facilidades de superficie 4

8/18/2019 Facilidades de Superficie 4

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DESHIDRATACION Y ENDULZAMIENTO

Endulzamiento del gas natural

Tiene como finalidad la eliminación de compuestos ácidos (H2S y CO2) del gas

natural, mediante el uso de tecnologías que se asan en sistemas de

asorción!agotamiento utili"ando un sol#ente selecti#o$ %l gas eliminado se

denomina &amargo' y el producto &gas dulce'$ %l proceso por el cual se

eliminan estas impure"as del gas es el endul"amiento y consta de las etapas

Endulzamiento se remue#e por mecanismo de contacto de H2S y

CO2$

Regenera!i"n es el complemento del proceso, donde se lle#a a cao la

desorción de los compuestos ácidos, diluidos en la solución$

Re!u#era!i"n de azu$re se transforma del *+ de H2S en a"ufre

solido o líquido$

Lim#ieza de gas de !ola continua la remoción de H2S ien sea

transformándolo en a"ufre o en#iándolo a la unidad recuperadora dea"ufre$

a% &ro!esos de endulzamiento

os procesos de endul"amiento se pueden clasificar de acuerdo al tipo de

reacción

A'sor!i"n (u)mi!a *#ro!eso de amina%

-roceso de desulfuri"acion con soluciones acuosas de aminas y caronato de

potasio$ %s uno de los procesos más importantes en el endul"amiento de gas

natural, que elimina los gases ácidos por asorción química con soluciones

acuosas$

A'sor!i"n $)si!a


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%n estos procesos el sol#ente asore el contaminante pero como gas en

solución y sin que se presentan reacciones químicas

H)dri!os

.tili"a una me"cla de sol#entes químicos y físicos

&ro!esos de !on+ersi"n dire!ta

%l H2S con#ertido directamente a a"ufre, es un proceso selecti#o

&ro!esos de le!,o se!o

%mplea mallas moleculares prefaricadas a partir de alumino!silicatos de

metales alcalinos que tiene afinidad por gases ácidos$

Des,idrata!i"n del gas natural

%l tratamiento del gas natural más aplicado por la industria es conocido como

/%SH0/1TC0O3 y consiste en remo#er agua presente en el gas$ %l agua

produce corrosión en tuerías y equipos$

a des4idratación del gas natural 5uega un parte importante en la producción de

gas$ .na des4idratación efecti#a pre#iene la formación de 4idratos de gas y la

acumulación de agua en los sistemas de transmisión$ a corriente de gas

natural posee, impure"as o contaminantes como nitrógeno, an4ídrido

carónico, y sulfuro de 4idrogeno$ %l 4idrogeno y nitrógeno son gases inertes

que afectan el poder calorífico del gas$

%l contaminante al que 4ay presentarle suma importancia es el 6., siemprepresente en el gas pro#eniente del yacimiento, ya que produce corrosión y

formación de 4idratos$

os 4idratos son inclusiones solidas que forman cuando los 4idrocaruros del

gas natural están en contacto con el agua líquida a5o ciertas condiciones de

presión y temperatura$

Todo gas natural contiene 4umedad, #apor de agua$ a principal fuente de#apor de agua es el agua de formación que permanece en el susuelo sin


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contacto con la atmosfera y que se encuentra en todos los estratos productores

de gas y petróleo$

as principales dificultades causadas por la 4umedad se clasifican formación

de 4idratos de gas, acumulación de agua líquida en los gasoductos, corrosión

interna de tuería, accesorios, equipos de producción$

%l control apropiado del contenido de 4umedad es la solución más simple y

económica para estos prolemas, lo que da origen al desarrollo de procesos de

des4idratación$

a% &ro!eso de des,idrata!i"n

Des,idrata!i"n #or solu!iones de -li!ol

Se usa este proceso para des4idratar gas natural a presiones entre la

atmosf7rica y 82** 9pulg2$ .na instalación típica consiste de un depurador

un asor#edor y un fraccionador el producto otenido es un gas des4idratado

4asta puntos de roció del agua como !8:* ;$

%l #apor de agua es continuamente asorido de la corriente de gas por contacto a contra corriente con una solución altamente concentrada de glicol en

una columna dotada de ande5as de contacto$ os 6licoles dietileno, trietileno y

tetraetileno con asorentes apropiados, siendo el trieleno glicol el preferido

para la mayoría de las aplicaciones$

Des,idrata!i"n !on alta de#resi"n del #unto de ro!io

a remoción de #apor mediante el proceso de asorción en des4idratantesólido, permite una depresión del punto de roción del agua, mayor que la

otenida con soluciones de glicol$

&ro!esamiento a 'a.a tem#eratura

a refrigeración puede ser definida como el arte de producir frio$ %l m7todo

com


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#apori"ación del propano, etano amoniaco a los freones$ -ara refrigeración a

a5as temperatura, se usan sistemas en cascada$

a refrigeración es uno de los procesos que emplea la industria para el control

efecti#o del punto de roció de 4idrocaruros$

Tur'o e/#ander

a producción de frio tami7n se puede otener por a5a s


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formulación de una amina, la cual circula en un círculo cerrado donde es

regenerada para su continua utili"ación$

Endulzamiento de l)(uidos

%l proceso de endul"amiento de condensado amargo consiste en remo#er los

contaminantes, H2S (ácido sulf4ídrico) y CO2 (ió=ido de carono), de una

corriente liquida de condensado amargo reciido de los po"os productores$

%ste proceso consiste en la asorción de amina, la cual circula en un circuito

cerrado donde es regenerada para su continua utili"ación$ %l condensado sin

contaminantes se denomina condensado dulce, el cual es el producto principal

que sir#e para la carga de las fraccionadoras$

Re!u#era!i"n de azu$re

%l gas acido (H2S ácido sulf4ídrico > CO2 ió=ido de carono), pro#eniente del

proceso de endul"amiento, pasa por un reactor t7rmico (cámara de

comustión) y posteriormente pasa a dos reactores catalíticos, donde

finalmente se logra la con#ersión del H2S en a"ufre elemental$

&ro!eso !riog0ni!o

%l proceso criog7nico recie gas dulce 4


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%n la primera columna se separa el etano, en la segunda el gas licuado

(propano y utano), y en caso necesario, en la columna despropani"adora se

puede separar tami7n el propano y utano y finalmente la nafta (pentanos,

4e=anos más pesados)$ %l etano se comerciali"a con -eme= -etroquímica

como carga de las plantas de etileno, el gas licuado se almacena y distriuye

para su consumo nacional y la nafta se comerciali"a con -eme= 1efinación,

además de su e=portación$

1RACCIONAMIENTO DE LOS L23UIDOS DEL -AS NATURAL

E/tra!!i"n de l)(uidos

a recuperación de líquidos in#olucra, la separación primaria del gas desde loslíquidos lires que acompa?an al gas petróleo y condensados, agua de

formación, la filtración del gas desde la separación primaria, y tratamiento del

gas filtrado para otener un proceso a condiciones de #enta deseales y por

ultimo e=tracción de componentes líquidos, etano, propano y gasolinas a tra#7s

de procesos de compresión, separación a a5a temperatura y9o turo!

e=pansión y por


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no e=iste mercado para los líquidos ellos pueden ser usados como

comustile$

%l fraccionamiento es una operación unitaria utili"ada para separar corrientes

multicomponentes en productos indi#iduales$ %l fraccionamiento in#olucra

separar los componentes en función a su #olatilidad relati#a$

%l grado de dificultad de separación está directamente relacionado a la

#olatilidad relati#a de los componentes y de pure"a requerida para los

productos$

T7cnicamente todas las plantas de procesamiento de gas natural necesitan al

menos de una columna de fraccionamiento para producir líquidos que cumplan

las especificaciones$

Des!ri#!i"n del #ro!eso de Destila!i"n

a destilación es el m7todo más económico para separar una me"cla

multicomponente en sus componentes indi#iduales$

a separación es fácil si la #olatilidad relati#a de los compuestos li#ianos y

pesados de los compuestos li#ianos y pesados es sustancialmente mayor que

uno$

a% Torres de $ra!!ionamiento

as torres de fraccionamiento son cilíndricos #erticales, altos y de gran

diámetro que suelen configurar el entorno de una refinería$

Cada torre se encarga de retirar una porción a la cadena de 4idrocaruros$ l

comien"o saldrán los li#ianos y progresi#amente los pesados 4asta de5ar los

it


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COM&RESION Y MEDICIONES

Com#resi'ilidad

%s una propiedad de la materia a la cual se dee que todos los cuerposdisminuyan de #olumen al someterlos a una presión o compresión

determinando manteniendo constantes otros parámetros$

Es$uerzo de !om#resi"n

%s la resultante de las tensiones o presiones que e=iste dentro de un sólido

deformado o medio continuo, caracteri"ada porque tiende a una reducción de

#olumen de #olumen de cuerpo, y a un acortamiento del cuerpo endeterminada dirección$

Com#resi"n +olum0tri!a

-ara un material contaminado en un #olumen de compresión uniforme está

relacionada con la compresiilidad y el camio de #olumen$

Medi!i"n 4 $is!aliza!i"n

a medición de los fluidos se inicia en las estaciones de flu5o, donde los po"os

son proadas periódicamente utili"ando separadores llamados de pruea, para

cuantificar las tasas de flu5o de las fases liquidas y gaseosa$ dicionalmente, se

toman muestras de los fluidos para determinar los porcenta5es de agua y

sedimentos, los cuales se restan de los #ol


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gas su posterior uso en le#antamiento artificial por gas, inyección en

yacimientos sometidos a e=tracción adicional de crudo, comustile y otros

usos$

%n las estaciones principales o patios de tanques se efect


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%n un compresor centrífugo se produce la presión al aumentar la #elocidad del

gas que por el impulsor y luego al recuperar en forma controlada para producir

el flu5o y presión deseada$ %stos compresores suelen ser unitarios, sal#o que el

flu5o sea muy grande o que las necesidades del proceso e=i5an otra cosa$

Com#resores de des#lazamiento #ositi+o

Son de capacidad constante y tiene descarga de presiones #ariales$ a

capacidad se camia por la #elocidad o con el descargador de la #ál#ula de

succión$ demás, solo 4ay una peque?a #ariación en el flu5o en una amplia

gama de presiones$

Com#resores re!i#ro!antes

os compresores reciprocantes funcionan con el principio adiaático mediante

el cual se introduce el gas en el cilindro por las #ál#ulas de entrada, retiene y

comprime el cilindro y sale por las #ál#ulas de descarga, en contra de la

presión de descarga$

a% &lanta de !om#resi"n

%=iste gran di#ersidad de plantas de compresión de gas$ %l gas despu7s de ser

comprimido y ele#ado la presión es utili"ado en diferentes puntos de consumo

6as domestico

6as de inyección de po"os

6as de e=portación

Esta!iones

Esta!iones de medi!i"n

Son instalaciones que cuentan con puentes de medición de calidad y cantidad

de gas que fluye por el sistema y donde se reali"an las cromatografías del gas

Esta!iones de !om#resi"n


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0nstalaciones que permiten con sus equipos, los turocompresores,

incrementar la presión del gas que se transporta$

TRANS&ORTE DE L &ETROLEO Y DEL -AS NATURAL

Trans#orte 4 alma!enamiento de ,idro!ar'uros

Trans#orte

%s la acti#idad de trasladar 4idrocaruros, productos refinados de petróleo y

6- de un lugar a otro por medio de ductos, utili"ando instalaciones

complementarias$

Alma!ena.e

%s la acti#idad de acumular 4idrocaruros, productos refinados de petróleo y

6- en tanques estacionarios para su comerciali"ación$

Alma!enamiento

Bue cuenta con uno o #arios depósitos con la finalidad de acoplar los

comustiles líquidos y gaseosos$

%l crudo se en#ía de los yacimientos a las refinerías que, están en los centros

de consumo, y no en la región productora, se recurre a #arios medios

-or #ía terrestre, #agones de ferrocarril, camiones acoplados

-or #ía marítima, uques petroleros (arcos!cisternas)

@ecánicamente el crudo se transporta por oleoductos de distintos

diámetros con estaciones en el trayecto para omearlo, calentándolo

para disminuir su #iscosidad$

&ro!esos de distri'u!i"n

Sistema de oleodu!tos

.n sistema de oleoductos está constituido por la tuería troncal o principal y el

patio de tanques$ a parte del sistema de oleoductos llamado tuería trocal, es


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aquella que se e=tiende entre el área de producción y los patios de tanques o

terminales de emarque$

%l crudo fluye desde el yacimiento 4acia el po"o y asciende por flu5o natural o

omeado mecánico 4asta el cae"al del po"o y es lle#ado mediante tuerías

de flu5o 4asta las estaciones recolectoras y luego a los patios principales de

tanques$ /e allí, es omeado a tra#7s de tuerías troncales 4acia las

refinerías o terminal de emarque$

1ig5 66 Sistema de oleoductos


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1uente transporte del petróleo y del gas natural (CH)


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a% 8om'as

%l omeo puede definirse como la adición de energía a un fluido para

mo#erse de un punto a otro$ .na oma es un transformador de energía$

1ecie la energía mecánica, que puede proceder de un motor el7ctrico,t7rmico, etc$, y la con#ierte en energía que un fluido adquiere en forma de

presión, de posición o de #elocidad$

as omas pueden clasificarse sore la ase de las aplicaciones a que están

destinadas, los materiales con que se construyen, o los líquidos que mue#en$

Otra forma de clasificarlas se asa en el principio por el cual se agrega energía

al fluido, el medio por el por el cual se implementa este principio y finalmente

delinea la geometría específicas com


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%n las cuales se a?ade energía continuamente, para incrementar las

#elocidades de los fluidos dentro de la máquina a #alores mayores de los que

e=isten en la descarga, de manera que la susecuente reducción de #elocidad

dentro, o más allá de la oma produce un incremento de presión$ as omas

dinámicas pueden, a su #e", sudi#idirse en otras #ariedades de omas

centrífugas y de otros efectos especiales$

De Des#lazamiento &ositi+o

%n las cuales se agrega energía periódicamente mediante la aplicación de

fuer"a a una o más pie"as mó#iles para un n


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mediante cámaras de amortiguación en la descarga de la oma y el uso del

cilindro de dole acción$

as omas instaladas en las estaciones son impulsadas por motores

el7ctricos o de comustión interna

8om'as !entri$ugas; se utili"an para omear crudo de a5a

#iscosidad$

8om'as re!i#ro!antes; para crudos de alta #iscosidad$

!% Clasi$i!a!i"n de tu'er)as de trans#orte

Oleodu!tos tron!ales o #rimarios

.tili"ados para transportar el petróleo crudo desde los patios de tanque 4asta

los centros de almacenamiento de las refinerías y9o terminales de emarque$

Oleodu!tos se!undarios

Se utili"an para transportar el petróleo crudo desde las estaciones recolectoras

en los campos petroleros 4asta los patios de tanques$

Seg


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os poliductos transportan transportan Ferosen, Get ;uel, 3aftas, 6asOil,

6asolinas, 6ases$

1ig5 6= sistemas de poliductos

1uente transporte del petróleo y del gas natural (te=to de facilidades de

producción)

Sistema de gasodu!tos

os gasoductos son la forma más segura de transportar energía, consiste en

una conducción de tuerías de acero, enterradas, por las que el gas circula a

altas presiones, desde el lugar de origen$

-ara cru"ar un rio en el tra"ado de un gasoducto se utili"an principalmente dos

t7cnicas, la perforación 4ori"ontal y perforación dirigida, con ellas se consigue

que tanto la flora y la fauna del rio y de la riera no se #ean afectadas$

Como los gasoductos se encuentran enterrados, las compa?ías operadores

utili"an marcadores$ os marcadores se colocan en lugares donde el gasoducto

cru"a calles, #ías ferro#iarias, ríos y "onas congestionadas$

%l gas natural puede ser transportado en forma gaseosa o liquida

Su transporte en forma gaseosa puede ser reali"ado a alta presión 2*

Egf9cm2, a temperaturas amiente, a tra#7s de arca"as o cisternas, cuando el

#olumen es peque?a y la distancia corta$ -ara grandes #ol


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natural y r7gimen operati#o constante lo ideal es utili"ar gasoductos a 82*

Fgf9cm2 por ser económico y confiale$

%l transporte de gas natural en forma líquida 36 es atracti#o para largas

distancias, principalmente en lugares donde no e=iste un sistema de

gasoductos, utili"ando grandes na#íos llamados &metaneros'$

1ig5 6> sistemas de gasoductos


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1uente transporte del petróleo y del gas natural (te=tos de facilidades de

producción)

Terminales de des#a!,o

a% Tan(ues

%l petróleo pro#eniente de los separadores se colecta en tanques

normalmente aulonados de capacidades estalecidas sore la ase de la

producción del campo, teniendo o en cuenta que la capacidad de

almacenamiento total de la atería d7 un margen de días como mínimo, para

almacenar líquido en caso de a#ería del oleoducto, para poder efectuar su

recuperación$

1ig5 6? tanques


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1uente transporte del petróleo y del gas natural (6óme" Carera Gos7$ $)

'% Clasi$i!a!i"n de los tan(ues

Su forma de construcción

Su uso (si #an a ser usados para producción o almacena5e)

-or el tipo de líquido que #a a contener$

Tan(ue de #rodu!!i"n

1epresentan el punto de inicio para que el petróleo entre en los oleoductos, se

produce la primera recolección y el primer procesamiento de separación$

atería de tanques locali"ada cerca del cae"al del po"o o en un lugar donde

es tratada la producción de #arios po"os a la #e"$

%n este primer 5uego de tanques y separadores, el petróleo crudo, el agua y el

gas natural fluyen y son separados$

Tan(ues de alma!enamiento


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/ise?ados para el almacenamiento y manipulación de grandes #ol


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tipos de yacimientos$ Cada uno de los equipos cumplen una función muy

importante de acuerdo a las especificaciones del yacimiento si el

yacimiento es de petróleo entonces esto presentara durante el

procesamiento de los 4idrocaruros y las materiales requeridos en

superficie como los colectores, líneas de flu5o, separadores, tanques de

almacenamiento y tratamiento de fluidos$

a identificación inicial del fluido producirá así como sus propiedades

físicas y el comportamiento futuro de los yacimientos serán ase del

dise?o final de producción, estos marcaran la selección de los sistemas

de procesamiento y materiales requeridos en superficie desde la

recolección, separación, tratamiento tanto del gas como del petróleo, sin

de5ar a un lado el agua producido que deerá ser acondicionado para su

tratamiento e inyección a po"os someros o recuperación secundaria

/esde el po"o, la línea de recolección, los colectores, los sistemas de

separación, equipos au=iliares de tratamiento de petróleo, sistemas de

tratamiento de gas, sistemas de transporte y almacenamiento llegan a

constituirse en el con5unto de 4erramientas que componen las

facilidades de producción, con el


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Se recomienda definir claramente los conceptos de los diferentes

componentes de una estación de flu5o, porque es la parte más

importante donde se reali"an los diferentes tipos de operación como la

recolección, separación, tratamiento de los fluidos, almacenamiento y

otros equipos au=iliares, que son instaladas de acuerdo al tipo de

yacimiento$ Ia que de estos dependen las óptimas operaciones de la

producción de los 4idrocaruros$

facilidades de superficie 4

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