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DESHIDRATACION DEL GAS NATURAL CON GLICOL

PROCESO DE ABSORCION CON GLICOL Existen muchas clases de glicoles, pero los más utilizados en la deshidratación del gas natural son: etilenglicol (EG), dietilenglicol (DEG) y trietilenglicol (TEG). Los factores que influyen para la selección del glicol son:        

Costos. Viscosidad, por debajo de 100 – 150 cp. Reducción del punto de rocío. Solubilidad del glicol en la fase de hidrocarburos. Punto de congelación de la solución de agua. Presión de vapor. Temperatura de la fase líquida y gaseosa en el separador de baja temperatura. Relación gas/hidrocarburos líquidos.

Propiedades de los glicoles

SOLUBILIDAD El glicol es soluble en condensados. El trietilenglicol es más soluble que el dietilenglicol, la solubilidad del TEG es de 500 ppm a 90ºF, mientras que la del DEG es solamente de 350 ppm. En el caso de hidrocarburos aromáticos la solubilidad del glicol es todavía mayor.

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PRESIÓN DE VAPOR Es importante conocer la presión de vapor del glicol para determinar las pérdidas por evaporación. Presión de vapor de glicoles a distintas temperaturas.

Las pérdidas de glicol por evaporación también deben ser consideradas cuidadosamente. En el regenerador se producen altas pérdidas de EG por efectos de la evaporación, al tratar de alcanzar concentraciones del 95%, mientras no sucede lo mismo cuando se requiere purezas del 98.5% de TEG. Por ejemplo, a 60ºF y 95% se registra una pérdida de 0.002 lb/MMpcn de TEG, esta cantidad aumenta hasta 0.1 lb/MMpcn cuando se trata del EG. Absolvedor de Glicol. También se conoce como contacto. Es una torre de platos o empacada donde el gas, cargado con agua, se pone en contacto (en contracorriente) con el glicol limpio. Cuando se calcula por primera vez el número teórico de platos de burbujeo que se deben instalar en la torre, normalmente se concluye que con cuatro platos el sistema puede trabajar de manera adecuada, pero es beneficioso instalar hasta 7 o 9, para aumentar la eficiencia del sistema de deshidratación. La eficiencia de las copas de burbujeo es de 25%, mientras que las de tipo válvula es de 33%. Debido a la tendencia del glicol a formar espuma, es recomendable un mínimo de 24 pulgadas de separación entre platos. Esto garantiza una mejor operación de la torre y facilita posteriormente las labores de inspección y mantenimiento. A pesar de que, desde el punto de vista teórico, la concentración de glicol que se debe utilizar para adsorber una cierta cantidad de agua a determinadas condiciones de presión y temperatura se puede calcular de manera exacta, para efectos de operación se acostumbra a disponer de valores prácticos que les faciliten los cálculos a los ingenieros de campo. A continuación, se presentan algunas cifras que muestran una idea sobre la humedad del gas que ha sido deshidratado cuando se trabaja con una determinada concentración de glicol a una rata conocida (en galones por libra de agua absorbida).

Humedad del gas deshidratado a varias concentraciones de glicol. 2

Los vapores de agua son venteados a través de un despojador que consiste de una columna rellena con un serpentín en la parte superior o de 2 o 3 platos dentro de la columna. Este serpentín condensa parte del vapor para formar un reflujo en la columna que permite remover la mayor cantidad de agua. En el caso del TEG se puede lograr un grado de pureza del 98.7% por peso. Para evitar que se descomponga el glicol, se recomienda no pasar las temperaturas de regeneración de los niveles que se indican a continuación:

FACTORES DE DETERIORO DEL GLICOL Los factores principales que influyen en el deterioro del glicol son: 

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Condiciones de Acidez. Esta resulta de la absorción de constituyentes ácidos del gas natural. También por la descomposición del glicol en presencia de oxígeno y excesivo calor en el horno. Para combatir la oxidación se debe evitar que el glicol tenga contacto con aire, utilizando gas natural o un gas inerte en el tanque de almacenamiento. Algunas sustancias ayudan a retardar la formación de ácidos, debido a la oxidación, como Bórax y KHPO4. También se recomienda mantener el flujo de calor en el horno en 6800 BTU/pie2 /horas. pH Bajo. A niveles de pH por debajo de 5.5 el glicol se autoxida; esto es el resultado de la formación de peróxidos, aldehídos y ácidos orgánicos, como ácido fórmico y acético. Por lo tanto, se recomienda mantener el pH entre 7 y 8.5. Contaminación con sal – hidrocarburos – parafinas. Algunas veces el gas natural puede arrastrar sales de los pozos, que al pasar al sistema de deshidratación se depositan en las paredes de los hornos hasta que el metal se rompe por recalentamiento. Estas sales se pueden reducir mejorando el diseño del separador de gas. Cuando el gas natural es del tipo parafínico, puede dejar depósitos de cera en los puntos fríos del sistema, desde donde son arrastradas por el glicol hasta el horno. Por efecto del calentamiento en el regenerador las partes más livianas se evaporan y reducen la eficiencia del contacto gas – glicol. Este problema se reduce instalando un separador glicol/petróleo antes del horno.

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