Procesamiento y acondicionamiento de HC´s

Procesamiento y acondicionamiento de HC´s

by klaus Vargas Yañez

​Plantas de proceso y adecuación

​Objetivos.-

• ​Separar los principales componentes del crudo (gas natural, petróleo y água) para posteriormente seguir una serie de procesos de tratamiento que permita cumplir las especificaciones exigidas en los contratos de venta de los productos.

• ​Proporcionar las instalaciones necesarias para acondicionar los hidrocarburos a ser transportados de acuerdo a reglamentación. Este sistema de Adecuación deberá ajustarse a la naturaleza de los hidrocarburos que produzca el campo. (el diseño de la planta está asociada a las características del crudo en el sistema de recolección)

​Pantas de acondicionamiento de GN - Dew Point

• ​Presión mínima, máxima y nominal de envio.

• Contenido de água máxima ( expresada como temperatura del punto de rocío a una determinada presión ó como concentración)

• Cantidad máxima de hidrocarburos condensables (expresada  como punto de rocío del hidrocarburo, análisis cromatográfico, etc)

• Temperatura máxima de despacho.

• Concentraciones permisibles de contaminantes como el H2S, CO2, mercaptanos, etc.

• Poder calorífico mínimo.

• Grado de limpieza (concentración de sólidos permisibles)

​Plantas de acondicinamiento de Petroleo

• Calidad de los productos expresado en términos de presión de vapor, densidad absoluta o relativa, o por designaciones normalizadas (como el del propano comercial).

• Especificaciones de color, concentración de contaminantes, etc,.. Como los determinados por ensayos normalizados.

• Contenido máximo de água

• Satisfacer relaciones de equilibrio termodinámico en las condiciones de presión y temperatura de los tanques de almacenamiento.​

​Características de producto en Plantas de GN

PODER CALORÍFICO:

• ​Este puede ser expresado como el valor bruto de poder calorífico por unidad de masa o volumen, o en unidades térmicas.

• Cuando el gas contiene elementos no combustibles como el N2 y CO2, algunos factores o términos (como el número de Wobbe) pueden ser aplicados para limitar esta cantidad.

• El poder calorífico  puede ser expresado en unidades de energía. El kilojuliio (kJ) o la Unidad Térmica Británica (Btu) son los más utilizados:

  •   1 therm = 1000 000 Btu = 105,5 MJ

  •   1000 btu/ft3 = 37,2 MJ/m3

  •   ( a condiciones normales, 60o F y 14,7 psia)

​Características de producto en Plantas de GN

​CONTENIDO DE SULFUROS:

• La limitación  de la cantidad de componentes sulfurosos tienen como objetivo prevenir corrosión, toxicidad y olor cuando el gas natural es quemado.

• Una especificación típica de H2S es 4 ppm ( 0,25 gr/100 scf).

• El gas natural con reducida cantidad de sulfuros es conocida como “gas endulzado”, esto debe significar que los compuestos sulfurosos no son detectables, no genera olor en la quema y no es corrosiva si la corriente de fluido en la línea está libre de líquidos.

• Si la línea contiene líquidos como água, glycol, amina, etc, el tener una corriente de “gas endulzado” no garantiza que la corrosión no ocurrirá.

​​Características de producto en Plantas de GN

​CONTENIDO DE AGUA (PUNTO DE ROCIO) :

• Puede especificarse como la cantidad de masa de agua por unidad de volumen de gas natural, ó la temperatura de roció del água máxima a una presión especificada.

• Esta especificación varia  de pendiendo del lugar. En USA la especificación típica es 7 lb H2O / MMscf ( 110 mg/m3). Su equivalente en temperatura de rocío del água es de 32 oF a 1000 psia. En Europa y Canadá una especificación de 3 a 4 lb H2O / MMscf (50 a 60 mg/m3) es muy común.

​​​Características de producto en Plantas de GN

OTRAS ESPECIFICACIONES:

• La cantidad de gases inertes (N2, He, Ar) usualmente es limitado cantidades inferiores a 1-2 %. Siendo el Nitrógeno el más importante y que afecta negativamente al poder calorífico.

• La cantidad de CO2 es frecuentemente especificado de forma separada debido a su naturaleza corrosiva con la presencia del água. Un valor máximo de 2% es típico, el mismo que es negociable entre los términos del contrato.

• ​La temperatura máxima de despacho hacia las líneas de transporte y tiene como objetivo el de controlar la formación de hidratos y cuidar las características de resistencia mecánica de las líneas y los distintos tipos de uniones. Temperatura comun 149° F o 49 °C.

​Principales productos de acondicionamiento

• Los productos líquidos producidos a partir del gas natural (NGL) son resultado de un proceso de fraccionamiento que separa una mezcla en función de la presión de vapor y otras propiedades físicas.

• Entre los principales productos están:

  •   Gasolina Natural  Mezclas de propano-butano (GLP)

  •   Etano comercial  Propano comercial

  •   Butanocomercial  Desmetanizado y mezclas​

​Sistema de recolección ON SHORE

• ​Este sistema depende de la ubicación de los pozos de desarrollo y de la Planta de Tratamiento de Crudo.

​Sistema de recolección OFF SHORE

Sistemas de recoleccion de HC´s​

• El gas natural a alta presión que sale de los pozos atraviesa un proceso de separacion para remover los hidrocarburos condensables y agua. 

• El flujo de petróleo o gas natural que sale del pozo incluye, frecuentemente, gas, una o mas fases de líquido, y pequeñas cantidades de sólidos.

• La fase líquida de hidrocarburos es usualmente acompañada de agua condensada. Y la separación de estas fases en la cabeza de pozo es ordinariamente deseable.

• La Figura ilustra una unidad de separación de tres etapas en la cabeza de pozo. La primera etapa incluye el aprovisionamiento para la separación de água del condensado.

• Todo el proceso dependerá de las condiciones de presión, temperatura y el número de etapas. Por eso es importante el conocimiento de estos parámetros.

​Sistema de recolección de HC´s

Diagrama ​básico de una planta de procesamiento

​Planta de tratamiento - Carrasco - Cbba