Tares 2 Dinamica UDO

Universidad de Oriente

Núcleo Anzoátegui

Escuela De Ingeniería y Ciencias Aplicadas

Departamento De Ingeniería Química

Dinámica De Procesos e Instrumentación de Procesos

[pic 1]

Tarea 2 Dinámica e Instrumentación De Procesos

Profesor:                                                                                                         Integrantes:

Yraima Salas                                                                                                   Arguello Johana CI: 20432832

                                                                                                                          Fernandez Andrea CI: 23546953

                                                                                                                          Lara Laura CI: 20991110

                                                                                                                          Lunar Gloria CI: 20344616

Barcelona, 04 de agosto de 2016

1.- Describir el proceso de una planta de extracción de líquido, bajo el principio de punto de rocío. Elaborar diagrama de proceso, e identificar cada uno de los equipos involucrados.

Las plantas de extracción de líquidos se encargan de separar los líquidos de la corriente de gas, mediante la condensación de los componentes más pesados (propano, butano), para ser enviados a plantas de fraccionamiento.

        La recuperación de líquidos del gas natural se obtiene mediante un cambio en las condiciones del gas. De esa manera, al producirse cambios en el equilibrio de los componentes del gas natural se puede lograr que algunos de ellos se condensen y otros se vaporicen, disminuyendo de esta manera el punto de rocío de la mezcla gaseosa. Esto ocurre a medida que estos componentes tratan de alcanzar una nueva condición de equilibrio. Por lo general las condiciones que más varian son la presión y la temperatura. La obtención de líquido del gas natural implica la realización de las operaciones, licuefacción y la separación selectiva.

        El control del puno de rocío es un proceso que se encuentra de forma implícita dentro del proceso de extracción de líquidos, su función principal es retirar la máxima cantidad de agua e hidrocarburos condensables que pueda tener la mezcla de gas. El control del punto de rocío es un proceso de gran importancia ya que si este no se lleva a cabo de forma adecuada puede ocasionar problemas operacionales en los dispositivos aguas abajo del proceso de extracción.

        Además de obtener líquidos de gran valor como LGN y separar líquidos de la corriente de gas seco (metano), las plantas de extracción se encargan de controlar el punto de rocío tanto del agua como del hidrocarburo para evitar la formación de líquidos en las tuberías de transmisión.

        Cuando el gas es transportado en gasoductos, se debe considerar el control de la formación de hidrocarburos líquidos en el sistemas, pues la condensación de líquidos trae consigo una serie de problemas a la hora de realizar mediciones de caídas de presión, lo que tiene como consecuencia trabajar bajo operaciones no seguras.

        Debido a que las condiciones de operación dependen de las condiciones ambientales, el flujo el que la corriente se mantenga en una sola fase solo puede asegurarse mediante la remoción total de hidrocarburos pesados contenidos en el agua.

        El principio termodinámico, en el cual se basan las diferentes tecnologías de extracción de líquidos, es llevar el gas natural a condiciones de presión y temperatura, que se asegure la condensación de los componentes más pesados. Esto puede lograrse de diversas maneras, con refrigeración directa (refrigeración mecánica), mediante transferencia de masa (absorción) o a través de una expansión (turbo-expansión y/o expansión Joule Thompson), todo esto manteniendo un riguroso control del punto de rocío del gas.

        A nivel industrial, existen diversos métodos para controlar el punto de rocío del agua en la sección del proceso donde se requiera mantener un riguroso control de esta variable. El proceso de adsorción con tamices moleculares es el más usado.

Diagrama de proceso de la planta de extracción de LGN [pic 2]

Facilidades previas

        Intercambiadores de calor

Tratamiento

Endulzamiento con aminas

Deshidratación con TEG:

Torre Absorbedora

 Torre Regeneradora

Deshidratación con tamices moleculares

Filtro

 Lechos desecantes sólidos

 Lechos de mallas moleculares.

Intercambiador calor

 Contactor de TEG

Secado con mallas moleculares.

   Intercambiador de calor criogénico (caja fría)[pic 3]

    Turboexpansor isoentrópico [pic 4]

   Válvulas J.T. de expansión Iso-entálpicas.[pic 5]

   Enfriador de propano[pic 6]

                 Columna de recobro[pic 7]

    Separador[pic 8]

    Torre desmetanizadora [pic 9]

   Rehervidor[pic 10]

    Acumulador [pic 11]

    Compresor[pic 12]

    Bomba[pic 13]

2.- Identificar y analizar en el proceso las variables criticas de operación.

Riqueza del gas

 Esta variable tiene una gran influencia sobre la producción de LGN, el GPM representa la riqueza del gas o los galones condensables que se encuentran en 1.000 PCE del mismo. Las plantas de extracción están diseñadas para obtener la máxima cantidad de líquidos del gas natural que las alimenta, por lo que al aumentar la riqueza del gas que es suministrado a la planta, estarían ingresando una mayor cantidad de líquidos condensables que pueden ser extraídos incrementándose así la producción. Por el contrario, si la mezcla gaseosa que es procesada tiene un GPM bajo la cuota de producción de líquidos extraídos disminuiría.

Contenido de impurezas presente en el gas

Debido a las temperaturas extremadamente bajas propias de la producción del LGN, el gas de gasoductos típico debe someterse a un proceso extensivo de limpieza antes de la licuación. La eliminación de impurezas en una planta de LGN se realiza con el propósito de abordar tres problemas potenciales. En primer lugar, los contaminantes como el agua (H2O) y el dióxido de carbono (CO2), son eliminados con métodos agresivos para evitar el congelamiento durante la licuefacción, ya que dicho congelamiento podría provocar el taponamiento de las líneas y otros equipos. En segundo lugar, el nitrógeno (N2) puede constituir una causa potencial de la estratificación en los tanques de LGN, y habitualmente su concentración se reduce a menos de 1% mol. Por último, el mercurio es eliminado hasta alcanzar un nivel inferior a 0,01 µg/m3 . Los niveles de mercurio más elevados corroen el aluminio de los intercambiadores de calor de la licuefacción y finalmente causan falla.

Flujo de gas que entra a la planta

 Si el flujo que se maneja en la planta se encuentra por encima del flujo de diseño del expansor trae como consecuencia el desvío de gas por la válvula J.T permitiendo así procesar el exceso de flujo de gas, originando ello un calentamiento de los flujos de entrada a la torre (columna de recobro) y en el perfil de temperatura de la torre desetanizadora causando disminución en el recobro, pero permitiendo procesar mayor cantidad de gas para obtener mayor producción de líquidos. Esto concuerda con la teoría ya que se conoce que la expansión isoentálpica que ocurre en la válvula J.T de baja presión es menos eficiente que la expansión isentrópica que ocurre en el expansor originando un impacto en las temperaturas de los fluidos que circulan a través de los mismos.

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