plantas endulzamiento de gas

Plantas De Endulzamiento De GasPlantas De Endulzamiento De Gas

Julio Cesar RubianoJulio Cesar RubianoTelefono 001-713-896-9463Telefono 001-713-896-9463

Fax 001-713-896-9502Fax 001-713-896-9502

Celular 001-713-294-4623Celular 001-713-294-4623

Correo electronico - [email protected] electronico - [email protected]

2

Planta De Endulzamiento Planta De Endulzamiento De Gas NaturalDe Gas Natural

GAS DULCE

GAS DULCE

AMINA POBRE

FILTRO DE CARBON

SOLVENTE

GAS AMARGO

CONTAMINANTES

HIDROCARBUROS LIQUIDOS

AMINA RICA

AMINA POBRE

REFLUJO

H2S

CO2

H2S

CO2

H2O

SEPARADOR

ACUMULADOR

FILTRO MECHANCO

INTERCAMB. AMINA/AMINA

SURGE TANK

Tanque de Flash

SEPARADOR

RE

GE

NE

RA

DO

RA

CO

NT

AC

TO

RA

GAS AMARGO

GAS

REHERBIDORA

CONDENSADOR

ENFRIADOR

AMINA RICA

3

Información BasicaInformación Basica Gas para ser purificado entra por la parte inferior de la Gas para ser purificado entra por la parte inferior de la

contactora. El gas sube por la contactora y sale por la contactora. El gas sube por la contactora y sale por la parte superior. Este flujo corre contracorriente al flujo de parte superior. Este flujo corre contracorriente al flujo de amina. amina.

La amina rica sale de la parte inferior de la contactora y La amina rica sale de la parte inferior de la contactora y pasa por un intercambiador de amina rica/pobre. El pasa por un intercambiador de amina rica/pobre. El intercambiador es adonde la amina rica aumenta en intercambiador es adonde la amina rica aumenta en temperatura y la amina pobre saliendo de la regeneradora temperatura y la amina pobre saliendo de la regeneradora se enfría. se enfría.

La amina rica sale del intercambiador de amina rica/pobre La amina rica sale del intercambiador de amina rica/pobre y pasa a la torre regeneradora entrando alredor del plato y pasa a la torre regeneradora entrando alredor del plato numero tres.numero tres.

4

Información BasicaInformación Basica En unidades que tratan a hidrocarburos a alta presión, la En unidades que tratan a hidrocarburos a alta presión, la

amina rica pasa por un tanque flash para eliminar amina rica pasa por un tanque flash para eliminar hidrocarburos antes de pasar a la regeneradora. hidrocarburos antes de pasar a la regeneradora.

Amina pobre de la regeneradora despues de pasar por la Amina pobre de la regeneradora despues de pasar por la intercambiadora de amina rica/pobre se enfría a la intercambiadora de amina rica/pobre se enfría a la temperatura deseado por el uso de aeroenfríadores y se temperatura deseado por el uso de aeroenfríadores y se pasa a la parte superior de la contactora para completar el pasa a la parte superior de la contactora para completar el proceso. proceso.

5

Planta de Endulzamiento Planta de Endulzamiento de Gas Naturalde Gas Natural

GAS DULCE

GAS DULCE

AMINA POBRE

FILTRO DE CARBON

SOLVENTE

GAS AMARGO

CONTAMINANTES


AMINA RICA

AMINA POBRE

REFLUJO

H2S

CO2

H2S

CO2

H2O

SEPARADOR

ACCUMULADOR

FILTRO MECHANCO

INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA

SURGE TANK

Tanque de Flash

SEPARADOR

RE

GE

NE

RA

DO

RA

CO

NT

AC

TO

RA

GAS AMARGO

GAS

REHERBIDORA

CONDENSADOR

ENFRIADOR

AMINA RICA

6

Separador de Gas/Liquidos Separador de Gas/Liquidos Filtro CoalesadorFiltro Coalesador

Elimina liquidos y solidos que pueden afectar la operación Elimina liquidos y solidos que pueden afectar la operación de la planta. de la planta. – Hidrocarburos Liquido (espumamiento)Hidrocarburos Liquido (espumamiento)

– Aguas Saladas (espumamiento y corrosión)Aguas Saladas (espumamiento y corrosión)

– Sulfito de Hierro (espumamiento)Sulfito de Hierro (espumamiento)

– Quimicos para tratar a Posos de Gas (espumamiento y corrosión)Quimicos para tratar a Posos de Gas (espumamiento y corrosión)

– Aceites de compresores (espumamiento)Aceites de compresores (espumamiento)

– Ammonia (corrosión)Ammonia (corrosión)

¡Prevención es mejor que tratar a las síntomas!¡Prevención es mejor que tratar a las síntomas!

7

Flujo de Gas/Líquidos a Alta PresiónFlujo de Gas/Líquidos a Alta Presión

GAS ENTRANTE

DESPERDICIO

AMINA ENTRANTE

GAS SALIENDO

SEPARADOR DE GAS DULCE

SEPARADOR DE GAS AMARGO

FILTRO/SEPARADOR

AMINA

AMINADESPERDICIO

CONTACTORA

Intercambiador de Gas Entrante/Salida

8


GAS DULCE

GAS DULCE

AMINA POBRE

FILTRO DE CARBON

SOLVENTE

GAS AMARGO

CONTAMINANTES


AMINA RICA

AMINA POBRE

REFLUJO

H2S

CO2

H2S

CO2

H2O

SEPARADOR

ACCUMULADOR

FILTRO MECHANCO


TANQUE DE COMPENSACION

Tanque de Flash

SEPARADOR

RE

GE

NE

RA

DO

RA

CO

NT

AC

TO

RA

GAS AMARGO

GAS

REHERBIDORA

CONDENSADOR

ENFRIADOR

AMINA RICA

9

ContactoraContactora

Torre adonde los gases ácidos (HTorre adonde los gases ácidos (H22S y/o COS y/o CO22) son removidos ) son removidos

del gas natural por la amina. del gas natural por la amina. Las torres pueden utilizar platos o empaque. Las torres pueden utilizar platos o empaque.

10

ContactoraContactora Torres Utilizando PlatosTorres Utilizando Platos

– Pueden ser de uno, dos, tres o cuatro pasesPueden ser de uno, dos, tres o cuatro pases

– Pueden tener rebozadero (Weir) ajustibles o fijadasPueden tener rebozadero (Weir) ajustibles o fijadas

– Pueden ser de Valvulas, Capas o Platos de SievePueden ser de Valvulas, Capas o Platos de Sieve

– Las caidas pueden ser al lado de los platos a al centro de los platos Las caidas pueden ser al lado de los platos a al centro de los platos

– Pueden tener una o multiples puntos de adición de aminaPueden tener una o multiples puntos de adición de amina

11

Flujo Tipico en la ContactoraFlujo Tipico en la Contactora

TREATEDGAS

FLUJO DE AMINA

FLUJO DE GAS

PLATO DE VALVULAS

CAIDA DE AMINA

12

Planta de EndulzamientoPlanta de Endulzamientode Gas Naturalde Gas Natural

GAS DULCE

GAS DULCE

AMINA POBRE

FILTRO DE CARBON

SOLVENTE

GAS AMARGO

CONTAMINANTES


AMINA RICA

AMINA POBRE

REFLUJO

H2S

CO2

H2S

CO2

H2O

SEPARADOR

ACCUMULADOR

FILTRO MECHANCO


SURGE TANK

Tanque de Flash

SEPARADOR

RE

GE

NE

RA

DO

RA

CO

NT

AC

TO

RA

GAS AMARGO

GAS

REHERBIDORA

CONDENSADOR

ENFRIADOR

AMINA RICA

13

Tanque de FlasheoTanque de Flasheo Es utilizado para flashear hidrocarburos que estan disueltos en la Es utilizado para flashear hidrocarburos que estan disueltos en la

solución de amina. Los hidrocarburos producidos se usa como solución de amina. Los hidrocarburos producidos se usa como combustible o se manda a quemar. combustible o se manda a quemar.

Normalmente opera a 5.3 kg/cmNormalmente opera a 5.3 kg/cm2 2 (75 psig) o menos cuando la presión (75 psig) o menos cuando la presión de la contactora es ariba de 35.2 kg/cmde la contactora es ariba de 35.2 kg/cm2 2 (500 psig)(500 psig)

Puede tener una contactora de amina en el flujo de gas para remover a Puede tener una contactora de amina en el flujo de gas para remover a HH22S de los hidrocarburos flasheados S de los hidrocarburos flasheados (Puede resultar el altas perdidas de (Puede resultar el altas perdidas de

amina)amina) Normalmente se localiza entre el contactor y el intercambiador de Normalmente se localiza entre el contactor y el intercambiador de

amina rica/pobreamina rica/pobre Puede ser de 2-fases (gas-amina) o 3-fases (gas-HC liquido-amine)Puede ser de 2-fases (gas-amina) o 3-fases (gas-HC liquido-amine)

14

Tanque de Flasheo con Tanque de Flasheo con Contactora de Amina Contactora de Amina

TORRE CON

EMPAQUE

AMINA RICA

CONTROLA EL NIVELDE AMINA EN EL CONTACTOR

AMINA POBRE

SKIMMER CONN.

AMINA

HIDROCARBUROS

LCV

LC

AMINA RICA

LCV

GAS DE FLASHEO

15


GAS DULCE

GAS DULCE

AMINA POBRE

FILTRO DE CARBON

SOLVENTE

GAS AMARGO

CONTAMINANTES


AMINA RICA

AMINA POBRE

REFLUJO

H2S

CO2

H2S

CO2

H2O

SEPARADOR

ACCUMULADOR

FILTRO MECHANCO


SURGE TANK

Tanque de Flash

SEPARADOR

RE

GE

NE

RA

DO

RA

CO

NT

AC

TO

RA

GAS AMARGO

GAS

REHERBIDORA

CONDENSADOR

ENFRIADOR

AMINA RICA

16

Intercambiador de CalorIntercambiador de CalorAmina Rica/PobreAmina Rica/Pobre

Reduce la temperatura de la amina pobre saliendo de la Reduce la temperatura de la amina pobre saliendo de la Regeneradora y aumenta la temperature de la amina rica Regeneradora y aumenta la temperature de la amina rica entrando a la Regeneradora.entrando a la Regeneradora.

Normalmente es de tubo/carcasa pero intercambiadores de Normalmente es de tubo/carcasa pero intercambiadores de tubo/platos tambien son utilizados. tubo/platos tambien son utilizados.

Amina rica pasa por los tubos y la amina pobre por la Amina rica pasa por los tubos y la amina pobre por la carcasa.carcasa.

El diseño debe minimizar el flasheo de gases ácidos El diseño debe minimizar el flasheo de gases ácidos (tomas la baja de presión lo mas cerca posible a la (tomas la baja de presión lo mas cerca posible a la regeneradora). regeneradora).

Los requerimientos de la reherbidora sera 50% mas alto si Los requerimientos de la reherbidora sera 50% mas alto si no se diseña asi.no se diseña asi.

17

Intercambiador de CalorIntercambiador de CalorAmina Rica/PobreAmina Rica/Pobre

Una problema comun es la corrosión/erosiónUna problema comun es la corrosión/erosión Es causado por la liberación de gases ácidos a la salida de Es causado por la liberación de gases ácidos a la salida de

la amina rica. la amina rica. Es importante mantener suficiente flujo de amina y presión Es importante mantener suficiente flujo de amina y presión

para mantener un fase en el flujo.para mantener un fase en el flujo. El potencial de corrosión se aumenta cuando la carga de El potencial de corrosión se aumenta cuando la carga de

los gases ácidos se aumenta por una redución en el flujo de los gases ácidos se aumenta por una redución en el flujo de amina o en la concentración de amina.amina o en la concentración de amina.

18

Intercambiador de CalorIntercambiador de CalorAmina Rica/Pobre Amina Rica/Pobre

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

190 200 210 220 230 240 250

Temperatura de Salida, °F

% C

O2

flash

ead

o a

16

kg/c

m2

(22.

7 p

sia)

`

30 % peso amina

50 % peso amina

19

Intercambiador de Amina Intercambiador de Amina Rica/PobreRica/Pobre

Monitoreo:Monitoreo:– Deposición se puede detectar con el monitoreo de las temperaturas Deposición se puede detectar con el monitoreo de las temperaturas

alredor del intercambiador.alredor del intercambiador.

– Deposición en un intercabiador de placas se puede detectar por el Deposición en un intercabiador de placas se puede detectar por el incremento en la diferencial de presión.incremento en la diferencial de presión.

– Fugas se pueden detectar por el muestreo de la amina pobre Fugas se pueden detectar por el muestreo de la amina pobre entrando y saliendo del intercambiador. entrando y saliendo del intercambiador.

20

Intercambiador de PlacasIntercambiador de Placas

AMINA POBRE

FLUJO DE AMINAS

RIC

H

RIC

H

LE

AN

LE

AN

AMINA POBRE

AMINA RICA

AMINA RICA

JUNTA DE GOMA

21


GAS DULCE

GAS DULCE

AMINA POBRE

FILTRO DE CARBON

SOLVENTE

GAS AMARGO

CONTAMINANTES


AMINA RICA

AMINA POBRE

REFLUJO

H2S

CO2

H2S

CO2

H2O

SEPARADOR

ACCUMULADOR

FILTRO MECHANCO


SURGE TANK

Tanque de Flash

SEPARADOR

RE

GE

NE

RA

DO

RA

CO

NT

AC

TO

RA

GAS AMARGO

GAS

REHERBIDORA

CONDENSADOR

ENFRIADOR

AMINA RICA

22

Regeneradora/ReherbidoraRegeneradora/Reherbidora

PLATOS DE LAVADO

VAPOR DE AGUA

99 ° C 0.7 kg/cm2

TANQUE DE

REFLUJO

GASES ACIDOS Y VAPOR DE AGUA

CONDENSADOR DE GASES

ACIDOS

96 °C AMINA RICA DEL

INTERCAMBIADOR

AMINA

AMINE POBRE

PLATOS

REHERBIDORA

REGENERADORAFUENTE DE CALOR

127 ° C 0.8kg/cm2

49 °CF .06 kg/cm2

AGUA DE REFLUJO

AGUA DE ADICION

GASES ácidos 49 ° C 0.5 kg/cm2

177oC Max

23

Regeneradora/ReherbidoraRegeneradora/Reherbidora Regenera la solución de amina por la adición de calor para:Regenera la solución de amina por la adición de calor para:

– aumentar la temperatura de la amina rica entrando a la regenerador. aumentar la temperatura de la amina rica entrando a la regenerador. Calor sensible (Calor sensible (11//33 ). ).

– Calor es necesario para cambiar la reacción y remover el HCalor es necesario para cambiar la reacción y remover el H22S y/o COS y/o CO22

de la solución. Calor de reacción (de la solución. Calor de reacción (11//33 ). ).

– Calor es necesario para mantener el radio de reflujo en la parte Calor es necesario para mantener el radio de reflujo en la parte superior de la regeneradora. Calor de vaporización (superior de la regeneradora. Calor de vaporización (11//33 ). ).

90-95% de los gases ácidos son removidos de la solución en 90-95% de los gases ácidos son removidos de la solución en la regeneradora.la regeneradora.

El residual es removido en la reherbidora.El residual es removido en la reherbidora.

24

Regeneradora/ReherbidoraRegeneradora/Reherbidora El punto de herbir de la solución depende solamente de la El punto de herbir de la solución depende solamente de la

composicion de la amina, la concentracion de amina y la composicion de la amina, la concentracion de amina y la presión que se mantiene en la regeneradora/reherbidora. presión que se mantiene en la regeneradora/reherbidora.

Un incremento de presión a una temperatura constante Un incremento de presión a una temperatura constante resulta en temperaturas mas altas pero produce menos resulta en temperaturas mas altas pero produce menos vapor por el incremento de la demanda de calor sensible. vapor por el incremento de la demanda de calor sensible.

25

Regeneradora/ReherbidoraRegeneradora/Reherbidora Para optimizar el uso de energeticos mientras manteniendo Para optimizar el uso de energeticos mientras manteniendo

las especificaciones del gas dulce, las especificaciones del gas dulce, el flujo de aceite el flujo de aceite caliente entrando a la reherbidora debe ser controlado caliente entrando a la reherbidora debe ser controlado por la temperatura en la parte superior de la por la temperatura en la parte superior de la regeneradoraregeneradora

La temperatura de la reherbidora no esta efectada por el La temperatura de la reherbidora no esta efectada por el volumen de vapor generado.volumen de vapor generado.

26

Regeneradora/ReherbidoraRegeneradora/Reherbidora Los tubos de la reherbidora siempre deben ser cubierto de Los tubos de la reherbidora siempre deben ser cubierto de

liquido. Esto es para prevenir corrosión y la degradación liquido. Esto es para prevenir corrosión y la degradación del solvente. del solvente.

Para prevenir degradación termica del amina traten de Para prevenir degradación termica del amina traten de mantener la temperatura del aceite caliente a menos de mantener la temperatura del aceite caliente a menos de 177 177 ooC (350 °F).C (350 °F).

La temperatura maxima de la amina en la regeneradora La temperatura maxima de la amina en la regeneradora debe ser menos de 127 debe ser menos de 127 ooC (260 °F) para prevenir la C (260 °F) para prevenir la degradacion termica de la amina.degradacion termica de la amina.

27

ReflujoReflujo La función del condensador de gases ácidos es para La función del condensador de gases ácidos es para

condensar y enfríar el agua de vapor a liquido.condensar y enfríar el agua de vapor a liquido. Los gases ácidos y la agua se separan el en tanque de Los gases ácidos y la agua se separan el en tanque de

reflujo. reflujo. El agua regresa a la parte superior de la regeneradora como El agua regresa a la parte superior de la regeneradora como

reflujo. reflujo. La razon del reflujo es para minimizar la concentración de La razon del reflujo es para minimizar la concentración de

amina el la parte superior de la regeneradora. amina el la parte superior de la regeneradora.

28

ReflujoReflujo Normalmente hay de 1 a 1.5 % amina en el reflujoNormalmente hay de 1 a 1.5 % amina en el reflujo El Radio de Reflujo se defina: mol agua / mol gases ácidos El Radio de Reflujo se defina: mol agua / mol gases ácidos

saliendo de la regeneradora antes del condensador.saliendo de la regeneradora antes del condensador. El radio de reflujo optimo puede variar de tan bajo como El radio de reflujo optimo puede variar de tan bajo como

0.5 m/m a tan alto como 6.0 m/m.0.5 m/m a tan alto como 6.0 m/m.– Lo normal para solventes GAS/SPEC es de 1.0 a 1.8Lo normal para solventes GAS/SPEC es de 1.0 a 1.8

– El Radio recommendado es de 1.2El Radio recommendado es de 1.2

El balance del agua se puede mantener por la purga de El balance del agua se puede mantener por la purga de parte del agua de reflujo o por la adición de agua a la linea parte del agua de reflujo o por la adición de agua a la linea de reflujo regresando a la regeneradora. de reflujo regresando a la regeneradora.

29

Radio de ReflujoRadio de Reflujo Hay tres maneras de determinar el Radio de ReflujoHay tres maneras de determinar el Radio de Reflujo

– Por la temperatura y presión de la parte superior de la Por la temperatura y presión de la parte superior de la regeneradora.regeneradora.

– Flujo de agua de reflujo a la regeneradora - agua de adición + agua Flujo de agua de reflujo a la regeneradora - agua de adición + agua perdida con los gases ácidos. perdida con los gases ácidos.

– Demanda del calor de la reherbidora - el calor sensible de la Demanda del calor de la reherbidora - el calor sensible de la amina - el clor de reaccion de la aminaamina - el clor de reaccion de la amina

30

Radio de ReflujoRadio de ReflujoR

AD

IO D

E R

EF

LU

JO 6 psig

8 psig

10 psig

12 psig

14 psig

16 psig

Pressures taken at stripper overhead

190 200 210

Barometric Pressure = 14.696 psi

3 –

2.5 –

1.5 –

1 –

0.5 –

0 –180 240

TEMPERATURA DEL PARTE SUPERIOR DE LA REGENERADORA o F

230220

31


GAS DULCE

GAS DULCE

AMINA POBRE

FILTRO DE CARBON

SOLVENTE

GAS AMARGO

CONTAMINANTES


AMINA RICA

AMINA POBRE

REFLUJO

H2S

CO2

H2S

CO2

H2O

SEPARADOR

ACCUMULADOR

FILTRO MECHANCO


SURGE TANK

Tanque de Flash

SEPARADOR

RE

GE

NE

RA

DO

RA

CO

NT

AC

TO

RA

GAS AMARGO

GAS

REHERBIDORA

CONDENSADOR

ENFRIADOR

AMINA RICA

32

FiltrosFiltros Filtros MecanicosFiltros Mecanicos

– remover partículas de la soluciónremover partículas de la solución

Filtro de cárbon Filtro de cárbon – remover contaminantes quimicos como jabones, moleculas remover contaminantes quimicos como jabones, moleculas

grandes de hidrocarburos, y productos de degradación. grandes de hidrocarburos, y productos de degradación.

33

Sistema de Filtracion Sistema de Filtracion

AMINARICA

AMINA POBRE

A ALMACENAMIENTO/

CONTACTORA

FILTRO DE CARBON

10 µFILTRO

MECANICO

INTERCAMBIADOR

5 µFILTRO

MECANICO

ENFRIADORES DE AMINA POBRE

34

Filtros MecanicosFiltros Mecanicos Son usados para remover partículas (tierra, productos de corrosión, Son usados para remover partículas (tierra, productos de corrosión,

sulfato de hierro, etc.) que puede causar espumación, corrosión, y sulfato de hierro, etc.) que puede causar espumación, corrosión, y gas dulce fuera de especificacióngas dulce fuera de especificación

Pueden ser de cartuchos, bolsas, o de tipo pre-cubiertosPueden ser de cartuchos, bolsas, o de tipo pre-cubiertos Son disponibles en rangos de 1-100 micrones (absoluta o Son disponibles en rangos de 1-100 micrones (absoluta o

nominal).nominal). Los elementos son cambiados basado en la diferencial de presión. Los elementos son cambiados basado en la diferencial de presión. Pueden tratar todo el flujo de amina o un parte del flujo.Pueden tratar todo el flujo de amina o un parte del flujo. Se pueden usar con amina pobre o rico (normalmente se usan para Se pueden usar con amina pobre o rico (normalmente se usan para

amina pobre).amina pobre). Se pueden usar antes y/o despues del filtro de cárbon.Se pueden usar antes y/o despues del filtro de cárbon.

35

Fitración MecanicaFitración Mecanica

Para ser efectivos, los filtros deben recibir por lo menos 10% Para ser efectivos, los filtros deben recibir por lo menos 10% del flujo de amina (100% si hay altos niveles de partículas)del flujo de amina (100% si hay altos niveles de partículas)

Filtros Mecanicos se deben diseñar para operar a presiónes Filtros Mecanicos se deben diseñar para operar a presiónes diferenciales de hasta 1.4 - 1.8 kg/cmdiferenciales de hasta 1.4 - 1.8 kg/cm22..

36

Filtro de cárbonFiltro de cárbon

SALIDA DE GASES

ENTRADA DE AMINA

SALIDA DE AMINA

PDI

#5 FILTRAN SUPPORT MEDIA

CARBON ACTIVADO

#4 FILTRAN SUPPORT MEDIA

37

Filtro de CárbonFiltro de Cárbon Tiene que ser cárbon activadoTiene que ser cárbon activado Normalmente trata una parte del flujo de amina pobre. Normalmente trata una parte del flujo de amina pobre. Es usado para remover hidrocarburos, productos de Es usado para remover hidrocarburos, productos de

degradacion de aminas, algunos sales termo estables y degradacion de aminas, algunos sales termo estables y hierro hierro

Tambien sirve como un filtro mecanico.Tambien sirve como un filtro mecanico. Puede reducir la corrosividad de la solución de aminaPuede reducir la corrosividad de la solución de amina Es recomendado para cualquier uso de amina.Es recomendado para cualquier uso de amina.

38

Filtracion de Cárbon ActivadoFiltracion de Cárbon Activado

Si el filtro de cárbon no esta limpiando la solución, el cárbon Si el filtro de cárbon no esta limpiando la solución, el cárbon esta usado y se debe reponer. esta usado y se debe reponer.

El cárbon se recomienda que se cambie cada 6 meses.El cárbon se recomienda que se cambie cada 6 meses. Regeneración de cárbon activado es difícil y se hace muy Regeneración de cárbon activado es difícil y se hace muy

raras veces. raras veces. Como determinar si el cárbon activado esta usado:Como determinar si el cárbon activado esta usado:

– Un examen de color usando una solución de amina (muestra del Un examen de color usando una solución de amina (muestra del cárbon en uso y de cárbon nuevo)cárbon en uso y de cárbon nuevo)

– El comienzo o incremento de espumamiento El comienzo o incremento de espumamiento

– Un incremento en el diferencial de presión. (a veces un retrolavado Un incremento en el diferencial de presión. (a veces un retrolavado reduce la diferencial de presión. reduce la diferencial de presión.

39

Otro EquipoOtro Equipo Enfríador de Amina PobreEnfríador de Amina Pobre Tanque de Surge Tanque de Surge Tanque de AlmacenamientoTanque de Almacenamiento

40

Enfríador de Amina PobreEnfríador de Amina Pobre

AMINA POBRE

AMINA POBRE

VAPOR DE LAREGENERADORA

ACUMULADOR DEREFLUJO

BOMBA BOOSTER TEMPERATURE CONTROLLED

LOUVERS

BOMBA DE AMINA

TC TC

41

Enfríador de Amina PobreEnfríador de Amina Pobre Enfría la amina pobre del intercambiador a la temperatura Enfría la amina pobre del intercambiador a la temperatura

apropiada para uso en el contactor.apropiada para uso en el contactor. Las condiciónes ambientales determina que temperaturas Las condiciónes ambientales determina que temperaturas

se pueden lograr con la amina pobre.se pueden lograr con la amina pobre.

42

Tanque SurgeTanque Surge Debe ser lo suficiente grande para mantener el flujo a las Debe ser lo suficiente grande para mantener el flujo a las

bombas durante problemas con la sistema.bombas durante problemas con la sistema. Normalmente es un tanque de almacenamiento tipo API.Normalmente es un tanque de almacenamiento tipo API.

43

Tanque de Almacenamiento Tanque de Almacenamiento OperaciónOperación

– Almacenamiento de amina de adiciónAlmacenamiento de amina de adición

– La concentracion de Amina normalmente es de 99.9 % PesoLa concentracion de Amina normalmente es de 99.9 % Peso

– Normalmente tieno una purga de nitrogeno o gas natural para Normalmente tieno una purga de nitrogeno o gas natural para prevenir el contacto con oxigeno. prevenir el contacto con oxigeno.

44

Operación IdealOperación Ideal

La carga de gases ácidos en el flujo de salida es La carga de gases ácidos en el flujo de salida es ligeramente menor del limite permitido.ligeramente menor del limite permitido.(El gas dulce esta dentro de especificaciones)(El gas dulce esta dentro de especificaciones)

Las perdidas de amina son aceptables.Las perdidas de amina son aceptables. La corrosión esta dentro de los limites tolerables.La corrosión esta dentro de los limites tolerables. La demanda de calor del reherbidor esta a un mínimo.La demanda de calor del reherbidor esta a un mínimo.

La operación ideal de una planta de endulzamiento ocurre cuando cuatro sucesos ocurren:

45

Estructura MolecularEstructura Molecular Methyldiethanolamina (MDEA)Methyldiethanolamina (MDEA)

– Amine de TerceraAmine de Tercera

– Peso Molecular = 119Peso Molecular = 119

HO - CH2 - CH2 - N - CH2 - CH2 - OH

CH3

GAS/SPEC CS Plus•Producido especialmente para tratamiento de gas natural•Servicio Tecnico viene con el producto•El producto se usa alredor de 50% de concentracion•Cargas tipicas de CO2 en amina pobre de 0.005 - 0.01 mol CO2/mol amina

46

Ventajas del uso de Solventes Ventajas del uso de Solventes basados en MDEA basados en MDEA

Incremento en CapacidadIncremento en Capacidad Una reducción en el flujo de aminaUna reducción en el flujo de amina Ahorros en EnergeticosAhorros en Energeticos Reducción en niveles de corrosiónReducción en niveles de corrosión Selectividad de COSelectividad de CO22

47

Problemas TipicosProblemas Tipicos

No alcanzar las especificaciónes.No alcanzar las especificaciónes. EspumamientoEspumamiento Perdida de AminaPerdida de Amina CorrosiónCorrosión Degradación y contaminación del equipoDegradación y contaminación del equipo Exceso uso de energeticos.Exceso uso de energeticos.

48

No alcanza las especificaciones de - No alcanza las especificaciones de - HH22SS

– Mala regeneración del solvente. Mala regeneración del solvente.

– Sobre carga de la solución desplazando HSobre carga de la solución desplazando H22S con COS con CO22

– Solvente contaminadoSolvente contaminado

– Solvente degradadoSolvente degradado

– Intercambio entre la amina rica y amina pobre en el intercambiador.Intercambio entre la amina rica y amina pobre en el intercambiador.

– Suministro del solvente muy bajo.Suministro del solvente muy bajo.

– Perdida de platos en la contactora.Perdida de platos en la contactora.

– Torre contactora operando bajo minima capacidad.Torre contactora operando bajo minima capacidad.

49

No alcanza las especificaciones de - No alcanza las especificaciones de - COCO22

Si el COSi el CO22 contenido en el gas tratado es contenido en el gas tratado es altoalto,, Revisar: Revisar: – El rango de circulación del solvente esta muy bajo o muy alto. El rango de circulación del solvente esta muy bajo o muy alto.

– Espumación en la contactora o la regeneradoraEspumación en la contactora o la regeneradora

– Cambio de las cargas de gases de entrada requiriendo optimización del Cambio de las cargas de gases de entrada requiriendo optimización del sistema.sistema.

– Solvente o gas de entrada muy frio (< 24 °C) Solvente o gas de entrada muy frio (< 24 °C)

– Flujo maximo de gas excedido Flujo maximo de gas excedido

– Mala regeneración del solventeMala regeneración del solvente

– Perdida de platos o valvulas en la contactora Perdida de platos o valvulas en la contactora

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No alcanza la especificaciones de - No alcanza la especificaciones de - COCO22 Si el COSi el CO22 contenido en el gas es contenido en el gas es Bajo Bajo, revisar:, revisar:

– El rango del Solvente en circulación es muy alto.El rango del Solvente en circulación es muy alto.

– Espumación en la contactoraEspumación en la contactora

– La solución de Amina pobre y/o el gas de entrada esta muy La solución de Amina pobre y/o el gas de entrada esta muy caliente causando que la temperatura viaje hacia arriba en la caliente causando que la temperatura viaje hacia arriba en la contactora (arriba de 85 contactora (arriba de 85 o o C).C).

– Un cambio en la calidad del gas de entrada requiriendo que el Un cambio en la calidad del gas de entrada requiriendo que el proceso sea ajustado.proceso sea ajustado.

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EspumaciónEspumación La espumación puede ser detectada antes de que se inicie: La espumación puede ser detectada antes de que se inicie:

– Caida de presión en una de las torres. Caida de presión en una de las torres.

– Un incremento repentino en la remoción de gas ácido seguido de Un incremento repentino en la remoción de gas ácido seguido de una rapida caida de remoción (incrementando la remoción de COuna rapida caida de remoción (incrementando la remoción de CO22 y disminuyendo la remoción de Hy disminuyendo la remoción de H22S)S)

– Un cambio inesperado de nivel en cualquier recipiente.Un cambio inesperado de nivel en cualquier recipiente.

En las etapas finales la espumación, puede causar:En las etapas finales la espumación, puede causar:– Perdida de Amina por arrastre de la contactora, regeneradora o Perdida de Amina por arrastre de la contactora, regeneradora o

tanque de flasheo.tanque de flasheo.

– Gas dulce fuera de especificación.Gas dulce fuera de especificación.

– Mala regeneración del solvente. Mala regeneración del solvente.

– La espumación finalmente disminuye la efectividad de la amina.La espumación finalmente disminuye la efectividad de la amina.

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Causas de EspumaciónCausas de Espumación Hidrocarburos + ácidos organicos -->Jabones de aminaHidrocarburos + ácidos organicos -->Jabones de amina Fluidos para tratamiento de pozos e inibidores de Fluidos para tratamiento de pozos e inibidores de

corrosión.corrosión. Aceites y solventes para soldar.Aceites y solventes para soldar. Solidos suspendidos (Sulfuro de hierro, partículas de Solidos suspendidos (Sulfuro de hierro, partículas de

cárbon, partículas de oxido de hierro)cárbon, partículas de oxido de hierro) Productos de degradación de Amina y sales termo-establesProductos de degradación de Amina y sales termo-estables Agua de adición (Contaminada)Agua de adición (Contaminada)

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Diagrama de Espumación

Liquido Claro

Plato Inferior

DOWNCOMER APRON

Area de Burgujas

A d

=A

rea

de

Baj

ada

Plato Superior

POSSIBLE SPLASH BAFFLE

A d

= A

rea

de

Baj

ada

A a = Areas de Burbujas

FROTH

A B C D

ht

ht

how

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Anti-espumante

Manteniendo la sistema limpia es la mejor prevencion!Antiespumante puede ayudar Tipos de Antiespumantes

Polyglicol (100 ppmw) - Recommendado Silicon (25 ppmw) - Puede salir de solución y lo remueve los filtros

Sobre adición de antiespumante puede causar espumamiento Puntos de adición

Antes de cada Torre (Contactora y Regeneradora) Despues del Filtro de Cárbon

Si espumamiento occure el la regeneradora ---> Purgan el Reflujo

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Prevención de la Espumación Limpieza apropiada de equipo antes de arranque. Filtración adecuada por medio de filtros de cárbon o

mecanicos. Filtración de gas de entrada Mantener la temperatura de la amina pobre a 5 oC sobre la

temperatura del gas entrante para minimizar la condenzación de hidrocarburos.

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Perdida de Amina Esta puede ocurrir por:

– Vaporización

– Solubilidad

– Arrastre

– Degradación

– Mecanica (operativa: Valvulas abiertas)

Las perdidad por vaporización son normalmente muy bajas y referente a las demas causas >90% del total de las perdidas.

Las perdidas son normalmente medidas en lb/MMSCF (Menos de 81 kg/MM M3)

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Perdida de Amina

Si la perdida de solvente es excesiva: – Fugas y derrames

– Cambios frecuentes de filtros o cárbon

– Perdidas de la absorbedora por arrastre, emulsión, espumación, o velocidad de gas excesiva.

– Perdidas de la regeneradora por espumación, o velocidad de gas excesiva o poca eficiencia de los platos de lavado.

– Extractores mal diseñados, dañados o faltantes.

– Sobre uso de regeneradora.

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Perdida de AminaPerdida de Amina– Platos operados sobre el limite de inundamiento.Platos operados sobre el limite de inundamiento.

– Degradación del solvente.Degradación del solvente.

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Sales termo-establesSales termo-estables Niveles recomendados de STE para mantener la corrosión Niveles recomendados de STE para mantener la corrosión

de acero al cárbon <10 mpy:de acero al cárbon <10 mpy:

– OxolatoOxolato 250 ppmw250 ppmw

– BicinaBicina 250 ppm250 ppm

– CloruroCloruro 250 ppmw250 ppmw

– SulfatoSulfato 500 ppmw500 ppmw

– FormatoFormato 500 ppmw500 ppmw

– AcetatoAcetato 1,000 ppmw1,000 ppmw

– TíocianuroTíocianuro 10,000 ppmw10,000 ppmw

– TíosulfatoTíosulfato 10,000 ppmw10,000 ppmw

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Sales Termo EstablesSales Termo Estables Los ácidos contaminantes que entran al sistema por el gas Los ácidos contaminantes que entran al sistema por el gas

de entrada, el agua de adición, puede reaccionar con la de entrada, el agua de adición, puede reaccionar con la amina para formar STE. amina para formar STE.

Ademas de deactivar la amina y aumentar la demanda de Ademas de deactivar la amina y aumentar la demanda de energeticos estos compuestos pueden incrementar la energeticos estos compuestos pueden incrementar la corrosión de la planta.corrosión de la planta.

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Pruebas Pruebas AnaliticasAnaliticas

Analises localesAnalises localesAnalises de INEOSAnalises de INEOSAparenciaAparenciaConcentracion de AminaConcentracion de AminaCargas de Gases ácidosCargas de Gases ácidosSales Termo EstablesSales Termo Estables

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Analisis LocalAnalisis Local

Cargas de gases ácidos (HCargas de gases ácidos (H22S y COS y CO22) por titulación) por titulación

% Peso de Amina por alcalinidad% Peso de Amina por alcalinidad EspumamientoEspumamiento

plantas endulzamiento de gas

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