mod_002_procesamiento del gas natural

8/15/2019 Mod_002_Procesamiento Del Gas Natural

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Ing. Nelson Cabrera Maráz, Msc

[email protected]

N@Plus 2016

Procesos del Gas NaturalProcesos del Gas NaturalProcesos del Gas Natural

PROCESAMIENTO DELGAS NATURAL

PROCESAMIENTO DELPROCESAMIENTO DELGAS NATURALGAS NATURAL


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Introducción

El gas se usa comercialmente en el mundo como

combustible por mas de 130 años y en China porsiglos.

La producción y distribución de gas natural se

convirtió en un factor importante para eldesarrollo de la economía de naciones que lo

producían y consumían.

Se desarrollaron métodos de ingeniería para eldiseño de equipos e instalaciones para producirproducir

gas, separarlo de hidrocarburos l gas, separarlo de hidrocarburos l í í quidos yquidos y

transportarlo hasta los mercados.transportarlo hasta los mercados.

Pr ocesamient o de gas Pr ocesamient o de gas


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Introducción

La industria del gas naturalindustria del gas natural se puede dividir en:

Perforación y descubrimiento de depósitos de

petróleo y gas en el subsuelo de la cortezaterrestre.

Producción de gas con o sin acompañamiento dehidrocarburos líquidos.

Separación de los fluidos en superficie o plantasde procesamiento para recuperar hidrocarburoslíquidos o para separar impurezas.

Transporte y distribución del gas natural a losmercados

Almacenamiento subterráneo del gas cerca delos mercados.


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Producción. Consiste en llevar el gas desde los

yacimientos del subsuelo hasta la superficie, a

través de pozos productores.Separación. Una vez en la superficie, el gas

natural es sometido a un proceso de separación de

líquidos (petróleo/condensado, gas y agua) enrecipientes metálicos a presión llamados

separadores.

Tratamiento. Es un paso previo a la fase deprocesamiento, para eliminar las impurezas que

trae el gas natural, como agua, dióxido de carbono

(CO2), helio y sulfuro de hidrógeno (H2S).

Fases de la Industria del Gas


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Extracción de líquidos. Proceso al que se somete el gas

natural rico libre de impurezas, con la finalidad de separar

el gas metano seco (CH4) de los llamados “Líquidos delGas Natural”(LGN).

ompresión. Proceso al que se somete el Gas Metano

Seco, con la finalidad de aumentarle la presión y enviarlo a

sistemas de transporte y distribución para su utilización en

el sector industrial y doméstico y en las operaciones de

producción de la industria petrolera.

Fraccionamiento. Los LGNs se envían a las plantas de fraccionamiento, donde se obtiene por separado etano,

propano, butano normal e isobutano, gasolina natural y

nafta residual.

Fases de la Industria del Gas


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Industria del Petróleo

E

t a p a

E

t a p a

P r i n c i p a l e s

A c t i v i d a d e s



S e c t o r

S e c t o r

Las cadenas del pet r Las cadenas del pet r ó óleo y del gas nat ur al l eo y del gas nat ur al

P E T R Ó

L E O

P E T R Ó

L E O

Industria del Gas Natural

E

t a p a

E

t a p a





S e c t o r

S e c t o r

G A S

N A T U R

A L

G A S

N A T U R A L

UpstreamUpstream MidstreamMidstream DownstreamDownstream ComercializaciónComercialización

Mercado interno

- petróleo crudo

- productos derivados del

petróleo

Mercado externo

- petróleo crudo

- productos derivados del

petróleo

Exploración / Perforación /ExtracciónTratamiento del gas:

- Gas asociado: separación de gasy petróleo- Gas no asociado: separación depropano y butano en planta LTS Almacenamiento

Compresión

Transporte por gasoducto

Separación de derivados

Exportación

GNL: licuefacción – transporte –

regasificación

Distribución de los productos delGas NaturalUsuarios ResidencialesComerciosPyMEsUsinas eléctricasEstaciones de GNC

Almacenamiento

ProducciónProducción TransporteTransporte DistribuciónDistribución

Exploración – sísmica y

perforación

Perforación - cementación,

perfilaje, entubamiento

Extracción - mantenimiento del

pozo

Tratamiento del petróleo:

separación de gases,deshidratación

Transporte del crudo a las

refinerías o puertos de embarque,

por:

- vía terrestre (camión, ferrocarril)

- vía marítima

- oleoducto

Refinación del petróleo crudo

- Destilación primaria o topping

- Procesos secundarios de

conversión (reforming, cracking,

coqueo, hidrocracking,

isomerización, etc.)

ComercializaciónComercialización

Comercialización: a cargo de

distintos agentes de la

cadena

Mercado Interno

Mercado Externo


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peraciones de superficie en un campo

Separación

de fluidos

GOSP

Procesos del Gas Natural-Deshidratación

-Endulzamiento

-Recuperación de LGN

-Fraccionamiento

-Compresión

-Recuperación de Sulfuro

Procesos del Petróleo

-Deshidratación-Desalación

-Estabilización

-Endulzamiento

Procesos del Agua

-Separación Petróleo/Agua

-Tratamiento

-Utilización

Pozode petróleo

Mezcla

de petróleo

Gases

Petróleo

Agua


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Esq uem a d e la ind ustria d e l g a s na tu ra l


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9 N @ P l u s 2 0 1 6


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12 N @ P

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Tratamiento

Aminas LTS MEGA

Turboexpansión

LTS

Dew Point

Planta Aminas Turboex MEGA

USP

Producción

Baterias

USP

Pozo

Pozos

C5+

C3

C4C5

+

C6+

N2H2O

CO2

C1 C6+

Condensado

Petroleo Agua

H2O

Compresión

HP

Dioxido

Carbono

CO2

Gasolina

C5+

Propano

Butano

Gasolina

C3C4 C5

+

Etano

Propano

Butano

Gasolina

C3C4

C2

Agua

H2O

Tratamiento - Procesamiento del GasTratamientoTratamiento -- Procesamiento del GasProcesamiento del Gas

Distribución

Transporte D

C i t y G a t e

TGN

TGS

C2


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Est ado f Est ado f í í si co de los hid r ocar buros si co de los hidr ocar bur os

No.

Carbonos Nombre Formula

Estado

(P=1Atm y

T=15°C)

1 Metano CH4 Gas

2 Etano C2H6 Gas

3 Propano C3H8 Gas

4 n-Butano C4H10 Gas

5 n-Pentano C5H12 Líquido6 n-Hexano C6H14 Líquido

7 n-Heptano C7H16 Líquido

8 n-Octano C8H18 Líquido

9 n-Nonano C9H20 Líquido

10 n-Decano C10H22 Líquido

11 n-Undecano C11H24 Líquido

12 n-Dodecano C12H26 Solido

GLP


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TratamientoTratamiento -- Procesamiento del GasProcesamiento del Gas


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Una vez extraído de los pozos de producción, el gas natural se

envía a las plantas de proceso.

l procesado del gas natural exigen conocer com o interact

l procesado del gas natural exigen conocer com o interact

úan

n

la temperatura y la presi

a temperatura y la presi

ón y como afectan a las propiedades de

y como afectan a las propiedades de

los l

os l

íquidos y gases

uidos y gases. Casi todas las plantas de procesado de gas

trabajan con gases que son mezclas de diversas moléculas de

hidrocarburos.

Elproceso de gas

roceso de gas tiene por finalidad separar estos gases en

constituyentes de composición similar mediante diferentesprocesos, como absorción, fraccionamiento y reciclado, para

que puedan transportarse y ser utilizados por los consumidores.

Oper aciones de pr oducci Oper aciones de pr oducci ó ón y p r ocesado de gas nat ural n y p r ocesado de gas nat ural


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Oper aciones de pr oducci Oper aciones de pr oducci ó ón de gas nat ural n de gas nat ural


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Pr ocesami ent o dePr ocesami ent o de gas gas … …


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Cicl o cont i nuo del Gas Nat ural Ci cl o cont i nuo del Gas Nat ural


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Proc e sam ien to d e l g a s na tu ra l


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Eta p a s d e l p ro c e sam iento d e l g a s na tura l Eta p a s d e l p ro c e sam iento d e l g a s na tura l


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Existen tres pasos fundamentales en las operaciones deprocesamiento de gas natural:

Tratamiento

ratamiento: Se eliminan elementos que pueden ser

agua, compuestos ácidos como dióxido de carbono y

sulfuro de hidrogeno, nitrógeno, helio, y otros sólidos e

impurezas.

El tratamiento del gas se hace para acondicionarlo de

manera que pueda ser utilizado en operaciones dereinyección, o como combustible o como material prima.

De acuerdo a las caracter De acuerdo a las caracter í í sticas del gas producido, estesticas del gas producido, este

debe ser deshidratado y endulzado si fuese necesario.debe ser deshidratado y endulzado si fuese necesario.

Pr ocesamient o del gas nat uralPr ocesamient o del gas nat ural … …


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AcondicionamientoAcondicionamiento: Es el procedimientomediante el cual se logra llevar el gas enoptimas condiciones que satisfagan losrequerimientos de los clientes y del mercado.

En esta etapa se utilizan secantes líquidos como

por ejemplo Glicol, para retirar el agua y otrasimpurezas mediante un proceso dedeshidratación. Este paso se hace necesario

para las especificaciones de los gasoductos, loscuales deben transportar gas con un limitadocontenido de agua.



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ProcesamientoProcesamiento: Es la etapa donde se somete el gasnatural para la separación de sus componentes.

El gas procesado o gas residual, constituido por el

metano y el etano, es enviado a los centros deconsumo para ser usado como combustible.

En todos los procesos de extracción, los hidrocarburos

líquidos logrados del gas son enviados a una torredesmetanizadora o desetanizadora para despojarlosdel metano y etano. Luego, la mezcla liquida se

separa en sus varios componentes: propano,isobutano, normal butano, etc, en torres defraccionamiento.



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Para disponer de un gas seco y llegar hasta la calidad requeridapor el gasoducto, es necesario extraer los hidrocarburos

líquidos, mediante las siguientes operaciones:

Remoción de crudos y condensados: En el caso de gas

asociado al petróleo, es necesario separar el mismo del fluido

en el que se encuentra disuelto para facilitar su transporte y el

posterior procesamiento.

Separación de líquidos del gas natural: Al extraer el gas natural

de un pozo, este contiene muchos líquidos que es necesario

remover, con la ventaja de que estos tienen gran valor al

comercializarlos como productos derivados. Luego del proceso

de separación de los líquidos se pasa a la fase de

fraccionamiento en etano, propano, butano y pentanos

(principales gases naturales líquidos), los cuales forman parte

de la familia de los hidrocarburos saturados (parafinas)



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