Deshidratacion
Páginas: 23 (5739 palabras)
Publicado: 13 de abril de 2011
DESHIDRATACIÓN.
El gas natural y el condensado asociado son generalmente producidos del reservorio saturado (en equilibrio) con agua. Además, el gas y el condensado contienen CO2 y H2S, que pueden requerir ser removidos. Esto es frecuentemente acompañado por soluciones acuosas como aminas, carbonato de potasio, etc. que saturan el gas o el condensado con agua. Los hidrocarburos líquidospueden también contener agua de tratamientos intermedios o del almacenamiento bajo tierra.
Deshidratación es un proceso usado para remover agua del gas natural y se requiere para:
• Prevenir la formación de hidratos y la condensación de agua en el procesamiento y transporte del mismo.
• Cumplir con la especificación del contenido de agua, y
• Prevenir corrosión.
Las técnicas pararealizar la deshidratación son:
• Absorción usando desecantes líquidos.
• Adsorción usando desecantes sólidos.
• Deshidratación con CaCl2.
• Deshidratación por refrigeración.
• Deshidratación por “gas stripping”
• Deshidratación por destilación.
Solubilidad del agua en líquidos de hidrocarburos
La figura 20-2 muestra la solubilidad del agua en hidrocarburos líquidos suaves (dice “Sweet”nose a que se refiere sino). Está basado en información experimental desarrollada en GPA RR-169. En hidrocarburos líquidos agrios (dice “sour”), la solubilidad del agua puede ser sustancialmente mayor.
GPA RR-62 proporciona la solubilidad de agua para algunos hidrocarburos en sistemas suaves y agrios. Para estimar la solubilidad del agua en sistemas con hidrocarburos se pueden usar lasecuaciones de estado. GPA RR-42 proporciona una comparación entre valores experimentales y calculados con Soave-Redlich-Kwong (SRK). Los cálculos con ecuaciones de estado deben ser corroborados con datos experimentales cuando sea posible, por precaución.
La figura 20-3 muestra la solubilidad de los hidrocarburos en agua, que en general son considerablemente menores que las del agua enhidrocarburos. Esta figura se basa en información experimental desarrollada en GPA RR-62. Yaws, proporciona una correlación que puede ser usada para estimar la solubilidad de más de 200 hidrocarburos en agua.
Contenido de agua en gas natural
El contenido de agua saturada en el gas depende de la presión, temperatura y composición. El efecto de la composición aumenta con la presión y es particularmenteimportante si el gas contiene CO2 y/o H2S. Para gases que contienen más del 70% de metano y pequeñas cantidades de hidrocarburos pesados, las correlaciones generalizadas de presión-temperatura son adecuadas para muchas aplicaciones. La figura 20-4 es un ejemplo de dicha correlación, que ha sido muy usada por varios años en el diseño de deshidratadores de gas natural dulce. Fue publicado porprimera vez en 1958 y se basa en datos experimentales de ese momento. La correlación de la gravedad del gas no debe ser usada en presencia de CO2 y H2S, y no siempre es adecuada para ciertos efectos de hidrocarburos, especialmente para la predicción del contenido de agua a presiones por encima de 10000 kPa (abs). La línea de formación de hidratos es aproximada y no debe ser usada para predecir lascondiciones de formación de hidratos.
La figura 20-5 extiende la 20-4 de 150 a 200°C. La información a alta temperatura fue publicada por Olds et. al.
Ejemplo 20-1
Contenido en agua de gases CO2/H2S
Tanto el H2S y el CO2, contienen más agua en saturación que el metano o mezclas de gas natural dulce. Las cantidades relativas varían considerablemente con la temperatura y lapresión. Las figuras 20-6 y 20-7 muestran el contenido de CO2 y H2S en agua saturada, respectivamente, a varias temperaturas y presiones. La figura 20-8 muestra el contenido de CH4, CO2 y mezclas en agua saturada frente a la presión (a 38°C). Se pueden realizar las siguientes observaciones:
• El contenido de CO2 y H2S en agua saturada puede ser significativamente mayor que el de gas natural dulce,...
El gas natural y el condensado asociado son generalmente producidos del reservorio saturado (en equilibrio) con agua. Además, el gas y el condensado contienen CO2 y H2S, que pueden requerir ser removidos. Esto es frecuentemente acompañado por soluciones acuosas como aminas, carbonato de potasio, etc. que saturan el gas o el condensado con agua. Los hidrocarburos líquidospueden también contener agua de tratamientos intermedios o del almacenamiento bajo tierra.
Deshidratación es un proceso usado para remover agua del gas natural y se requiere para:
• Prevenir la formación de hidratos y la condensación de agua en el procesamiento y transporte del mismo.
• Cumplir con la especificación del contenido de agua, y
• Prevenir corrosión.
Las técnicas pararealizar la deshidratación son:
• Absorción usando desecantes líquidos.
• Adsorción usando desecantes sólidos.
• Deshidratación con CaCl2.
• Deshidratación por refrigeración.
• Deshidratación por “gas stripping”
• Deshidratación por destilación.
Solubilidad del agua en líquidos de hidrocarburos
La figura 20-2 muestra la solubilidad del agua en hidrocarburos líquidos suaves (dice “Sweet”nose a que se refiere sino). Está basado en información experimental desarrollada en GPA RR-169. En hidrocarburos líquidos agrios (dice “sour”), la solubilidad del agua puede ser sustancialmente mayor.
GPA RR-62 proporciona la solubilidad de agua para algunos hidrocarburos en sistemas suaves y agrios. Para estimar la solubilidad del agua en sistemas con hidrocarburos se pueden usar lasecuaciones de estado. GPA RR-42 proporciona una comparación entre valores experimentales y calculados con Soave-Redlich-Kwong (SRK). Los cálculos con ecuaciones de estado deben ser corroborados con datos experimentales cuando sea posible, por precaución.
La figura 20-3 muestra la solubilidad de los hidrocarburos en agua, que en general son considerablemente menores que las del agua enhidrocarburos. Esta figura se basa en información experimental desarrollada en GPA RR-62. Yaws, proporciona una correlación que puede ser usada para estimar la solubilidad de más de 200 hidrocarburos en agua.
Contenido de agua en gas natural
El contenido de agua saturada en el gas depende de la presión, temperatura y composición. El efecto de la composición aumenta con la presión y es particularmenteimportante si el gas contiene CO2 y/o H2S. Para gases que contienen más del 70% de metano y pequeñas cantidades de hidrocarburos pesados, las correlaciones generalizadas de presión-temperatura son adecuadas para muchas aplicaciones. La figura 20-4 es un ejemplo de dicha correlación, que ha sido muy usada por varios años en el diseño de deshidratadores de gas natural dulce. Fue publicado porprimera vez en 1958 y se basa en datos experimentales de ese momento. La correlación de la gravedad del gas no debe ser usada en presencia de CO2 y H2S, y no siempre es adecuada para ciertos efectos de hidrocarburos, especialmente para la predicción del contenido de agua a presiones por encima de 10000 kPa (abs). La línea de formación de hidratos es aproximada y no debe ser usada para predecir lascondiciones de formación de hidratos.
La figura 20-5 extiende la 20-4 de 150 a 200°C. La información a alta temperatura fue publicada por Olds et. al.
Ejemplo 20-1
Contenido en agua de gases CO2/H2S
Tanto el H2S y el CO2, contienen más agua en saturación que el metano o mezclas de gas natural dulce. Las cantidades relativas varían considerablemente con la temperatura y lapresión. Las figuras 20-6 y 20-7 muestran el contenido de CO2 y H2S en agua saturada, respectivamente, a varias temperaturas y presiones. La figura 20-8 muestra el contenido de CH4, CO2 y mezclas en agua saturada frente a la presión (a 38°C). Se pueden realizar las siguientes observaciones:
• El contenido de CO2 y H2S en agua saturada puede ser significativamente mayor que el de gas natural dulce,...
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