La deshidratación con glicol es un sistema desecante líquido para la eliminación de agua del gas natural y de los líquidos de gas natural (NGL). Es el método más común y económico para eliminar agua de estas corrientes. [1] Los glicoles que se utilizan habitualmente en la industria incluyen el trietilenglicol (TEG), el dietilenglicol (DEG), el etilenglicol (MEG) y el tetraetilenglicol (TREG). El TEG es el glicol más utilizado en la industria. [1]
El propósito de una unidad de deshidratación de glicol es eliminar el agua del gas natural y de los líquidos de gas natural. Cuando se produce a partir de un yacimiento , el gas natural generalmente contiene una gran cantidad de agua y, por lo general, está completamente saturado o en el punto de rocío del agua . Esta agua puede causar varios problemas para los procesos y equipos posteriores. A bajas temperaturas, el agua puede congelarse en las tuberías o, como es el caso más común, formar hidratos con CO2 e hidrocarburos (principalmente hidratos de metano). Dependiendo de la composición, estos hidratos pueden formarse a temperaturas relativamente altas y obstruir los equipos y las tuberías. [1] Las unidades de deshidratación de glicol reducen el punto de formación de hidratos del gas mediante la eliminación de agua.
Sin deshidratación, una fase de agua libre (agua líquida) también podría desprenderse del gas natural a medida que se enfría o se reduce la presión a través de equipos y tuberías. Esta fase de agua libre a menudo contendrá algunas porciones de gas ácido (como H 2 S y CO 2 ) y puede causar corrosión . [1]
Por las dos razones anteriores, la Asociación de Procesadores de Gas establece una especificación de calidad de tuberías para gas según la cual el contenido de agua no debe superar las 7 libras por millón de pies cúbicos estándar. [1] Las unidades de deshidratación de glicol normalmente deben cumplir con esta especificación como mínimo, aunque puede ser necesaria una mayor eliminación si se requiere una depresión adicional de la temperatura de formación de hidratos, como antes de un proceso criogénico o una planta de gas .
El glicol pobre y sin agua (pureza >99 %) se introduce en la parte superior de un absorbedor (también conocido como "contactor de glicol"), donde entra en contacto con la corriente de gas natural húmedo. El glicol elimina el agua del gas natural mediante absorción física y se lleva al fondo de la columna. Al salir del absorbedor, la corriente de glicol suele denominarse "glicol rico". El gas natural seco sale por la parte superior de la columna de absorción y se introduce en un sistema de tuberías o en una planta de gas. Los absorbedores de glicol pueden ser columnas de bandejas o columnas de relleno.
Después de salir del absorbedor, el glicol rico se alimenta a un recipiente de evaporación instantánea donde se eliminan los vapores de hidrocarburos y se eliminan los hidrocarburos líquidos del glicol. Este paso es necesario ya que el absorbedor normalmente funciona a alta presión y la presión debe reducirse antes del paso de regeneración. Debido a la composición del glicol rico, se formará una fase de vapor con un alto contenido de hidrocarburos cuando se reduzca la presión.
Después de salir del recipiente de evaporación instantánea, el glicol rico se calienta en un intercambiador cruzado y se alimenta al separador (también conocido como regenerador). El separador de glicol consta de una columna, un condensador superior y un recalentador. El glicol se regenera térmicamente para eliminar el exceso de agua y recuperar la alta pureza del glicol. Los glicoles ricos se utilizan en transferencias de calor y refrigeración. Proporcionan mejores parámetros de transferencia de calor. Con agua, pueden proporcionar una variedad de características de transferencia de calor, también evitan que el agua se congele a bajas temperaturas dentro del sistema de tuberías. Además, si analizamos otros usos generales, el glicol es una sustancia química que se utiliza comúnmente en muchas aplicaciones comerciales e industriales, como anticongelante y refrigerante. El etilenglicol ayuda a evitar que el motor de su automóvil se congele en invierno y actúa como refrigerante para reducir el sobrecalentamiento en verano.
El glicol caliente y pobre se enfría mediante intercambio cruzado con el glicol rico que ingresa al separador. Luego se alimenta a una bomba pobre donde su presión se eleva a la del absorbedor de glicol. El solvente pobre se enfría nuevamente con un enfriador de recorte antes de ser devuelto al absorbedor. Este enfriador de recorte puede ser un intercambiador cruzado con el gas seco que sale del absorbedor o un intercambiador enfriado por aire. [2]
La mayoría de las unidades de glicol son bastante uniformes, excepto por el paso de regeneración. Se utilizan varios métodos para mejorar la extracción del glicol a purezas más altas (se requieren purezas más altas para el gas de secado que sale del absorbedor). Dado que la temperatura del rehervidor está limitada a 400 °F o menos para evitar la degradación térmica del glicol, casi todos los sistemas mejorados se centran en reducir la presión parcial del agua en el sistema para aumentar la extracción.
Los métodos mejorados más comunes incluyen el uso de gas de extracción, el uso de un sistema de vacío (que reduce toda la presión del separador), el proceso DRIZO, que es similar al uso de gas de extracción pero utiliza un solvente de hidrocarburo recuperable, y el proceso Coldfinger, donde los vapores en el recalentador se condensan parcialmente y se extraen por separado del líquido a granel.