Endulzamiento de gas natural

1. Composición del gas ante el proceso de endulzamiento.
No existe una composición o mezcla que se pueda tomar para generalizar la composición del gas natural. Cada gas tiene su propia composición, de hecho dos pozos de un mismo yacimiento puede tener una composición diferente entre si. También la composición del gas varia conforme el yacimiento va siendo explotado, es por eso que se deberáhacer un análisis periódico al gas que es extraído, para adecuar los equipos de explotación a la nueva composición y evitar problemas operacionales.

El gas natural como producto comercializable es básicamente gas metano, tiene una gravedad especifica mucho menor con relación al aire, razón por lo cual, el gas natural presenta esta característica básica de menor peso que el aire, por lo que en laatmósfera se dispersa rápidamente, es el más ligero de los hidrocarburos, también se encuentran cantidades menores de etano, propano y butano. Además puede contener porcentajes muy pequeños de compuestos más pesados. Es posible conseguir en el gas natural cantidades variables de otros gases no hidrocarburos, como dióxido de carbono, sulfuro de hidrogeno, nitrógeno, helio, vapor de agua estoscompuestos que deben ser retirados El gas natural puede obtenerse como tal en yacimientos de gas libre o asociado en yacimientos de petróleo y de condensado.

La composición de una mezcla de gas es expresada tanto en fracción molar, fracción volumen o fracción peso de sus componentes, aunque también puede ser expresada en porcentaje molar, en porcentaje volumen o porcentaje en peso

1.1 Composicióntípica del gas natural

Componente Estado Fórmula Química Variación de Porcentaje Molecular
Metano gas CH4 55,00 - 98,00
Etano gas C2H6 0,10 - 20,00
Propano gas C3H8 0,05 - 12,00
n-Butano gas C4H10 0,05 - 3,00
Iso-Butano gas C4H10 0,02 - 2,00
n-Pentano líquido C5H12 0,01 - 0,80
Iso-Pentano líquido C5H12 0,01 - 0,80
Hexano líquido C6H14 0,01 - 0,50
Heptano líquido C7H16 0,01 - 0,40Nitrógeno gas N2 0,10 - 0,50
Dióxido de Carbono gas CO2 0,20 - 30,00
Oxígeno gas O2 0,09 - 0,30
Sulfuro de Hidrógeno gas H2S Trazas - 28,00
Helio gas He Trazas - 4,00

1.3 Condiciones de entrada y salida del gas natural
Aunque existen muchos procesos de endulzamiento, para un caso particular dado los procesos aplicables se reducen a 3 0 4 si se analizan los siguientes aspectos:
• Especificacionesdel gas residual
• Composición del gas de entrada
• Consideraciones del proceso
• Disposición final del gas ácido
• Costo

1.4 Especificaciones del gas residual.
Dependiendo de los contenidos de contaminantes permitidos en el gas de salida del proceso habrá procesos que no podrán llevar las concentraciones a tales niveles y por tanto serán eliminados. En algunos casos se requierenprocesos selectivos porque, por ejemplo, hay veces que es necesario dejar el CO2 en el gas de salida con el fin de controlar su poder calorífico. La selectividad también es importante en casos en que la relación CO2/H2S sea alta y se requiera hacer pasar el gas ácido por una unidad recuperadora de azufre; la presencia de CO2 afecta el desempeño de la unidad. El contenido de H2S es un factorimportante, quizás el mas, en el gas de salida.

El contenido de azufre total en el gas residual se refiere a la combinación de H2S, COS, CS2 y RSR. Lo ideal es remover todo el azufre del gas porque estos compuestos de azufre tienden a concentrarse en los líquidos obtenidos en la planta de gas, lo cual podría implicar tratamiento de estos líquidos.

1.5 Características del Gas a Tratar
Este factor esdeterminante en el diseño del proceso de endulzamiento, algunos procesos tienen desempeños muy pobres con algunos gases de entrada y deben ser eliminados en la selección. En cuanto a la composición del gas el área de mayor importancia es la cantidad relativa de hidrocarburos pesados recuperables; algunos procesos tienen tendencia a absorber hidrocarburos, y esta tendencia es mayor mientras más...