“MÉTODOS DE DESHIDRATACIÓN DEL GAS NATURAL”
sharon78712 de Octubre de 2014
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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS DE LA TIERRA
“MÉTODOS DE DESHIDRATACIÓN DEL GAS NATURAL”
TESINA DE GRADO
Previo a la obtención del Título de:
TECNOLOGO EN PETRÓLEO
Presentada por:
Jimmy Fernando Aranea Pilay
Juan Carlos Domínguez Pizarro
Stalin Javier Perugachi García
GUAYAQUIL – ECUADOR
Año: 2012
AGRADECIMIENTO
Se agradece a Dios, que con su bendición diaria nos dio la sabiduría y la fortaleza para poder realizar este trabajo de tesis, también a la familia ya que se recibió apoyo incondicional por parte de ellos, al grupo de compañeros del proyecto por su aporte en ideas, al director de la tesis quién estuvo dirigiendo esta investigación y a todas las personas que nos colaboraron.
DEDICATORIA
Se dedica este trabajo a cada una de personas que aportaron al desarrollo y conclusión exitosa de este trabajo de tesis, también a los estudiantes de tecnología en petróleos, quienes tendrán el beneficio de tener un documento que les permita conocer métodos para la deshidratación del gas natural y para los docentes que la impartan conocimientos de este tema.
TRIBUNAL DE GRADO
___________________________
Ing. Eduardo Santos
SUBDECANO DE LA FACULTAD
PRESIDENTE
___________________________
Ing. Ricardo Gallegos
DIRECTOR DE TESIS
DECLARACIÓN EXPRESA
La responsabilidad del contenido de esta Tesis de Grado, corresponde exclusivamente a los autores de este documento; y el patrimonio intelectual de la misma a la ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL.
(Reglamento de Graduación de la ESPOL)
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Jimmy Aranea P.
___________________
Juan Domínguez P.
___________________
Stalin Perugachi G.
RESUMEN
En estos procesos de deshidratación de gas natural es muy importante extraer los vapores de agua que se encuentran en el gas debido a que los mismos pueden producir taponamientos de válvulas, taponamiento de quipos y taponamiento de líneas de gas, impidiendo que un proceso de deshidratación sea óptimo y eficaz.
Los principales métodos de deshidratación de gas natural se los realiza mediante la adsorción con desecantes sólidos y mediante la absorción con desecantes líquidos como el glicol.
Ambos métodos son muy importantes para la deshidratación de gas natural pero se debe de tomar en cuenta la cantidad de vapor de agua a extraerse en cada proceso, ya que deben de tomarse en cuenta calidad del gas natural, cantidad de vapores de agua, costos y mantenimientos de equipos.
En estos tipos de deshidratación de gas natural se deben de tomar en cuentas variables como: presión, temperatura, calidad del desecante tanto en solido como en liquido.
Los dos tipos de métodos se los detalla más adelante en este manual.
INDICE GENERAL
INTRODUCCIÓN
CAPÍTULO I
1. Deshidratación de gas natural
1.1. ¿Qué es el gas natural?
1.2. Propósito de la deshidratación de gas natural
1.3. Métodos para deshidratar gas natural
1.4. Contenidos de agua natural
1.5. Problema que induce el agua en el gas
1.5.1. Formación de ácidos
1.5.2. Peligro d explosión
1.5.3. Obstrucción en la tubería
1.6. ¿Qué son los hidratos de gas natural y por son un problema?
1.7. Glicoles utilizados en la deshidratación del gas natural
1.8. Los factores que influyen para la selección del glicol
1.9. Contaminantes en circuitos de glicoles
1.9.1. Pureza (contenido de glicol)
1.9.2. Degradación del glicol
1.9.3. Contenido de sales
1.9.4. Contenido de sólidos
1.9.5. Contenido de hierro
1.9.6. Formación de espumas
1.10. Deshidratación del gas natural con glicol
1.11. Breve descripción de los equipos empleados para deshidratar gas natural con glicol
1.11.1. Depurador de entrada
1.11.2. Absorbedor
1.11.3. Tipo de bandeja
1.11.3.1. Bandejas con casquetes de burbujeo
1.11.3.2. Bandejas perforadas
1.11.4. Intercambiador de calor glicol – gas
1.11.5. Tanque de almacenamiento de glicol pobre
1.11.6. Torre de despojamiento
1.11.7. Rehervidor
1.11.8. Gas despojamiento
1.11.9. Filtros
1.11.10. Bomba de circulación
1.11.11. Torre decantadora
1.11.12. Cubierta de gas o colchón de gas
1.11.13. Variables en proceso
2. Deshidratación de gas por adsorción
2.1. Introducción
2.2. Aspectos generales
2.2.1. Deshidratación del gas natural
2.2.2. Procesos de deshidratación
2.2.3. Deshidratación por adsorción
2.2.4. Tipos de adsorción
2.2.4.1. Absorción química
2.2.4.2. Adsorción física
2.2.5. Aplicaciones
2.2.6. Desecantes sólidos
2.2.7. Alúmina activada
2.2.7.1. Características
2.2.8. Gel de sílice
2.2.8.1. Características
2.2.9. Tamiz molecular
2.2.9.1. Características
2.2.9.2. Tipos de tamices y aplicaciones
2.2.10. Descripción del proceso
2.2.10.1. Unidad de dos torres
3. CONCLSIONES Y RECOMENDACIONES
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INDICE DE FIGURAS
Figura 1 Efectos de la presencia de agua en el gas natural
Figura 2: Procesos de deshidratación
Figura 3: Alúminia activada
Figura 4: Gel Silice
Figura 5: Tamiz molecular
Figura 6: Gel de silice
Figura 7: Tamiz molecular
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INDICE DE TABLAS
Tabla 1.1 Propiedades y características de los glicoles
Tabla 1.2 Temperatura de los tipos de glicol
Tabla 1.3 Tipos de matrices y aplicaciones
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INTRODUCCIÓN
La península de Santa Elena sigue siendo una localidad donde se tiene uno de los yacimientos de petróleo más explotados. El gas natural es una de las principales fuentes de energía no renovables; por ello es muy importante que las personas que se involucran en este ámbito, tengan una preparación académica adecuada para poder brindar productos de calidad.
La deshidratación del gas, es un proceso que debe hacerse con precisión y responsabilidad, ya que el producto obtenido debe ser de primera clase; de lo contrario este generaría problemas y por ende perdidas tanto para el consumidor, la empresa petrolera y para sector socio económico de la Península.
Hoy en día existen métodos que permiten realizar la deshidratación del gas natural, suyos resultados son óptimos.
El objetivo de este trabajo de investigación, es crear un documento técnico y procedimental que indique los métodos para la evaporación del agua del gas natural.
Los estudiantes y docentes del área de tecnología en petróleos tendrán a disposición este manual, que les permita conocer y poner en práctica estos métodos con los instrumentos necesarios.
CAPÍTULO I
1. Deshidratación de gas natural
1.1. ¿Qué es el gas natural?
En el sitio http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_natural (2012), explica: “El gas natural es una de las varias e importantes fuentes de energía no renovables formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra libre o asociado en yacimientos de petróleo. Aunque su composición varía en función del yacimiento del que se extrae, está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 % y suele contener otros gases como nitrógeno, CO2, H2S, helio”
1.2. Propósito de la deshidratación de gas natural
La Facultad de Ingeniería de Petróleo Gas Natural y Petroquímica, expone: “El vapor de agua asociado al gas natural, es uno de los contaminantes más comunes en el gas dado por los inconvenientes que puede ocasionar tanto en procesos posteriores a los que pudiere estar sometido, como para su transporte a áreas de tratamiento y consumo. Bajo condiciones normales de producción, el gas natural está saturado con agua. Por los incrementos de presión o reducción de temperatura el agua en el gas natural se condensa y se forma en agua liquida. Cuando el agua libre se combina con las moléculas de gas (metano, etano, propano, etc.), esta forma hidratos sólidos el cual puede taponar válvulas, equipos y algunas líneas de gas. La presencia de agua líquida puede incrementar
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