Ingeniería de Petróleos · 2021
Estudio conceptual para la implementación de una planta de endulzamiento de gas en un campo maduro del magdalena medio
El presente trabajo tiene como propósito obtener una contextualización técnica para la implementación de una planta de endulzamiento de gas natural, en un campo maduro del Magdalena Medio con base en las condiciones del caso de estudio. Actualmente, una de las principales corrientes de gas natural que ingresa a la planta de procesamiento de gas presenta un alto contenido de CO2, el cual debe reducirse y para ello, se realizó un modelo haciendo uso del software de simulación Aspen HYSYS de la unidad de endulzamiento con aminas, para evaluar el desempeño de diferentes aminas y comparar la absorción de CO2. De acuerdo con la información encontrada en la literatura se analizaron las aminas más mencionadas para el proceso de remoción del CO2 las cuales fueron MEA, DEA, DGA, con el objetivo de obtener como producto final un gas que cumpla los parámetros requeridos por la operación. Se evidenció que la DGA presenta mayores rendimientos, pero a un mayor costo. Por su parte la MEA siendo esta una amina primaria es más reactiva, por tanto, requiere una menor concentración, sin embargo, presenta altos problemas de corrosión, es por eso que se planteó el uso de la DEA la cual, aunque es menos reactiva presenta una menor presión de vapor minimizando así las pérdidas de solvente, además esta tiene menor calor de reacción y requiere menos calor para la regeneración.
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Contenido
- Introducciónp. 15
- Marco teóricop. 17
- Gas natural y su procesamientop. 17
- 1.1. Propiedades fisicoquímicasp. 18
- 1.2. Composición del gas naturalp. 19
- 1.3. Tratamiento de gas naturalp. 20
- 1.4. Endulzamiento del gas naturalp. 21
- 1.4.1. Procesos con solventes químicosp. 21
- 1.4.1.1. Proceso de endulzamiento con aminasp. 22
- 1.4.2. Proceso con solventes físicosp. 25
- 1.4.3. Proceso con solventes híbridos o mixtosp. 26
- 1.4.4. Procesos de conversión directap. 26
- 1.4.5. Membranasp. 26
- 1.5. Deshidrataciónp. 26
- 1.6. Retiro de condensadosp. 27
- Principales problemas operacionales en el proceso de endulzamiento con aminasp. 27
- 2.1. Corrosiónp. 27
- 2.2. Espumasp. 28
- 2.3. Perdidas químicasp. 29
- 2.4. Regeneración térmica del solventep. 29
- Equipos del proceso de endulzamiento con aminasp. 29
- 3.1. Torre contactora o absorbedorap. 29
- 3.2. Tanque flashp. 30
- 3.3. Despojadora o regeneradora de aminap. 31
- 3.4. Rehervidorp. 31
- 3.5. Condensador a topep. 32
- 3.6. Intercambiador de calor amina rica / amina pobrep. 32
- Estado del artep. 32
- Objetivosp. 33
- 5.1. Objetivo generalp. 33
- 5.2. Objetivos específicosp. 33
- Metodologíap. 34
- 6.1. Etapa 1: Revisión bibliográfica y documentación teóricap. 34
- 6.2. Etapa 2: determinación de las variables de diseñop. 35
- operaciónp. 35
- Análisis de resultadosp. 36
- Conclusionesp. 41
- Recomendacionesp. 42
- Bibliografíap. 43
- Apéndicesp. 45
- Tabla 1. Especificaciones de calidad del gas natural en Colombiap. 18
- Tabla 2. Composición típica del gas previo a refinaciónp. 19
- las simulacionesp. 35
- Tabla 4. Tabla comparativa de la eficiencia de aminas en remoción de CO2 del gas naturalp. 36
- Tabla 5. Propiedades físicas de solventes químicosp. 47
- Tabla 6. Guía aproximada para procesos de aminap. 50
- Tabla 7. Especificaciones del gas de entradap. 56
- Tabla 8. Análisis composicional del gas natural de entrada (caso de estudio)p. 56
- Tabla 9. Datos de entrada para la simulación con MEAp. 57
- Tabla 10. Datos de entrada para la simulación con DEAp. 57
- Tabla 11. Datos de entrada para la simulación con DGAp. 57
- Figura 1. Planta de procesamiento de gas naturalp. 20
- Figura 2. Proceso de endulzamiento con procesos químicosp. 22
- Figura 3. Proceso de endulzamiento de gas con aminasp. 23
- Figure 4. Estructura química de las aminas según su clasificaciónp. 23
- Figure 5. Proceso de endulzamiento con solventes físicosp. 25
- Figura 6. Diagrama de metodología para el desarrollo del proyectop. 34
- Figura 7. Presión de vapor de los solventes químicosp. 49
- el simulador de procesos aspen HYSYSp. 54
- Figura 9. Diagrama de la torre contactorap. 58
- Figura 10. Variables para la convergencia de la torre despojadorap. 59
- Figura 11.especificaciones de la variable reflux ratiop. 60
- Figura 12. Especificaciones de la variable ovhd vap ratep. 60
- Gráfica 1. %CO2 en el gas de salida vs % másico MEAp. 37
- Gráfica 2. %CO2 en el gas de salida vs % másico DEAp. 37
- Grafica 3 %CO2 en el gas de salida vs % másico DGAp. 38
- Grafica 4. Perfil de la presión en la torre absorbedorap. 38
- Grafica 5. Perfil de la temperatura en la torre absorbedorap. 39
- Grafica 6. Perfil de la temperatura en la torre regeneradorap. 40