Hidratos
Páginas: 9 (2102 palabras)
Publicado: 9 de septiembre de 2012
HIDRATOS
1 Introducción
Todo gas natural de producción está totalmente saturado con agua en su fase de vapor, porque proviene de un yacimiento saturado (en equilibrio) con agua. Además generalmente el gas contiene CO2 y H2S que se remueven con soluciones acuosas tales como aminas, carbonato de potasio, etc., que saturan el gas con agua. A fin de remover la mayor cantidad de agua, esnecesario deshidratar el gas por las siguientes razones:
1. Evitar formación de hidratos.
2. Cumplir con especificaciones como gas de venta.
3. Minimizar corrosión.
Para diseñar un sistema de deshidratación se requiere información preliminar tal como presión, temperatura, composición y rata de flujo de gas. Normalmente el gas está saturado cuando llega a la planta o cuando sale de unaunidad de endulzamiento.
Sin embargo, por lo regular la composición de entrada se suministra en base seca; por lo tanto, el contenido de agua del gas húmedo de entrada debe ser determinado.
Además, con base en la composición húmeda, debe determinarse la temperatura de hidrato a una presión dada, a fin de que el gas pueda ser deshidratado lo suficiente para evitar la formación de hidratos ycumplir con la especificación de contenido de agua.
La cantidad de agua a ser removida del gas húmedo o el contenido de agua en el gas seco, depende de cuál de las razones 1 o 2 sea la que controla. En cualquier caso, se establece el contenido de agua en el gas seco que sale, o el correspondiente punto de rocío por agua.
OBJETIVOS
Nuestro objetivo es saber cómo evitar la formación de hidratos,cumplir con las especificaciones como gas de venta y también como minimizar la corrosiones las tuberías.
DESARROLLO
DEFINICION: El hidrato es un sólido complejo cristalino estable, con apariencia de hielo pero posee una estructura diferente. Se forma en sistemas de gas o de líquidos recuperados del gas natural (NGL), cuando el gas o el líquido está en o por debajo del punto de rocío del agua,normalmente cuando hay presencia de agua líquida sin embargo; no necesariamente tiene que darse esta condición, pues una vez que el gas este saturado, el agua libre puede pasar directamente de vapor a sólido sin formar líquido. La temperatura de formación de hidrato a una presión dada depende de la composición del gas.
Tradicionalmente se han reconocido dos estructuras cristalinas para loshidratos que se forman con el gas natural llamadas simplemente Estructura I y II; en las cuales las moléculas de agua forman el enrejado, y los hidrocarburos, el N2, CO2, y H2S ocupan las cavidades. Las moléculas más pequeñas (CH4, C2H6, CO2 y H2S) estabilizan formando un cuerpo cúbico centrado llamado Estructura I, y las moléculas más grandes (C3H8, i-C4H10, n-C4H10) forman un enrejado tipo diamantellamado Estructura II.
Las moléculas más grandes que el n-C4H10 no forman hidratos de Estructuras I y II; sin embargo, estudios recientes indican que algunas isoparafinas y cicloalcanos más grandes que el pentano forman hidratos de Estructura H.
COMO SE FORMAN LOS HIDRATOS
Las condiciones a las cuales se pueden formar hidratos son: Altas presiones, bajas temperaturas ypresencia de agua líquida. Se puede calentar el gas a temperaturas por encima de la de formación de hidratos.
Cuando se forman hidratos éstos tienden a bloquear tuberías, equipos e instrumentos, restringiendo o interrumpiendo el flujo. En tomas de presión de medidores e indicadores, producen falsas lecturas de presión y errores de medición. Una vez que se forman los hidratos su remoción esbastante difícil.
Fig. 3-5 Formación de hidratos de metano.
• Contenido de Agua en la Región de Hidrato
La Fig. 20-3 del GPSA se basa en el supuesto de que la fase de agua condensada es un líquido. Sin embargo, a temperaturas por debajo de la temperatura de hidrato del gas, la fase condensada será un sólido (hidrato).
El contenido de agua de un gas en equilibrio con un hidrato, será...
1 Introducción
Todo gas natural de producción está totalmente saturado con agua en su fase de vapor, porque proviene de un yacimiento saturado (en equilibrio) con agua. Además generalmente el gas contiene CO2 y H2S que se remueven con soluciones acuosas tales como aminas, carbonato de potasio, etc., que saturan el gas con agua. A fin de remover la mayor cantidad de agua, esnecesario deshidratar el gas por las siguientes razones:
1. Evitar formación de hidratos.
2. Cumplir con especificaciones como gas de venta.
3. Minimizar corrosión.
Para diseñar un sistema de deshidratación se requiere información preliminar tal como presión, temperatura, composición y rata de flujo de gas. Normalmente el gas está saturado cuando llega a la planta o cuando sale de unaunidad de endulzamiento.
Sin embargo, por lo regular la composición de entrada se suministra en base seca; por lo tanto, el contenido de agua del gas húmedo de entrada debe ser determinado.
Además, con base en la composición húmeda, debe determinarse la temperatura de hidrato a una presión dada, a fin de que el gas pueda ser deshidratado lo suficiente para evitar la formación de hidratos ycumplir con la especificación de contenido de agua.
La cantidad de agua a ser removida del gas húmedo o el contenido de agua en el gas seco, depende de cuál de las razones 1 o 2 sea la que controla. En cualquier caso, se establece el contenido de agua en el gas seco que sale, o el correspondiente punto de rocío por agua.
OBJETIVOS
Nuestro objetivo es saber cómo evitar la formación de hidratos,cumplir con las especificaciones como gas de venta y también como minimizar la corrosiones las tuberías.
DESARROLLO
DEFINICION: El hidrato es un sólido complejo cristalino estable, con apariencia de hielo pero posee una estructura diferente. Se forma en sistemas de gas o de líquidos recuperados del gas natural (NGL), cuando el gas o el líquido está en o por debajo del punto de rocío del agua,normalmente cuando hay presencia de agua líquida sin embargo; no necesariamente tiene que darse esta condición, pues una vez que el gas este saturado, el agua libre puede pasar directamente de vapor a sólido sin formar líquido. La temperatura de formación de hidrato a una presión dada depende de la composición del gas.
Tradicionalmente se han reconocido dos estructuras cristalinas para loshidratos que se forman con el gas natural llamadas simplemente Estructura I y II; en las cuales las moléculas de agua forman el enrejado, y los hidrocarburos, el N2, CO2, y H2S ocupan las cavidades. Las moléculas más pequeñas (CH4, C2H6, CO2 y H2S) estabilizan formando un cuerpo cúbico centrado llamado Estructura I, y las moléculas más grandes (C3H8, i-C4H10, n-C4H10) forman un enrejado tipo diamantellamado Estructura II.
Las moléculas más grandes que el n-C4H10 no forman hidratos de Estructuras I y II; sin embargo, estudios recientes indican que algunas isoparafinas y cicloalcanos más grandes que el pentano forman hidratos de Estructura H.
COMO SE FORMAN LOS HIDRATOS
Las condiciones a las cuales se pueden formar hidratos son: Altas presiones, bajas temperaturas ypresencia de agua líquida. Se puede calentar el gas a temperaturas por encima de la de formación de hidratos.
Cuando se forman hidratos éstos tienden a bloquear tuberías, equipos e instrumentos, restringiendo o interrumpiendo el flujo. En tomas de presión de medidores e indicadores, producen falsas lecturas de presión y errores de medición. Una vez que se forman los hidratos su remoción esbastante difícil.
Fig. 3-5 Formación de hidratos de metano.
• Contenido de Agua en la Región de Hidrato
La Fig. 20-3 del GPSA se basa en el supuesto de que la fase de agua condensada es un líquido. Sin embargo, a temperaturas por debajo de la temperatura de hidrato del gas, la fase condensada será un sólido (hidrato).
El contenido de agua de un gas en equilibrio con un hidrato, será...
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