PROCESO DE ENDULZAMIENTO DE GAS NATURAL

PROCESO DE ENDULZAMIENTO DE GAS NATURAL

ENDULZAMIENTOEl endulzamiento del gas se hace con el fin de remover el H2S y el CO2 del gas natural ya que puede ocasionar problemas en el manejo y procesamiento del gas; por esto hay que removerlos para llevar el contenido de estos gases cidos a los niveles exigidos por los consumidores del gas. El H2S y el CO2 se conocen como gases cidos, porque en presencia de agua forman cidos, y un gas natural que posea estos contaminantes se conoce como gas agrio. ETAPASEndulzamiento.se le remueve por algn mecanismo de contacto el H2S y el CO2 al gas. Esto se realiza en una unidad de endulzamiento y de ella sale el gas libre de estos contaminantes, o al menos con un contenido de stos igual o por debajo de los contenidos aceptables. Regeneracin. En esta etapa la sustancia que removi los gases cidos se somete a un proceso de separacin donde se le remueve los gases cidos con el fin de poderla reciclar para una nueva etapa de endulzamiento. Los gases que se deben separar son obviamente en primer lugar el H2S y el CO2 pero tambin es posible que haya otros compuestos sulfurados como mercaptanos (RSR), sulfuros de carbonilo (SCO) y disulfuro de carbono (CS2).

Primera etapaColumna de absorcin de platosGas Amargo de caracterstico dela regin norte de la Repblica Argentina,Solvente: AMINA(C15H13NO2)Soluto: H2S Y CO2Nmero de etapas:20Temperatura: 35 C

Soluto A desde una mezcla gaseosa B mediante un absorbente liquido C

L y G: Caudales de liquido y gas (mol/sm2)X e y: Fracciones molares de liquido y gas.Ls (mol C/sm2)Gs(mol B/sm2)Y( mol A/ mol B)X( mol A/ mol C)COLUMNA DE PLATOS

COMPOSICIN Y CONDICIONES DEL GAS AMARGOTemperatura De Alimentacin: 30 CPresin De Alimentacin: 6895 kPaFlujo molar:1245kmol/hComponenteFraccin molarN20.0016CO20.0413H2s0.0172C10.8692C20.0393C30.0093i-C40.0026n-C40.0029i-C50.0014n-C50.0012n-C60.0018n-C70.005H5O0.0072C3=Carbonato0.000

Balances de materiaCALCULO DE LAS PROPIEDADES DEL GAS NATURALComp.yiMWi (kg/kmol)Tcm (K)Ppc (kPa)ZciZcmVolumen Molar (m3/kmol)VcmPcm (kPa)G (mezcla)Cpm (kcal/kg*C)H2O0.00000.0000.0000.94500.00000.05590.00000.000000000.000000.0000N20.73123.29488.4790.99970.02610.08910.0023307.334787690.025246.4822H2S0.70557.725185.0580.00000.00000.00000.00000.000000000.024364.9355CO20.48413.34681.2460.99440.01090.09420.0010293.755835170.016712.1891C110.3492122.9272966.6860.99800.64380.09900.063910305.029955670.35733339.6968C24.582646.608743.7120.99150.15110.14700.02242613.111373370.1582262.0923C33.055925.629294.5250.98210.06810.20020.01391045.336287810.1055126.8919iC40.48243.38730.2780.96800.00800.25920.0022105.172636040.016663.2054nC41.453110.62994.6000.96500.02410.25520.0064334.210753070.050179.8638iC50.54113.45325.3580.94800.00710.30810.002388.341776080.018682.8798nC50.91635.96542.7230.93700.01190.31310.0040148.410085390.031644.9256nC61.887311.09066.3570.91300.02000.36970.0081227.717065160.065168.4508nC70.00000.0000.0000.86600.00000.42690.00000.000000000.000000.0000nC80.00000.0000.0000.80200.00000.47980.00000.000000000.000000.0000MDEA0.00000.0000.0000.00000.00000.00000.00000.000000000.000000.000025.1887244.0534619.0220.97120.126415468.420.8697471.613011PRESIONES CRITICAS Y REDUCIDASEn GPSA:=2Valores crticos mezclaT`c=242.05KP`c=15339.11kPaClculo de pTr y pPrTr=1.273KPr=0.224kPaDensidad Masar=35.15kg/m3De figura 23-4 (GSPA)Z=0.960Densidad Relativa Mez.G=0.869699999FACTOR DE COMPRESIBILIDAD Y DENSIDAD RELATIVA

ABSORBEDORDESORBEDORBalance de materia en el primer flashcomponenteFraccin % de alimentacinLquidos separadosGas amargoN20.001600.0016CO20.04130.0040.0416H2s0.01720.00390.0173C10.86920.03100.8755C20.03930.00510.0396C30.00930.00310.0093i-C40.00260.00170.0026n-C40.00290.00250.0029i-C50.00140.00230.0014n-C50.00120.00250.0012n-C60.00180.00850.0017n-C70.0050.88410.0006H5O0.00720.05120.0047Amina0.00000ABSORBEDORRANGO DE PRESIONES DEL ABSORBEDORPresin en primer plato:6860 kPaPresin en plato n20: 6895 kPaRANGO DE TEMPERATURAS DEL ABSORBEDORTemperatura en primer plato:37.78 CPresin en plato n20: 71.11CcomponenteFraccin % de alimentacinGas amargoGas DulceAmina ricaN20.00160.00160.00160.0CO20.04130.04160.03880.0011H2s0.01720.01730.01440.011C10.86920.87550.88060C20.03930.03960.03980C30.00930.00930.00940i-C40.00260.00260.00260n-C40.00290.00290.00290i-C50.00140.00140.00140n-C50.00120.00120.00120n-C60.00180.00170.00180n-C70.0050.00060.00080.99H5O0.00720.00470.00470Amina0.000000Perdida de carga en la vlvula para venteoDelta de P: 620.528kPa o 90psicomponenteFraccin % de alimentacinAmina ricaGas de venteoN20.00160.00.0018CO20.04130.00110.0596H2s0.01720.0110.0204C10.869200.9108C20.039300.0204C30.009300.9108i-C40.002600.0062n-C40.002900i-C50.001400n-C50.001200n-C60.001800n-C70.0050.990H5O0.007200-0011Amina0.00000REGENERADOR

N de platos: 18Alimentacin N 4Presin en condensador: 189.6 kPaPresin en rehervidor: 217 kPaFactor de humidificacin 0.4Variacin de temperatura condensador 82CCalor otorgado en el rehervidor:1.652e007 kJ/h

ymol de H2S En gas DulceContenido de CO2 en Gas dulce500525550575600psiakmol MDEA/h35,1439036736,9010988638,6582940440,4154892242,17268441kg/cm21000000,020699952730,020699950370,020699948000,020699945640,020699943281050000,020699950410,020699947930,020699945450,020699942970,020699940491100000,020699948090,020699945500,020699942900,020699940310,020699937711200000,020699943450,020699940630,020699937800,020699934970,020699932141300000,020699938820,020699935760,020699932700,020699929640,020699926581400000,020699934180,020699930890,020699927600,020699924300,020699921011500000,020699929540,020699926020,020699922490,020699918970,020699915451600000,020699924900,020699921150,020699917390,020699913640,020699909881700000,020699920260,020699916280,020699912290,020699908300,02069990432RESULTADOSABSORCION DEL CO2Tabla 2: Resultados de la absorcin de CO2ABSORCION DEL H2S Tabla 3: Resultados de la absorcin de H2Sxmol de H2S En gas DulceContenido de H2S en Gas dulce500525550575600psiakmol MDEA/h35,1439036736,9010988638,6582940440,4154892242,17268441kg/cm21000000,001333607120,001320537000,001311656010,001302823640,001294038881050000,000838393550,000831810860,000825672940,000819690010,000813536411100000,000499062160,000498485550,000491064800,000487077660,000483166081200000,000157205650,000156215700,000154460060,000153093400,000152095871300000,000046146920,000045766490,000045319910,000044912310,000044508521400000,000013536070,000013419600,000013298060,000013180610,000013064301500000,000004102060,000004067280,000004032290,000003997880,000003963801600000,000001300990,000001290350,000001279760,000001269310,000001258901700000,000000433410,000000430020,000000426650,000000423300,00000041999Figura 9: Resultados de la absorcin de H2SDISCUSIN DE RESULTADOSTORRE DE ABSORCIONAMINA POBREGAS AMARGOGAS DULCEAMINA RICAFraccin vapor0110Temperatura C30353960Presin kPa6895686168006895Flujo msico kg/h29733800155300001346890031795000Flujo volumtrico m3/h38853.405106188.174320122.96242018.686Flujo molar total kmol/h950000616547.23951769.7751004777.462COMPONENTEGAS AMARGOGAS DULCEC10.6450.68C20.1520.153C30.0690.067i-C40.0080.008n-C40.0250.023i-C50.0070.007n-C50.0130.011n-C60.0220.016n-C70.0010.001H2O00.003H2S0.02132PPMCO20.0110.008N20.0260.027MDEA0421 ppbCON HYSYSAmina pobreGas amargoGas dulceAmina ricaFRACCION VAPOR0110TEMPERATURA C303536.9762.54PRESION kPa6895686168006895FLUJO MOLAR Kgmol/h655.912331183705.8FLUJO MASICO Kg/h23700237002172025680COMPONENTEGAS AMARGOGAS DULCEC10.87600.9125C20.03940.0411C30.00920.0096i-C40.00250.0027n-C40.00280.0029i-C50.00130.0014n-C50.00110.0012n-C60.00150.0015n-C70.00480.0050H2O0.00080.0012H2S0.01720.0000CO20.04150.0193N20.00160.0017MDEA00REGENERADORAMINA DE INGRESOAMINA REGGASES ACIDOSTemperatura C9511448Presin 519.75122.5868.64Fraccin vapor0.00801Flujo msico kg/h30867500297338001253650Flujo volumtrico m3/h84500.31440484.4771153970Flujo molar total kmol/h973348.239950000.05130005.966C11541.05801541.058C21892.13701892.137C31905.87701905.877i-C4289.7840289.784n-C41487.42601487.426i-C5585.3950585.395n-C51374.82401374.824n-C63765,01803765,018n-C71114.23401114.234H2O823444.282825239.8584862.202H2S10867.166010867.166CO21290.03701290.037N2145.0420145.042MDEA124760.193124760.1930CON HYSYSAMINA DE INGRESOAMINA REGENERADAGASES ACIDOSTemperatura C93.33128.968.45Presin 6551.6217.2148.3Fraccin vapor0.00190.00011Flujo msico kg/h25666235332132Flujo molar total kmol/h705.1646.45867C10.000100.009C2000C3000i-C4000n-C4000i-C5000n-C5000n-C6000n-C7000H2O0.76300.81810.1559H2S0.30100.3615CO20.04020.00010.4817N2000MDEA0.16660.18180CONCLUSIONSe simul el proceso de endulzamiento de gas natural con Metildietanolamina al50% en peso como lquido absorbente, utilizando el simulador AspenPlus consiguiendo gas dulce con menos del 1% de gases cidos en estado estacionario.Se determin el contenido de dixido de carbono removido por la amina.Se describi el comportamiento del proceso de endulzamiento del gas natural en diferentes condiciones de operacin.Se determin las variables sensibles de operacin del proceso de endulzamiento del gas natural, para la simulacin.