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8/6/2019 Desgasolinizacin del Gas Natural
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CUYOFACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS A LA INDUSTRIAAlumno: Cristian GonzlezN Legajo: 3149
Trabajo Prctico N 25Desgasolinizacin del Gas Natural
INTRODUCCIN
Estos procesos consisten fundamentalmente en poner en ntimo contacto con el gasnatural, sustancias en grado tal de que se produzca la condensacin de los hidrocarburosque se desean extraer.
En el proceso por absorcin, la sustancia, aceite de absorcin est constituido poruno o ms hidrocarburos lquidos con adecuado peso molecular, el contacto ntimo serealiza en columna con platos.
En el caso de adsorcin, la sustancias es slida y el contacto con el gas natural serealiza haciendo fluir el gas dentro del recipiente de forma y capacidad adecuada rellenocon el material adsorbente.
DESGASOLINIZACIN POR ABSORCINEl gas natural, rico en gasolina arriba a la planta, previa reduccin de la presin de
vapor y deshidratacin. La expansin del gas desde la presin de llegada, hasta aquella detrabajo de la planta de deshidratacin y desgasolinizacin, implica una disminucin de latemperatura del mismo (efecto Joule-Thompson).
La deshidratacin viene realizada enviando el gas en contracorriente con una
solucin acuosa concentrada (95 98%) de DEG o TEG, en la columna de platos T6.La accin deshidratante es tanto ms eficaz cuanto ms baja es la temperatura deoperacin de la columna y cuanto ms concentrada es la solucin de glicol. Dicha solucin,luego de haber realizado la accin deshidratante sale de la T6 para ser enviada pre-viaseparacin de los hidrocarburos, a la torre de regeneracin, en la cual se debe reco-brar laconcentracin en sus valores iniciales.
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someter al aceite rico en compuestos absorbidos y recogidos en el fondo de T a uncalentamiento o reboiler en E5.
El gas deshidratado y sin gasolina sale de la parte superior de T1 y antes de serenviado al gasoducto, intercambia en E1 donde cede frigoras al aceite de absorcin. Elaceite de absorcin sale de T1, a una temperatura muy cercan a la del gas de alimenta-cin, esta temperatura es de 7C y a una presin de trabajo de 55 60 kg/cm 2, paraadoptar convenientemente la circulacin del aceite y el flujo gaseoso y poder obtener unarecuperacin del 75 % para el propano y otros hidrocarburos superiores (C4, C5, C6, ysuperiores) presentes en el gas tratado.
El aceite rico estabilizado es enviado previo calentamiento en E6, a la torredesetanizadora T2B, en la cual la presin de trabajo es de 14 kg/cm 2. La temperatura delfondo de esta se regula mediante E8, de tal manera que el aceite rico sale sin metano yetano. Pero es inevitable que le propano (una parte de ste) abandone el aceite saliendo junto con CH4 y C2H6 por cabeza de T2B (por arrastre). A fin de evitar la prdida de propanoel gas pasa por el refrigerante con agua E7, y se enva a la torre T2A (presin de trabajo 14kg/cm2). Esta consta de dos partes: la inferior donde se realiza la reabsorcin de todo elpropano presente y la superior en la cual la absorcin preventiva del CH 4 y C2H6 por partedel aceite, que previo pasaje por le refrigerante a propano E3, ser enviado a T1(presaturacin). La reabsorcin del propano viene realizada enviando en contracorriente algas una pequea porcin de aceite (menos de la mitad que el enviado a T1), a temperaturamuy baja (- 6C). Dicho aceite, conectado al fondo de T2A, se mezcla con el saliente de T1,la mayor parte del calor de absorcin que en la saturacin se extrae del CH 4 y C2H6.
Dicho calor que incide desfavorablemente sobre el rendimiento de absorcin ysobre las prdidas de aceite en el gas es extrado del aceite por medio del refrigerante enE3 (de propano). El gas que sale de T2A, est constituido exclusivamente por CH4 y C2H6 yviene utilizado como combustible en la misma planta.
El aceite rico en los hidrocarburos absorbidos (sin CH4 y C2H6) sale del fondo de T2B;y se enva a la torre de destilacin T3 (presin 5 kg/cm2). La funcin de T3, es realizar la
evaporacin del propano, butano y gasolina disuelta en el aceite.La temperatura de fondo se mantiene mediante mezcla directa de otro aceite
proveniente del horno de calentamiento F1. El aceite completamente regenerado, que salede T3, se utiliza de fluido de calentamiento en todos los quemadores de la planta.
A los fines de recolectar el producto que se va enfriando se ha instalado un pulmnD3 La parte restante se enva a F1 para controlar la temperatura del fondo de la torre T3
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como reflujo a la cabeza de la torre T3, y la otra parte, previo calentamiento en E12 vacomo alimentacin a la torre despropanizadora T4.
La temperatura del fondo de T4 se mantiene con el intercambiador E14, de talmanera de excluir la presencia de propano de la mezcla de butano y gasolina.
El propano saliente por la parte superior de T4 pasa al condensador E13 y alacumulador D8, donde se enva parte como reflujo a T4 y el resto a almacenamiento. Elbutano y gasolina, que salen del fondo de T4 constituyen la alimentacin de la torredesbutanizadora T5. El butano sale por cabeza y pasa al condensador E15 y al acumuladorD9, donde parte se enva como reflujo y parte restante a almacenaje.
La temperatura del fondo de T5, por medio del intercambiador se mantiene a unvalor tal de excluir la presencia de hidrocarburos ligeros en la gasolina que sale por elfondo y que luego del enfriamiento en E17 va a almacenaje.
Variando la temperatura del fondo, y la presin se puede obtener propano y butanoms o menos puros, conjuntamente con gasolina a presiones de vapor distintas.
Los refrigerantes a propano, E2, E3 y E9 citados estn incluidos en un circuitofrigorfico en el cual el fluido circulante (propano) es un producto de la misma planta.
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FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS A LA INDUSTRIA
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Materias Primas Petroqumicas 20104
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DESGASOLINIZACIN POR ADSORBENTE SLIDO
La aplicacin del proceso de adsorcin no est limitada solamente a ladeshidratacin, sino que tambin puede ser utilizado para separar la gasolina, elmecanismo de adsorcin es anlogo, ya se apara el agua como para los hidrocarburossuperiores, y esto se puede hacer al mismo tiempo, en los mimos equipos. Haciendo pasar
el flujo de gas natural a travs de un lecho de material adsorbente oportunamente elegidoy de capacidad adecuada, los componentes ms fcilmente licuables contenidos en lacorriente gaseosa vienen adsorbidos preferentemente.
Imaginando el lecho adsorbente constituido por un cilindro, los componentesmenos voltiles, estos son, agua, octano y superiores, sern atrapados en la masa deadsorbente ms cercano a la entrada del fluido. Mientras que el heptano y menorescomponentes del gas natural, sern distribuidos en orden a lo largo del recipiente. Sicontinuamos haciendo fluir el gas natural, el frente de los hidrocarburos superiores y delagua procede desde la masa de adsorbente desplazando hacia delante a aquelloscomponentes ms voltiles que al inicio de la fase de desgasolinizacin estabandepositados.
Para una buena desgasolinizacin del gas natural, se debe evitar que dichodesplazamientos se verifique por un largo tiempo por cuanto esto impedira una buenarecuperacin de los componentes ms voltiles como propano y butano. Por esto essuficiente limitar la duracin del ciclo de adsorcin al tiempo mnimo indispensable paraque toda la masa contenida en el equipo sea atravesada por el flujo de gas y el fenmenode adsorcin haya podido desarrollarse para cada componente licuable del flujo gaseoso,puesto que su recuperacin interesa. En las plantas proyectadas para un caudal de gasvariable entre 300.000 1.500.000 m 3/da, la duracin del ciclo de separacin de gasolina ydeshidratacin est comprendido entre 15 a 60 minutos.
El funcionamiento de una planta para deshidratacin y desgasolinizacin contemplaun ciclo de adsorcin y un ciclo de regeneracin del material adsorbente.
El gas hmedo proveniente del conducto que enlaza la planta con el grupo de arribode los pozos, entra en el separador de gas de regeneracin del cual se divido por una parteen un conducto principal del gas a tratar y por otra el conducto de gas necesario para laregeneracin del material adsorbente.
El flujo principal, luego de atravesar un separador-acumulador, debe abandonar el
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obtiene con el flujo a travs del adsorbedor un enfriamiento del lecho regenerado, estofacilitara la adsorcin del vapor de agua y de los hidrocarburos superiores. Para separar lagasolina y el agua del gas del ciclo de regeneracin, se lo somete a un enfriamiento conagua, con aire a tiro forzado o natural y se lo enfra posteriormente en un intercambiadorde calor aprovechando las frigoras que posee el gas deshidratado y sin gasolina.
El sistema descripto contempla la utilizacin de dos torres de adsorcin, peroexisten plantas donde son 3 o 4. Ellas realizan un mayor recupero porcentual de gasolina ypermite un ciclo de adsorcin de 15 a 20 minutos. En el caso de tener 3 torres, la primeraest en la fase de adsorcin y es recorrida por el flujo principal de gas proveniente delseparador. La segunda est en la fase de enfriamiento, siendo atravesada por gas a bajatemperatura. La tercera torre se encuentra en la fase de regeneracin y en ella pasa lacorriente de gas proveniente de la torre en fase de enfriamiento y est sometida a untratamiento preventivo de calentamiento en un heater .
En el caso de plantas con 4 torres, la distribucin se realiza de la siguientemanera:
- Dos adsorbedoras, en fase de adsorcin, en paralelo.- Una adsorbedora en fase de refrigeracin.- Una adsorbedora en fase de regeneracin.
El flujo de gas de regeneracin y de refrigeracin est en un ciclo cerrado, estos es,siempre la misma cantidad de gas efecta dichas operaciones.
BIBLIOGRAFA
MATERIAS PRIMAS PETROQUMICAS.Material de Ctedra. San Rafael, Mendoza(Argentina), Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria, UNCuyo.
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FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS A LA INDUSTRIA
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Materias Primas Petroqumicas 20107
Planta de Desgasolinizacin con AdsorbenteSlido provista con dos Adsorbedores.
Calentador300C
RefrigeranteH 2OC 10C 9C 8C 7C 6C 5C 4C 3C 2C 1
H 2OC 10C 9C 8C 7C 6C 5C 4C 3C 2C 1
Adsorbedor 2
Adsorbedor 1
Intercambiador decalor
Lquido
Salida gas seco
Scrubber del gas deregeneracin
Entrada del Gas
Separador - Acumulador