Deshidratacion de gas natural en una planta de glicol.

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Remover líquidos, que es una mezcla TEG-agua, se sometió a reflujo a la columna fija o a su rehervidor con el fin de destilar de nuevo. Dado que el vapor es más rico en agua con respecto al líquido, como resultado se obtiene una deshidratación adicional del líquido que fluye en la parte inferior del aparato. La presión dentro del recipiente puede ser convenientemente, ya que mantiene en valores casi atmosféricos por medio de una línea de regulación de gas, que pueden ser alimentados por la división mínimo de cantidad de gas pobre producido en la misma unidad de deshidratación.

Si el aparato Coldfinger es alimentado por una mezcla líquida de 98,8 a 98,9% TEG en peso, que es la concentración típica del líquido que sale de la columna rehervidor todavía a 204 ° C y 1,1 bar, TEG pureza se puede aumentar hasta 99,5-99,9 % en peso de operación a presión atmosférica. Los niveles de deshidratación que es posible obtener en el aparato Coldfinger básicamente dependen de la velocidad de eliminación de calor por el condensador y en la tasa de vapor caliente que sube a la proximidad de los tubos fríos.

Estos parámetros dependen de la extensión de la superficie fría del condensador, la temperatura del fluido de refrigeración y en la dinámica de fluidos de las dos fases en el interior del aparato.

Proceso de deshidratación del gas con TEG regeneración Coldfinger.

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Fig. 2: Esquema de flujo Típico de deshidratación del gas natural con el Proceso regeneración Coldfinger.

El proceso se desarrolla cuando el gas húmedo es alimentado en la parte inferior de la columna de absorción (A), mientras que regenerado TEG (13) se alimenta a la parte superior de la misma. Como consecuencia del contacto entre el gas y TEG, una corriente de gas seco se obtiene de la parte superior, mientras que una corriente de TEG rico en agua (1) se retira de la parte inferior de la columna y se transporta a la sección de regeneración. Desde la columna de absorción funciona a alta presión (típicamente 40-80 bar) y baja temperatura (típicamente 20-60 ° C), mientras que la sección de regeneración funciona a una presión de 1 bar y alta temperatura (hasta 204 ° C), el agua rica en TEG se expande y se calienta antes de entrar en la columna fija (S). Con el fin de calentar el agua rica en TEG, el calor puede ser convenientemente recuperado de la sección de regeneración. En particular, TEG rica en agua después de la expansión (2) puede ser pre-calienta mientras se quita calor a los tubos Coldfinger y luego (3) en el condensador de la columna. Debido a la calefacción y de reducción de presión, un poco de gas de flash se produce y se separa de la corriente de líquido en un tambor flash (D). Después la filtración (F) para eliminar las impurezas, TEG rico en agua se somete a otra etapa de precalentamiento en un intercambiador de calor (H), para la recuperación de calor de trietilenglicol puro regenerado (11), y luego se alimenta la columna fija.

TEG rico en agua todavía se destila en la columna. El rehervidor (R) puede ser calentado por gases de escape de la combustión de una pequeña fracción del gas natural producido en la unidad y se utiliza como combustible. La temperatura del caldero se debe limitar a 204°C para evitar la degradación térmica TEG. En esta condición, la fracción de masa de TEG en el rehervidor será de alrededor de 98,8 a 98,9% en peso. Con el fin de aumentar la fracción de masa TEG, esta corriente de líquido se transporta al aparato de Coldfinger (C), que se puede realizar en un recipiente separado o en un recipiente integrado con el propio intercambiador de calor, como en el caso de la fig. 3. La eliminación de calor en el condensador colocado en la parte superior del aparato Coldfinger puede ser convenientemente proporcionada por TEG rico en agua como se explicó anteriormente.

Simulación del proceso

El proceso se estudió mediante el simulador de procesos Hysys. Las condiciones de equilibrio de fases se representan por medio de un modelo termodinámico basado en la ecuación de Peng-Robinson del estado. Le presentación correcta de las condiciones de equilibrio de fases del sistema binario TEG-agua, especialmente a alta temperatura y la composición de la mezcla de cerca de agua de dilución infinita, resultó ser un requisito esencial para el diseño del proceso de regeneración.

Los simuladores de procesos comerciales no proporcionan aparatos Coldfinger de forma predeterminada, una rutina externa definida por el usuario (rutina Coldfinger) se generó con el fin de incluir el aspirador de agua en el esquema de todo el proceso. En un primer momento, la rutina Coldfinger se puso a prueba por separado, considerando una entrada de líquido en las condiciones típicas de vapor de fondo (en torno a 200 ° C, 1,1 bar y 98,9 TEG % En peso) y la variación de la eliminación de calor en el condensador, para tres velocidades de flujo de alimentación de líquido diferentes. La figura 3 muestra la fracción de masa TEG en la corriente de líquido que sale de la parte inferior del agua aspirador como una función de la velocidad de eliminación de calor. El aumento de la eliminación de calor conduce a un aumento de la deshidratación líquido. Además, se puede notar que la forma de las curvas se asemeja al comportamiento de grado de condensación, como una función de eliminación de calor, en un enfriamiento isobárico de una mezcla de vapor con un poco de gas no condensable. En la primera región de las curvas, que es para pequeñas cantidades de eliminación de calor, la pendiente es bastante bajo, es decir, la deshidratación no es muy eficaz. El aumento de la tasa de eliminación de calor un cambio repentino en la pendiente de las curvas se encuentra. En esta región, el grado de condensación en los tubos fríos aumenta considerablemente. Como resultado, una gran cantidad de agua se elimina del sistema, causando una deshidratación líquido significativo. A muy altas velocidades de eliminación de calor, la pendiente de las curvas de repente disminuye de nuevo.

[pic 3]

Fig. 3: Fracción de masa TEG regenerada obtenido por medio del aspirador Coldfinger como una función de la eliminación de calor. Condiciones de entrada de líquidos: 204 ° C, 1,1 bares, fracción de masa TEG del 98,9%.

Esto es porque en esta región se obtiene una condensación casi completa del vapor en la proximidad de los tubos fríos. Dado que el sistema contiene también pequeñas cantidades de gas, el gas no condensado se enfría fuertemente. Cuando se mezcla de nuevo con la mayor parte,