Estudio y optimización del sistema de deshidratación del Gas Natural con trietilen glicol (TEG) en la planta de procesamiento de gas Malvinas

Abstract

El Capitulo I consta de una introducción en la que se realiza una reseña del lugar el cual ha sido escenario para la elaboración del presente tema de Tesis, la Planta de Gas Malvinas; su ubicación, propósito e instalaciones; De igual manera, se detalla el objetivo principal del tema que es la eliminación de uno de los contaminantes más comunes presentes en el Gas Natural, el agua; y de las razones por las cuales esta debe ser removida del gas. Así también, se realiza una introducción a la deshidratación del gas natural con soluciones glicol y de la necesidad de mantener la calidad del glicol para asegurar que las ventajas del proceso sean totalmente realizadas. En el Capítulo II, se exponen el propósito de la deshidratación del gas natural, fundamentos de la deshidratación y los diferentes métodos de deshidratación que se han utilizado a través de los años, pero se expone con detalle la deshidratación con glicol, la descripción de cómo opera una unidad y el análisis de las variables involucradas en el proceso. También se realiza una comparación de los diferentes tipos de glicoles a ser utilizados en los procesos de deshidratación. Todo esto nos ayudará a una mejor comprensión durante el desarrollo de la Trabajo de investigación. El Capítulo III, se expone detalladamente el proceso de deshidratación del gas natural contrietilen glicol (TEG) realizado en la Planta de Procesamiento de Gas Malvinas(deshidratación del gas natural y regeneración del glicol usado) y se detallan los parámetros de control de las principales variables del proceso. El propósito es la obtención del gas con bajo punto de rocío previo a su entrada a la fase de deshidratación con Tamices Moleculares (Molecular Sieves). Esto es obtenido por medio de una separación primaria y la Deshidratación con TEG. También se describen los tipos y funcionamiento de los principales equipos involucrados en el Sistema. Esto es extremadamente importante ya que gran parte de los problemas operativos de un sistema de deshidratación pueden ser causados por fallas mecánicas; algunos alcances operativos y de mantenimiento son realizados para evitar problemas mayores. En este capítulo se incluyen también diagramas de bloques y diagramas de flujos para ayudar a visualizar la descripción del proceso y la interacción entre los diversos equipos del sistema. En el Capítulo IV, se estudian los efectos de las principales variables de operación involucrados en un sistema de deshidratación: temperatura del gas de entrada, presión del gas de entrada a la contactora gas – glicol, temperatura del TEG pobre, concentración del TEG pobre, flujo de circulación de TEG, temperatura del TEG en el rehervidor, presión del rehervidor, stripping gas y temperatura en la columna despojadora de glicol. Todas estas variables de proceso controladas son las que determinan si el sistema está trabajando correctamente, de caso contrario, existirán problemas operativos que conllevarían a posibles deficiencias en el sistema. En el capítulo V, se discuten los principales problemas que se presentan en el TEG. Generalmente en el funcionamiento de unidades Deshidratadoras por absorción que utilizan Glicol, se manifiestan problemas de operación y mantenimiento cuando la solución del Glicol, en nuestro caso TEG, se altera. Es necesario, entonces, conocer estos problemas y solucionarlos para así, aumentar la vida útil del Glicol. Estos problemas pueden ser identificados como: oxidación / corrosión, descomposición térmica, control del pH, contaminación por sales, presencia de hidrocarburos en el TEG y formación de espuma. En el Capítulo V, se discute la importancia que significa mantener en óptimas condiciones la solución de TEG.Un análisis cuidadoso del TEG podría ayudar a encontrar las razones para los agudos problemas y muchos de estos problemas pueden ser totalmente evitados cuando los análisis del TEG son realizados frecuentemente Este es un aspecto importante del sistema para asegurar que las ventajas del proceso sean aprovechadas totalmente. Investigaciones en Plantas de Gas indican la necesidad de percatarse de los problemas de campo encontrados con el glicol en el sistema y del adecuado mantenimiento del mismo; Existen muchos y diferentes métodos que son tomados para combatir el problema, con gran variedad de métodos de prueba, puntos de control y frecuencia en el muestreo. Este Capítulo describe el análisis de los principales problemas encontrados en el TEG y las acciones a realizar para solucionar el problema. En el Capítulo VII, se detallan los resultados de la prueba y rendimiento del sistema de deshidratación. Con esta prueba se comprueba si el sistema está cumpliendo su función, deshidratar el gas. Estos resultados están íntimamente relacionados con la optimización y son base para la realización de algunos cálculos presentados en el capitulo VIII. También en este capítulo se analizan dos simulaciones del sistema de deshidratación realizadas en Hysys, donde se detallan las variables del proceso reflejadas en el sistema. En el Capítulo VIII, se hace mención sobre la optimización del sistema de deshidratación. Sin ninguna duda, la optimización del Sistema está relacionado con el mantenimiento de la calidad de la solución, con la reunión de los requerimientos para encontrar el punto de rocío deseado, reduciendo las pérdidas de TEG, controlando la corrosión y estudiando las propiedades de TEG para su aplicación. En este Capítulo se detalla uno de los principales problemas: las pérdidas excesivas de Trietilen Glicol (TEG) que viene sufriendo la Planta de Gas Malvinas; se realiza una revisión de los antecedentes, se verifican las principales variables del proceso y se realizan algunos análisis tanto al TEG como al agua de los tanques separadores de tope, necesarios para la identificación de los problemas y para proponer posibles soluciones que ayuden a optimizar el sistema. Todos estos puntos son detallados y discutidos en el desarrollo del presente trabajo de investigación.