida del filtro el adsorbente esta insaturado y el contenido de agua del gas esta en equilibrio con el adsorbente insaturado y activado La zona entre estas dos zonas donde la concentraci6n de agua en el gas esta cayendo se conoce como zona de transferencia de masa (MTZ) La MTZ es independiente de la longitud del filtro perc es una funcion de los siguientes factores

Tipo de adsorbente Tamario de particula del adsorbente Velocidad del fluido Concentraci6n del adsorbato en el fluido que entra Propiedades del fluido Concentraci6n del adsorbato en el adsorbente si no esta totalmente reactivado Temperaatura Presion Historia del sistema

La deshidratacion por adsorci6n es costosa ue la deshidrataci6n por absorci6n pero la diferencia en costos Ismln a medida que sea mayor la canti ad de gas a tratar~te la adsorcion es posible la remoci6n casi total del vapor de agua presente en el gas Las principales desventajas de la deshidrataci6n por adsorcion con respecto a la absorcion son la necesidad de dos torres contactoras para poder trabajar en forma continua la planta mientras una absorbe la otra esta en regeneramiento y los problemas de mantenimiento de la planta

Un solido para usarse como adsorbente debe reunir preferiblemente las siguientes caracteristicas

- Area superficial alta para tener una buena capacidad de adsorcion Buena actividad por los componentes a remover y buena capacidad de retencion Regeneracion facil y economica Baja resistencia al flujo a fin de que se presenten bajas perdidas por friccion Resistencia mecanica para resistir los impactos que se presenten durante el proceso Barato no corrosiv~ no t~xico quimicamente inerte

Como la deshidratacion p~r adsorcion permite bajar el contenido de agua a niveles tan bajos se usa bastante cuando el gas se va a someter a procesos criogenicos Aunque la adsorcion puede ser fisica y quimica los metodos mas usados con del tipo fisico

Tipos de Adsorbentes De acuerdo con las caracteristicas que se menciono antes deben reunir los adsorbentes existen una serie de s61idos que se usan como adsorbentes entre los cuales se pueden mencionar

Bauxita Alumina V

- Geles Mallas moleculares Carbon activado

La bauxita es poco usada porque posee hierro y esto la hace no recomendable cuando se tiene gases acidos En su composicion es fundamentalmente alumina

La alumina es una forma hidratada del 6xido de Aluminio (AI20 3) y es el mas barato de los adsorbentes se activa removiendole por calentamiento algo del agua de cristalizacion Produce

una buena depresi6r Como es alcalina nc adsorber hidrocarbur

Los geles son s61idl de silice son funda rr hidratada de AI20 3

bajar el contenido regenerar absorbe acidos pueden me puede depositar a2

Las mailas mole( similares a las arc con un rango dE selectivas en cu localizadas en Sl

moleculas polare como hidrocarbl costosos

EI carbon act iva no se usa en pr

Ningun disecal selecci6n del d proceso define

M uchas vece puede a mem

cuando la ~

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La capacida saturacion I posteriores

Los diseca Algunos ge por libra

Todos los estas imp y fluidos d

Algunas ( se refiere puede re

190 bull

S la desorcion ocurre a altas temperaturas y

raves de el el adsorbente esta saturado a 1sorbible en el fluido por ejemplo agua en saturado y el contenido de agua del gas

La zona entre estas dos zonas donde la ~ como zona de transferencia de masa

pero es una funcion de los siguientes

n elmiddot adsorbente si no esta totalmente

hidratacion or absorcion pero la ti a de gas a tratar e te la resente en el gas Las principales la absorcion son la necesidad de planta mientras una absorbe la ~ la planta

e las siguientes caracteristicas

In idad de retencion

lor fricci6n durante el proceso

agua a niveles tan bajos se Aunque la adsorci6n puede

~nciono antes deben reunir bentes entre los cuales se

dable cuando se tiene

el mas barato de los istalizacion Produce

una buena depresiol1 del punto de rocio pero requiere mucho mas calor para su regeneracion Como es alcalina no se puede usar en presencia de gases acid os Tiene una tendencia alta a adsorber hidrocarburos pesados los cuales son dificiles de remover

Los geles son solidos granulares y amorfos manufacturados por reacciones quimicas Los geles de silice son fundamentalmente Si02 los de alumina constan fundamen-talmente de alguna forma hidratada de AI20 3 y los silice-alumina son combinacion de los dos anteriores Los geles pueden bajar el contenido de agua a valores de unas 10 PPM Y son los disecantes mas faciles de regenerar absorben hidrocarburos pesados pero estes se pueden remover facilmente como son acidos pueden manejar gases acidos pero cuando el contenido de H2S es mayor del 5-6 se puede depositar azufre en la superficie

Las mallas moleculares son formas cristalinas de alumino-silicatos de metales alcalinos muy similare a las arcillas naturales son manufacturadas por intercambio ionico altamente porosas y con un range de tamarios pequeno Debido a su rango de tamario de poros pequerios son selectivas en cuanto a las moleculas que pueden adsorber Posee cargas polares altamente localizadas en su superficie 10 que hace que tengan sitios de adsorcion bastante efectivos para moleculas polares como agua y sulfuro de hidrogeno Son contaminadas facilmente por liquidos como hidrocarburos y glicol y su temperatura de regeneracion es alta Son los disecantes mas costosos

EI carbon activado es un adsorbente bastante utilizado pero no tiene afinidad por el agua por esto no se usa en procesos de deshidratacion pero es bastante utilizado para remoyer impurezgs r ___

Ningun disecante es perfecto 0 el mejor para todas las aplicaciones En algunos casas la seleccion del disecante se basa en condiciones economicas y en otros casos las condiciones del proceso definen la selecci6n del disecante

Muchas veces los disecantes son intercambiables y el equipo disenado para un disecante se puede a menudo operar efectivamente con otro producto

La capacidad aGsoFtiva-de A-4se~cante se puede_defini[ res maneras Capacidadde equilibrio ~ astijtic fre ca es I axima capacidad obtenible para una temperatura particular cuando la aturaci6n reactiva del gas a cfeshidratar es igual a la entrada y salida de la adsorbedora

La capacidad dinamica algunas veces lIamada la capacidad de ruptura es la capacidad cuando la saturacion relativa del gas alcanza el maximo valor que se puede permitir en los procesos posteriores a la deshidratacion

Los disecantes solidos son materiales altamente porosos con areas superficiales muy grandes Algunos geles de silice tienen areas superficiales tan altas como tres millones de pies cuadrados por libra

Todos los disecantes se danan con impurezas pesadas que puedan lIevar los gases al empaque estas impurezas incluyen petroleo crudo y condensando glicoles aminas inhibidores de corrosi6n y fluidos de tratamiento del pozo

Algunas caracteristicas de disecantes solidos comunes se muestran en la tabla 17 en la cual W se refiere a la capacidad de absorci6n del disecame dada en el porcentaje de su propio peso que puede retener de agua

191

Control del PH

EI glicol nuevo tiene un PH de siete pero con el uso el PH disminuye volviemdolo acido y por tanto corrosivo EI PH del glicol debe estar entre 7 y 75 valores mas bajos 10 hacen corrosivo y mas

i0s 10 hacen propenso a la formaci6n de espumas

EI borax y las etanolaminas especiiilrnea1e-LaJEA ~den usar para controla-el PH pero la adicion se debe hacer lentamente pues si se agrega muy r~pldo 0 en cantidades exageradas se presentara formacion de lodos que quedan suspendidos en el glicol La cantidad y la frecuencia de la adicion es variable generalmente ~ de lb de TEA por cada 100 galones de glicol es suficiente para mantener el PH en un nivel seguro Se requiere algun tiempo para que el neutralizador se disuelva completamente en el glicol por 10 tanto cuando se agrega se requieren varios dias para que el PH suba hasta un nivel seguro Cuando el PH esta demasiado bajo se recomienda titulacion para encontrar la cantidad adecuada de neutralizador

Contaminaci6n con Sal

La presencia de sal crea problemas de corrosion y de transferencia de calor en el rehervidor y ademas altera las lecturas de gravedad especifica con el hidrometro para determinar la concentracion de agua en el glicoL Como la sal esta presente en el agua el problema que ocasiona su presencia se elimina garantizando que el despojador del gas de entrada remueva todo elliquido presente en el gas

Presencia de Hidrocarburos Uquidos

La presencia de hidrocarburos liquidos aumenta las tendencias espumantes del glicol y sus perdidas Pueden estar presentes porque entran con el gas de entrada a la absorbedora 0 porque se condensan en ella Se pueden remover con separadores glicol - gas desnatadores 0 lechos de carbon activado

Presencia de Lodos (Sludge)

EI Ilodo 0 cieno es una acumulacion de particulas s61idas en hidrocarburos bituminosos Estas acumulaciones quedan suspendidas inicialmente en el glicol pero con el tiempo su cantidad aumenta y se precipitan resultando en la formacion de una pasta negra taponante y abrasiva que ocasiona erosion en valvulas y bombas Se presenta cuando el PH del glicol es bajo y se vuelve muy dura y fragil (quebradiza) cuando se deposita en los platos de la absorbedora el empaque de la despojadora y otros puntos del sistema de circulacion Normalmente la solucion a este problema es la filtracion del lodo

Formaci6n de espumas

Las espumas aumentan las perdidas de glicol y reducen la eficiencia de la planta Las perdidas aumentan porque el gas en la absorbedora puede arrastrar espuma y salir con ella por el tope la eficiencia se reduce porque la presencia de espuma hace mas dificil el contacto glicol- gas

Algunos promotores de espuma son Hidrocarburos liquidos f) Inhibidores de Corrosion --

Sal Partfculas muy finas en suspensi6n

Buena parte de estos promotores se eliminan si se hace un buen diserio del despojador de entrada y se Ie instala si es necesario un filtro Ademas ayuda a que no se presenten espumas evitar que se presente turbulencia en la contactora EI uso de antiespumantes no es una solucion definitiva solo parcial hasta que se eliminen los promotores de la espuma

bull Analisis y Control dell

EI anal isis del glicol es iml que pueda ocasionar su visualmente para identifica

Material negro de Fe Una soluci6n negl EI olor caracteri~ degradacion terrr Una muestra bifE

Ademas de las inspec1

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bull Prevenci6n de Pe

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Las perdidas por eva sale con el gas de sa la temperatura adec temperatura adecuac tasas de circulaci6n bull debe garantizar un tam bien adecuadas

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432 Deshidra

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Naturaleza Naturaleza

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Naturaleza del disecante Naturaleza del adsorbato

endolo acido y por tanto hacen corrosivo y mas

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en el rehervidor y Ira determinar la ~ma que ocasiona ~va todo el liquido

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bull Analisis y Control del Glicol

EI analisis del glicol es importante para detectar su grado de alteracion y prevenir los problemas que pueda ocasionar su mal estado Inicialmente la muestra de glicol se puede inspeccionar visual mente para identificar algunos contaminantes como

Material negro de tamafio muy fino Puede indicar presencia de productos de corrosion de Fe Una soluci6n negra y viscosa puede indicar presencia de hidrocarburos bituminosos EI olor caracteristico del glicol descompuesto ( un olor dulce y aromatico) puede indicar degradaci6n termica Una muestra bifasica puede indicar que el glicol esta contaminado con hidrocarburos

Ademas pe las inspecciones visuales se deben realizar pruebas de laboratorio con el fin de determindt contenido de sales y s6lidos valor del PH contenido de Fe pruebas de espuma y titulaciones para determinar la cantidad de neutralizador requerido para Iievar el PH a un nivel seguro Estas pruebas se Ie deben realizar tanto al glicol pobre como al rico

bull Prevenci6n de Perdidas de Glicol

Las perdidas pueden ser por evaporaci6n atrapamiento 0 perdidas mecanicas

Las perdidas por evaporaci6n se pueden dar porque algo de glicol se evapora en la contactora y sale con el gas de salida 0 porque en el regenerador la columna despojadora no esta trabajando a la temperatura adecuada La salida de glicol en el gas se controla enfriando el glicol a la temperatura adecuada evitando que lIegue a promover la formaci6n de hidrocarburos y evitando tasas de circulacion altas que puedan Iiegar a generar turbulencias En la columna despojadora se debe garantizar una temperatura adecuada y una velocidad de salida de gases del regenerador tam bien adecuadas

Las fugas mecanicas se evitan manteniendo en buen estado las bombas valvulas y en general el sistema de circulacion del glicol

Las perdidas por arrastre se pueden presentar en la contactora 0 en la despojadora En la primera por altas velocidades del gas 0 por presencia de espumas 10 cual se puede evitar dimensionando adecuadamente la torre y evitando la formaci6n de espumas como se vio antes En la despojadora se evita el arrastre dimensionandola adecuadamente en cuanto al diametro y el regenerador en cuanto a la cantidad de calor generado y el volumen de gas de despojamiento usado

1432 Deshidrataci6n par Adsorci6nshy

~

Temperatura del Sistema Saturaci6n del disecante con el adsorbato

En este caso la remoci6n de agua en el gas se hace poniendo este en contacto con un s6lido que tiene afinidad por el agua y entonces esta se adhiere al solido cuando el gas establece contacto con el EI proceso de adsorcion se puede reversar de la misma forma que el absorci6n mientras la

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adsorci6n ocurre a bajas temperaturas y altas presiones la desorci6n ocurre a altas temperaturas y bajas presiones

A la entrada del disecante y por una cierta distancia a traves de el el adsorbente esta saturado a esencialmente el valor de equilibrio con el componente adsorbible en el fluido por ejemplo agua en el gas natural A la salida del filtro el adsorbente esta insaturado y el contenido de agua del gas esta en equilibrio con el adsorbente insaturado y activado La zona entre estas dos zonas donde la concentraci6n de agua en el gas esta cayendo se conoce como zona de transferencia de masa (MTZ) La MTZ es independiente de la longitud del filtro perc es una funcion de los siguientes factores

Tipo de adsorbente Tamario de particula del adsorbente Velocidad del fluido Concentraci6n del adsorbato en el fluido que entra Propiedades del fluido Concentraci6n del adsorbato en el adsorbente si no esta totalmente reactivado Temperaatura Presion Historia del sistema

La deshidratacion por adsorci6n es costosa ue la deshidrataci6n por absorci6n pero la diferencia en costos Ismln a medida que sea mayor la canti ad de gas a tratar~te la adsorcion es posible la remoci6n casi total del vapor de agua presente en el gas Las principales desventajas de la deshidrataci6n por adsorcion con respecto a la absorcion son la necesidad de dos torres contactoras para poder trabajar en forma continua la planta mientras una absorbe la otra esta en regeneramiento y los problemas de mantenimiento de la planta

Un solido para usarse como adsorbente debe reunir preferiblemente las siguientes caracteristicas

- Area superficial alta para tener una buena capacidad de adsorcion Buena actividad por los componentes a remover y buena capacidad de retencion Regeneracion facil y economica Baja resistencia al flujo a fin de que se presenten bajas perdidas por friccion Resistencia mecanica para resistir los impactos que se presenten durante el proceso Barato no corrosiv~ no t~xico quimicamente inerte

Como la deshidratacion p~r adsorcion permite bajar el contenido de agua a niveles tan bajos se usa bastante cuando el gas se va a someter a procesos criogenicos Aunque la adsorcion puede ser fisica y quimica los metodos mas usados con del tipo fisico

Tipos de Adsorbentes De acuerdo con las caracteristicas que se menciono antes deben reunir los adsorbentes existen una serie de s61idos que se usan como adsorbentes entre los cuales se pueden mencionar

Bauxita Alumina V

- Geles Mallas moleculares Carbon activado

La bauxita es poco usada porque posee hierro y esto la hace no recomendable cuando se tiene gases acidos En su composicion es fundamentalmente alumina

La alumina es una forma hidratada del 6xido de Aluminio (AI20 3) y es el mas barato de los adsorbentes se activa removiendole por calentamiento algo del agua de cristalizacion Produce

una buena depresi6r Como es alcalina nc adsorber hidrocarbur

Los geles son s61idl de silice son funda rr hidratada de AI20 3

bajar el contenido regenerar absorbe acidos pueden me puede depositar a2

Las mailas mole( similares a las arc con un rango dE selectivas en cu localizadas en Sl

moleculas polare como hidrocarbl costosos

EI carbon act iva no se usa en pr

Ningun disecal selecci6n del d proceso define

M uchas vece puede a mem

cuando la ~

a sorbedora

La capacida saturacion I posteriores

Los diseca Algunos ge por libra

Todos los estas imp y fluidos d

Algunas ( se refiere puede re

190 bull

S la desorcion ocurre a altas temperaturas y

raves de el el adsorbente esta saturado a 1sorbible en el fluido por ejemplo agua en saturado y el contenido de agua del gas

La zona entre estas dos zonas donde la ~ como zona de transferencia de masa

pero es una funcion de los siguientes

n elmiddot adsorbente si no esta totalmente

hidratacion or absorcion pero la ti a de gas a tratar e te la resente en el gas Las principales la absorcion son la necesidad de planta mientras una absorbe la ~ la planta

e las siguientes caracteristicas

In idad de retencion

lor fricci6n durante el proceso

agua a niveles tan bajos se Aunque la adsorci6n puede

~nciono antes deben reunir bentes entre los cuales se

dable cuando se tiene

el mas barato de los istalizacion Produce

una buena depresiol1 del punto de rocio pero requiere mucho mas calor para su regeneracion Como es alcalina no se puede usar en presencia de gases acid os Tiene una tendencia alta a adsorber hidrocarburos pesados los cuales son dificiles de remover

Los geles son solidos granulares y amorfos manufacturados por reacciones quimicas Los geles de silice son fundamentalmente Si02 los de alumina constan fundamen-talmente de alguna forma hidratada de AI20 3 y los silice-alumina son combinacion de los dos anteriores Los geles pueden bajar el contenido de agua a valores de unas 10 PPM Y son los disecantes mas faciles de regenerar absorben hidrocarburos pesados pero estes se pueden remover facilmente como son acidos pueden manejar gases acidos pero cuando el contenido de H2S es mayor del 5-6 se puede depositar azufre en la superficie

Las mallas moleculares son formas cristalinas de alumino-silicatos de metales alcalinos muy similare a las arcillas naturales son manufacturadas por intercambio ionico altamente porosas y con un range de tamarios pequeno Debido a su rango de tamario de poros pequerios son selectivas en cuanto a las moleculas que pueden adsorber Posee cargas polares altamente localizadas en su superficie 10 que hace que tengan sitios de adsorcion bastante efectivos para moleculas polares como agua y sulfuro de hidrogeno Son contaminadas facilmente por liquidos como hidrocarburos y glicol y su temperatura de regeneracion es alta Son los disecantes mas costosos

EI carbon activado es un adsorbente bastante utilizado pero no tiene afinidad por el agua por esto no se usa en procesos de deshidratacion pero es bastante utilizado para remoyer impurezgs r ___

Ningun disecante es perfecto 0 el mejor para todas las aplicaciones En algunos casas la seleccion del disecante se basa en condiciones economicas y en otros casos las condiciones del proceso definen la selecci6n del disecante

Muchas veces los disecantes son intercambiables y el equipo disenado para un disecante se puede a menudo operar efectivamente con otro producto

La capacidad aGsoFtiva-de A-4se~cante se puede_defini[ res maneras Capacidadde equilibrio ~ astijtic fre ca es I axima capacidad obtenible para una temperatura particular cuando la aturaci6n reactiva del gas a cfeshidratar es igual a la entrada y salida de la adsorbedora

La capacidad dinamica algunas veces lIamada la capacidad de ruptura es la capacidad cuando la saturacion relativa del gas alcanza el maximo valor que se puede permitir en los procesos posteriores a la deshidratacion

Los disecantes solidos son materiales altamente porosos con areas superficiales muy grandes Algunos geles de silice tienen areas superficiales tan altas como tres millones de pies cuadrados por libra

Todos los disecantes se danan con impurezas pesadas que puedan lIevar los gases al empaque estas impurezas incluyen petroleo crudo y condensando glicoles aminas inhibidores de corrosi6n y fluidos de tratamiento del pozo

Algunas caracteristicas de disecantes solidos comunes se muestran en la tabla 17 en la cual W se refiere a la capacidad de absorci6n del disecame dada en el porcentaje de su propio peso que puede retener de agua

191

Naturaleza del disecante Naturaleza del adsorbato

endolo acido y por tanto hacen corrosivo y mas

ontrolar el PH pero la idadeSexageradas se dad y la frecuencia de de glicol es suficiente e el neutralizador se ren varios dias para ecomienda titulacion

en el rehervidor y Ira determinar la ~ma que ocasiona ~va todo el liquido

lei glicol y sus edora 0 porque es 0 lechos de

nosos Estas su cantidad Ibrasiva que y se vuelve mpaque de ~ problema

perdidas I tope la

trada que itiva

bull Analisis y Control del Glicol

EI analisis del glicol es importante para detectar su grado de alteracion y prevenir los problemas que pueda ocasionar su mal estado Inicialmente la muestra de glicol se puede inspeccionar visual mente para identificar algunos contaminantes como

Material negro de tamafio muy fino Puede indicar presencia de productos de corrosion de Fe Una soluci6n negra y viscosa puede indicar presencia de hidrocarburos bituminosos EI olor caracteristico del glicol descompuesto ( un olor dulce y aromatico) puede indicar degradaci6n termica Una muestra bifasica puede indicar que el glicol esta contaminado con hidrocarburos

Ademas pe las inspecciones visuales se deben realizar pruebas de laboratorio con el fin de determindt contenido de sales y s6lidos valor del PH contenido de Fe pruebas de espuma y titulaciones para determinar la cantidad de neutralizador requerido para Iievar el PH a un nivel seguro Estas pruebas se Ie deben realizar tanto al glicol pobre como al rico

bull Prevenci6n de Perdidas de Glicol

Las perdidas pueden ser por evaporaci6n atrapamiento 0 perdidas mecanicas

Las perdidas por evaporaci6n se pueden dar porque algo de glicol se evapora en la contactora y sale con el gas de salida 0 porque en el regenerador la columna despojadora no esta trabajando a la temperatura adecuada La salida de glicol en el gas se controla enfriando el glicol a la temperatura adecuada evitando que lIegue a promover la formaci6n de hidrocarburos y evitando tasas de circulacion altas que puedan Iiegar a generar turbulencias En la columna despojadora se debe garantizar una temperatura adecuada y una velocidad de salida de gases del regenerador tam bien adecuadas

Las fugas mecanicas se evitan manteniendo en buen estado las bombas valvulas y en general el sistema de circulacion del glicol

Las perdidas por arrastre se pueden presentar en la contactora 0 en la despojadora En la primera por altas velocidades del gas 0 por presencia de espumas 10 cual se puede evitar dimensionando adecuadamente la torre y evitando la formaci6n de espumas como se vio antes En la despojadora se evita el arrastre dimensionandola adecuadamente en cuanto al diametro y el regenerador en cuanto a la cantidad de calor generado y el volumen de gas de despojamiento usado

1432 Deshidrataci6n par Adsorci6nshy

~

Temperatura del Sistema Saturaci6n del disecante con el adsorbato

En este caso la remoci6n de agua en el gas se hace poniendo este en contacto con un s6lido que tiene afinidad por el agua y entonces esta se adhiere al solido cuando el gas establece contacto con el EI proceso de adsorcion se puede reversar de la misma forma que el absorci6n mientras la

189

adsorci6n ocurre a bajas temperaturas y altas presiones la desorci6n ocurre a altas temperaturas y bajas presiones

A la entrada del disecante y por una cierta distancia a traves de el el adsorbente esta saturado a esencialmente el valor de equilibrio con el componente adsorbible en el fluido por ejemplo agua en el gas natural A la salida del filtro el adsorbente esta insaturado y el contenido de agua del gas esta en equilibrio con el adsorbente insaturado y activado La zona entre estas dos zonas donde la concentraci6n de agua en el gas esta cayendo se conoce como zona de transferencia de masa (MTZ) La MTZ es independiente de la longitud del filtro perc es una funcion de los siguientes factores

Tipo de adsorbente Tamario de particula del adsorbente Velocidad del fluido Concentraci6n del adsorbato en el fluido que entra Propiedades del fluido Concentraci6n del adsorbato en el adsorbente si no esta totalmente reactivado Temperaatura Presion Historia del sistema

La deshidratacion por adsorci6n es costosa ue la deshidrataci6n por absorci6n pero la diferencia en costos Ismln a medida que sea mayor la canti ad de gas a tratar~te la adsorcion es posible la remoci6n casi total del vapor de agua presente en el gas Las principales desventajas de la deshidrataci6n por adsorcion con respecto a la absorcion son la necesidad de dos torres contactoras para poder trabajar en forma continua la planta mientras una absorbe la otra esta en regeneramiento y los problemas de mantenimiento de la planta

Un solido para usarse como adsorbente debe reunir preferiblemente las siguientes caracteristicas

- Area superficial alta para tener una buena capacidad de adsorcion Buena actividad por los componentes a remover y buena capacidad de retencion Regeneracion facil y economica Baja resistencia al flujo a fin de que se presenten bajas perdidas por friccion Resistencia mecanica para resistir los impactos que se presenten durante el proceso Barato no corrosiv~ no t~xico quimicamente inerte

Como la deshidratacion p~r adsorcion permite bajar el contenido de agua a niveles tan bajos se usa bastante cuando el gas se va a someter a procesos criogenicos Aunque la adsorcion puede ser fisica y quimica los metodos mas usados con del tipo fisico

Tipos de Adsorbentes De acuerdo con las caracteristicas que se menciono antes deben reunir los adsorbentes existen una serie de s61idos que se usan como adsorbentes entre los cuales se pueden mencionar

Bauxita Alumina V

- Geles Mallas moleculares Carbon activado

La bauxita es poco usada porque posee hierro y esto la hace no recomendable cuando se tiene gases acidos En su composicion es fundamentalmente alumina

La alumina es una forma hidratada del 6xido de Aluminio (AI20 3) y es el mas barato de los adsorbentes se activa removiendole por calentamiento algo del agua de cristalizacion Produce

una buena depresi6r Como es alcalina nc adsorber hidrocarbur

Los geles son s61idl de silice son funda rr hidratada de AI20 3

bajar el contenido regenerar absorbe acidos pueden me puede depositar a2

Las mailas mole( similares a las arc con un rango dE selectivas en cu localizadas en Sl

moleculas polare como hidrocarbl costosos

EI carbon act iva no se usa en pr

Ningun disecal selecci6n del d proceso define

M uchas vece puede a mem

cuando la ~

a sorbedora

La capacida saturacion I posteriores

Los diseca Algunos ge por libra

Todos los estas imp y fluidos d

Algunas ( se refiere puede re

190 bull

S la desorcion ocurre a altas temperaturas y

raves de el el adsorbente esta saturado a 1sorbible en el fluido por ejemplo agua en saturado y el contenido de agua del gas

La zona entre estas dos zonas donde la ~ como zona de transferencia de masa

pero es una funcion de los siguientes

n elmiddot adsorbente si no esta totalmente

hidratacion or absorcion pero la ti a de gas a tratar e te la resente en el gas Las principales la absorcion son la necesidad de planta mientras una absorbe la ~ la planta

e las siguientes caracteristicas

In idad de retencion

lor fricci6n durante el proceso

agua a niveles tan bajos se Aunque la adsorci6n puede

~nciono antes deben reunir bentes entre los cuales se

dable cuando se tiene

el mas barato de los istalizacion Produce

una buena depresiol1 del punto de rocio pero requiere mucho mas calor para su regeneracion Como es alcalina no se puede usar en presencia de gases acid os Tiene una tendencia alta a adsorber hidrocarburos pesados los cuales son dificiles de remover

Los geles son solidos granulares y amorfos manufacturados por reacciones quimicas Los geles de silice son fundamentalmente Si02 los de alumina constan fundamen-talmente de alguna forma hidratada de AI20 3 y los silice-alumina son combinacion de los dos anteriores Los geles pueden bajar el contenido de agua a valores de unas 10 PPM Y son los disecantes mas faciles de regenerar absorben hidrocarburos pesados pero estes se pueden remover facilmente como son acidos pueden manejar gases acidos pero cuando el contenido de H2S es mayor del 5-6 se puede depositar azufre en la superficie

Las mallas moleculares son formas cristalinas de alumino-silicatos de metales alcalinos muy similare a las arcillas naturales son manufacturadas por intercambio ionico altamente porosas y con un range de tamarios pequeno Debido a su rango de tamario de poros pequerios son selectivas en cuanto a las moleculas que pueden adsorber Posee cargas polares altamente localizadas en su superficie 10 que hace que tengan sitios de adsorcion bastante efectivos para moleculas polares como agua y sulfuro de hidrogeno Son contaminadas facilmente por liquidos como hidrocarburos y glicol y su temperatura de regeneracion es alta Son los disecantes mas costosos

EI carbon activado es un adsorbente bastante utilizado pero no tiene afinidad por el agua por esto no se usa en procesos de deshidratacion pero es bastante utilizado para remoyer impurezgs r ___

Ningun disecante es perfecto 0 el mejor para todas las aplicaciones En algunos casas la seleccion del disecante se basa en condiciones economicas y en otros casos las condiciones del proceso definen la selecci6n del disecante

Muchas veces los disecantes son intercambiables y el equipo disenado para un disecante se puede a menudo operar efectivamente con otro producto

La capacidad aGsoFtiva-de A-4se~cante se puede_defini[ res maneras Capacidadde equilibrio ~ astijtic fre ca es I axima capacidad obtenible para una temperatura particular cuando la aturaci6n reactiva del gas a cfeshidratar es igual a la entrada y salida de la adsorbedora

La capacidad dinamica algunas veces lIamada la capacidad de ruptura es la capacidad cuando la saturacion relativa del gas alcanza el maximo valor que se puede permitir en los procesos posteriores a la deshidratacion

Los disecantes solidos son materiales altamente porosos con areas superficiales muy grandes Algunos geles de silice tienen areas superficiales tan altas como tres millones de pies cuadrados por libra

Todos los disecantes se danan con impurezas pesadas que puedan lIevar los gases al empaque estas impurezas incluyen petroleo crudo y condensando glicoles aminas inhibidores de corrosi6n y fluidos de tratamiento del pozo

Algunas caracteristicas de disecantes solidos comunes se muestran en la tabla 17 en la cual W se refiere a la capacidad de absorci6n del disecame dada en el porcentaje de su propio peso que puede retener de agua

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adsorci6n ocurre a bajas temperaturas y altas presiones la desorci6n ocurre a altas temperaturas y bajas presiones

A la entrada del disecante y por una cierta distancia a traves de el el adsorbente esta saturado a esencialmente el valor de equilibrio con el componente adsorbible en el fluido por ejemplo agua en el gas natural A la salida del filtro el adsorbente esta insaturado y el contenido de agua del gas esta en equilibrio con el adsorbente insaturado y activado La zona entre estas dos zonas donde la concentraci6n de agua en el gas esta cayendo se conoce como zona de transferencia de masa (MTZ) La MTZ es independiente de la longitud del filtro perc es una funcion de los siguientes factores

Tipo de adsorbente Tamario de particula del adsorbente Velocidad del fluido Concentraci6n del adsorbato en el fluido que entra Propiedades del fluido Concentraci6n del adsorbato en el adsorbente si no esta totalmente reactivado Temperaatura Presion Historia del sistema

La deshidratacion por adsorci6n es costosa ue la deshidrataci6n por absorci6n pero la diferencia en costos Ismln a medida que sea mayor la canti ad de gas a tratar~te la adsorcion es posible la remoci6n casi total del vapor de agua presente en el gas Las principales desventajas de la deshidrataci6n por adsorcion con respecto a la absorcion son la necesidad de dos torres contactoras para poder trabajar en forma continua la planta mientras una absorbe la otra esta en regeneramiento y los problemas de mantenimiento de la planta

Un solido para usarse como adsorbente debe reunir preferiblemente las siguientes caracteristicas

- Area superficial alta para tener una buena capacidad de adsorcion Buena actividad por los componentes a remover y buena capacidad de retencion Regeneracion facil y economica Baja resistencia al flujo a fin de que se presenten bajas perdidas por friccion Resistencia mecanica para resistir los impactos que se presenten durante el proceso Barato no corrosiv~ no t~xico quimicamente inerte

Como la deshidratacion p~r adsorcion permite bajar el contenido de agua a niveles tan bajos se usa bastante cuando el gas se va a someter a procesos criogenicos Aunque la adsorcion puede ser fisica y quimica los metodos mas usados con del tipo fisico

Tipos de Adsorbentes De acuerdo con las caracteristicas que se menciono antes deben reunir los adsorbentes existen una serie de s61idos que se usan como adsorbentes entre los cuales se pueden mencionar

Bauxita Alumina V

- Geles Mallas moleculares Carbon activado

La bauxita es poco usada porque posee hierro y esto la hace no recomendable cuando se tiene gases acidos En su composicion es fundamentalmente alumina

La alumina es una forma hidratada del 6xido de Aluminio (AI20 3) y es el mas barato de los adsorbentes se activa removiendole por calentamiento algo del agua de cristalizacion Produce

una buena depresi6r Como es alcalina nc adsorber hidrocarbur

Los geles son s61idl de silice son funda rr hidratada de AI20 3

bajar el contenido regenerar absorbe acidos pueden me puede depositar a2

Las mailas mole( similares a las arc con un rango dE selectivas en cu localizadas en Sl

moleculas polare como hidrocarbl costosos

EI carbon act iva no se usa en pr

Ningun disecal selecci6n del d proceso define

M uchas vece puede a mem

cuando la ~

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La capacida saturacion I posteriores

Los diseca Algunos ge por libra

Todos los estas imp y fluidos d

Algunas ( se refiere puede re

190 bull

S la desorcion ocurre a altas temperaturas y

raves de el el adsorbente esta saturado a 1sorbible en el fluido por ejemplo agua en saturado y el contenido de agua del gas

La zona entre estas dos zonas donde la ~ como zona de transferencia de masa

pero es una funcion de los siguientes

n elmiddot adsorbente si no esta totalmente

hidratacion or absorcion pero la ti a de gas a tratar e te la resente en el gas Las principales la absorcion son la necesidad de planta mientras una absorbe la ~ la planta

e las siguientes caracteristicas

In idad de retencion

lor fricci6n durante el proceso

agua a niveles tan bajos se Aunque la adsorci6n puede

~nciono antes deben reunir bentes entre los cuales se

dable cuando se tiene

el mas barato de los istalizacion Produce

una buena depresiol1 del punto de rocio pero requiere mucho mas calor para su regeneracion Como es alcalina no se puede usar en presencia de gases acid os Tiene una tendencia alta a adsorber hidrocarburos pesados los cuales son dificiles de remover

Los geles son solidos granulares y amorfos manufacturados por reacciones quimicas Los geles de silice son fundamentalmente Si02 los de alumina constan fundamen-talmente de alguna forma hidratada de AI20 3 y los silice-alumina son combinacion de los dos anteriores Los geles pueden bajar el contenido de agua a valores de unas 10 PPM Y son los disecantes mas faciles de regenerar absorben hidrocarburos pesados pero estes se pueden remover facilmente como son acidos pueden manejar gases acidos pero cuando el contenido de H2S es mayor del 5-6 se puede depositar azufre en la superficie

Las mallas moleculares son formas cristalinas de alumino-silicatos de metales alcalinos muy similare a las arcillas naturales son manufacturadas por intercambio ionico altamente porosas y con un range de tamarios pequeno Debido a su rango de tamario de poros pequerios son selectivas en cuanto a las moleculas que pueden adsorber Posee cargas polares altamente localizadas en su superficie 10 que hace que tengan sitios de adsorcion bastante efectivos para moleculas polares como agua y sulfuro de hidrogeno Son contaminadas facilmente por liquidos como hidrocarburos y glicol y su temperatura de regeneracion es alta Son los disecantes mas costosos

EI carbon activado es un adsorbente bastante utilizado pero no tiene afinidad por el agua por esto no se usa en procesos de deshidratacion pero es bastante utilizado para remoyer impurezgs r ___

Ningun disecante es perfecto 0 el mejor para todas las aplicaciones En algunos casas la seleccion del disecante se basa en condiciones economicas y en otros casos las condiciones del proceso definen la selecci6n del disecante

Muchas veces los disecantes son intercambiables y el equipo disenado para un disecante se puede a menudo operar efectivamente con otro producto

La capacidad aGsoFtiva-de A-4se~cante se puede_defini[ res maneras Capacidadde equilibrio ~ astijtic fre ca es I axima capacidad obtenible para una temperatura particular cuando la aturaci6n reactiva del gas a cfeshidratar es igual a la entrada y salida de la adsorbedora

La capacidad dinamica algunas veces lIamada la capacidad de ruptura es la capacidad cuando la saturacion relativa del gas alcanza el maximo valor que se puede permitir en los procesos posteriores a la deshidratacion

Los disecantes solidos son materiales altamente porosos con areas superficiales muy grandes Algunos geles de silice tienen areas superficiales tan altas como tres millones de pies cuadrados por libra

Todos los disecantes se danan con impurezas pesadas que puedan lIevar los gases al empaque estas impurezas incluyen petroleo crudo y condensando glicoles aminas inhibidores de corrosi6n y fluidos de tratamiento del pozo

Algunas caracteristicas de disecantes solidos comunes se muestran en la tabla 17 en la cual W se refiere a la capacidad de absorci6n del disecame dada en el porcentaje de su propio peso que puede retener de agua

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S la desorcion ocurre a altas temperaturas y

raves de el el adsorbente esta saturado a 1sorbible en el fluido por ejemplo agua en saturado y el contenido de agua del gas

La zona entre estas dos zonas donde la ~ como zona de transferencia de masa

pero es una funcion de los siguientes

n elmiddot adsorbente si no esta totalmente

hidratacion or absorcion pero la ti a de gas a tratar e te la resente en el gas Las principales la absorcion son la necesidad de planta mientras una absorbe la ~ la planta

e las siguientes caracteristicas

In idad de retencion

lor fricci6n durante el proceso

agua a niveles tan bajos se Aunque la adsorci6n puede

~nciono antes deben reunir bentes entre los cuales se

dable cuando se tiene

el mas barato de los istalizacion Produce

una buena depresiol1 del punto de rocio pero requiere mucho mas calor para su regeneracion Como es alcalina no se puede usar en presencia de gases acid os Tiene una tendencia alta a adsorber hidrocarburos pesados los cuales son dificiles de remover

Los geles son solidos granulares y amorfos manufacturados por reacciones quimicas Los geles de silice son fundamentalmente Si02 los de alumina constan fundamen-talmente de alguna forma hidratada de AI20 3 y los silice-alumina son combinacion de los dos anteriores Los geles pueden bajar el contenido de agua a valores de unas 10 PPM Y son los disecantes mas faciles de regenerar absorben hidrocarburos pesados pero estes se pueden remover facilmente como son acidos pueden manejar gases acidos pero cuando el contenido de H2S es mayor del 5-6 se puede depositar azufre en la superficie

Las mallas moleculares son formas cristalinas de alumino-silicatos de metales alcalinos muy similare a las arcillas naturales son manufacturadas por intercambio ionico altamente porosas y con un range de tamarios pequeno Debido a su rango de tamario de poros pequerios son selectivas en cuanto a las moleculas que pueden adsorber Posee cargas polares altamente localizadas en su superficie 10 que hace que tengan sitios de adsorcion bastante efectivos para moleculas polares como agua y sulfuro de hidrogeno Son contaminadas facilmente por liquidos como hidrocarburos y glicol y su temperatura de regeneracion es alta Son los disecantes mas costosos

EI carbon activado es un adsorbente bastante utilizado pero no tiene afinidad por el agua por esto no se usa en procesos de deshidratacion pero es bastante utilizado para remoyer impurezgs r ___

Ningun disecante es perfecto 0 el mejor para todas las aplicaciones En algunos casas la seleccion del disecante se basa en condiciones economicas y en otros casos las condiciones del proceso definen la selecci6n del disecante

Muchas veces los disecantes son intercambiables y el equipo disenado para un disecante se puede a menudo operar efectivamente con otro producto

La capacidad aGsoFtiva-de A-4se~cante se puede_defini[ res maneras Capacidadde equilibrio ~ astijtic fre ca es I axima capacidad obtenible para una temperatura particular cuando la aturaci6n reactiva del gas a cfeshidratar es igual a la entrada y salida de la adsorbedora

La capacidad dinamica algunas veces lIamada la capacidad de ruptura es la capacidad cuando la saturacion relativa del gas alcanza el maximo valor que se puede permitir en los procesos posteriores a la deshidratacion

Los disecantes solidos son materiales altamente porosos con areas superficiales muy grandes Algunos geles de silice tienen areas superficiales tan altas como tres millones de pies cuadrados por libra

Todos los disecantes se danan con impurezas pesadas que puedan lIevar los gases al empaque estas impurezas incluyen petroleo crudo y condensando glicoles aminas inhibidores de corrosi6n y fluidos de tratamiento del pozo

Algunas caracteristicas de disecantes solidos comunes se muestran en la tabla 17 en la cual W se refiere a la capacidad de absorci6n del disecame dada en el porcentaje de su propio peso que puede retener de agua

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