Endulzmiento De Gas

Simulación del Proceso de Endulzamiento de Gas Natural
Simulation of the Natural Gas Sweetening Process
G.V. Morales(1), G.M. Tirado(2), D.E. Cabrera(1) y L. Mercado(1)
(1) Facultad de Ingeniería, Instituto de Investigación para la Industria Química, (INIQUI-CONICET), Consejo de Investigación,
Universidad Nacional de Salta, Avenida Bolivia 5150, 4400 Salta-Argentina (email:gmorales@unsa.edu.ar)
(2) Facultad de Ciencias Exactas, Consejo de Investigación, Universidad Nacional de Salta, Avenida Bolivia 5150, 4400 Salta-Argentina.

Resumen
Se realiza la simulación del proceso de endulzamiento de gas natural (eliminación parcial del dióxido de carbono), utilizando el simulador HYSYS. Se realiza, también, un análisis de sensibilidad paramétrica para identificar las variablessensibles de operación para alcanzar las especificaciones de calidad del gas natural comercial, en cuanto al contenido de dióxido de carbono y mejorar la eficiencia del proceso. La absorción del dióxido de carbono del gas natural se lleva a cabo en una torre de platos, utilizándose como absorbente una solución metildietanolamina (MDEA) al 40 % en peso. Se trabaja con datos de corrientes gaseosas depozos gasíferos de la Provincia de Salta en Argentina. Los resultados de la simulación permiten inferir que las variables sensibles para producir cambios importantes en los valores del producto final son el caudal y la temperatura de la solución de MDEA que ingresa a la torre de absorción y la temperatura de regeneración de la solución de MDEA.

Abstract
A simulation was carried out of the gassweetening process (partial elimination of carbon dioxide) using the HYSYS simulator. Also, a parametric sensitivity analysis to identify the sensitive operational variables required to achieve quality specifications for commercial natural gas in relation to carbon dioxide content, while also improving the process efficiency, was performed. The gas sweetening process was carried out in a platetower, using an absorbent solution of 40% w/w methyldiethanolamine (MDEA). The simulation was conducted using data streams from wells located in Salta (Argentina). The simulation showed that the MDEA solution flow, the MDEA temperature and the MDEA solution regeneration temperature were the most sensitive variables for obtaining important changes in the product values.
Keywords: natural gas, gassweetening, process simulation, HYSYS, methyldiethanolamine

INTRODUCCIÓN
Las corrientes de gas natural poseen, impurezas o contaminantes como nitrógeno (N2), dióxido de carbono (CO2), sulfuro de hidrógeno (H2S) y agua. El N2 es un gas inerte que solo va a afectar el poder calorífico del gas y también, lógicamente, el costo de transporte. Mientras que el CO2 y el H2S, forman ácidos o solucionesácidas en presencia del agua contenida en el gas. Estas sustancias son muy indeseables y deben eliminarse del gas natural antes de su comercialización. Las Normas de Calidad del gas comercial establecidas por el ENARGAS (Ente Regulador del Gas) prevén, en Argentina, un contenido máximo de 3 mg de H2S/m3 de gas y de 2 % en volumen de CO2. Afortunadamente las corrientes de gas natural obtenidas de pozosgasíferos ubicados en la región noreste de la Provincia de Salta (Argentina), objetos de este estudio, se caracterizan por su bajo contenido en H2S que no supera las Normas de Calidad establecidas por el ENARGAS. Sin embargo, algunas de estas corrientes gaseosas poseen un alto contenido de CO2 y se denominan “gases ácidos” (Ikoku, 1992 ).
Los procesos para eliminar las sustancias ácidas del gasnatural se conocen como “procesos de endulzamiento del gas natural”, y se realizan utilizando algún absorbente de las sustancias ácidas, por ejemplo las soluciones de aminas (Kohl y Nielsen, 1997). Estos procesos deben lograr que las corrientes de gases tratadas cumplan con las Normas de Calidad del gas natural comercial en cuanto al contenido de CO2 y, deben cumplir con la economía del...