La deshidratación con glicol es un sistema desecante líquido para la eliminación de agua del gas natural y de los líquidos del gas natural (NGL). Es el medio más común y económico de eliminación de agua de estos arroyos. [1] Los glicoles que se ven típicamente en la industria incluyen trietilenglicol (TEG), dietilenglicol (DEG), etilenglicol (MEG) y tetraetilenglicol (TREG). 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 sus líquidos. Cuando se produce a partir de un yacimiento , el gas natural generalmente contiene una gran cantidad de agua y normalmente 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 en las tuberías puede congelarse o, como suele ocurrir, formar hidratos con CO 2 e hidrocarburos (principalmente hidratos de metano). Dependiendo de la composición, estos hidratos pueden formarse a temperaturas relativamente altas obstruyendo equipos y 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 para las tuberías de gas según la cual el contenido de agua no debe exceder las 7 libras por millón de pies cúbicos estándar. [1] Las unidades de deshidratación de glicol generalmente deben cumplir con esta especificación como mínimo, aunque es posible que se requiera una mayor eliminación si se requiere una reducción adicional de la temperatura de formación de hidratos, como en el caso de aguas arriba de un proceso criogénico o una planta de gas .
El glicol pobre y libre de agua (pureza >99%) se alimenta a la parte superior de un absorbente (también conocido como "contactor de glicol") donde entra en contacto con la corriente húmeda de gas natural. El glicol elimina el agua del gas natural mediante absorción física y se lleva a cabo por el fondo de la columna. Al salir del absorbente, la corriente de glicol a menudo se denomina "glicol rico". El gas natural seco sale por la parte superior de la columna de absorción y se alimenta a un sistema de tuberías o a una planta de gas. Los absorbentes de glicol pueden ser columnas de platos o columnas empaquetadas.
Después de salir del absorbente, el glicol rico se alimenta a un recipiente flash donde se eliminan los vapores de hidrocarburos y se eliminan los hidrocarburos líquidos del glicol. Este paso es necesario ya que el absorbente 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 que tiene un alto contenido de hidrocarburos cuando se reduce la presión.
Después de salir del recipiente flash, 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 hervidor. El glicol se regenera térmicamente para eliminar el exceso de agua y recuperar la alta pureza del glicol. Los ricos glicoles se utilizan en transferencias de calor y enfriamiento. Proporciona mejores parámetros de transferencia de calor. Con agua, pueden proporcionar una variedad de características de transferencia de calor y también evita 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 comúnmente utilizada en muchas aplicaciones comerciales e industriales, incluidos anticongelantes y refrigerantes. 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 pobre y caliente se enfría mediante intercambio cruzado con el glicol rico que ingresa al decapante. Luego se alimenta a una bomba pobre donde su presión se eleva a la del absorbente de glicol. El disolvente pobre se enfría nuevamente con un enfriador de accesorios antes de volver a introducirlo en el absorbente. Este enfriador interno puede ser un intercambiador cruzado con el gas seco saliendo del absorbente o un intercambiador enfriado por aire. [2]
La mayoría de las unidades de glicol son bastante uniformes excepto en el paso de regeneración. Se utilizan varios métodos para mejorar la extracción del glicol a purezas más altas (se requieren purezas más altas para que el gas del secador salga del absorbente). Dado que la temperatura del hervidor 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 comunes incluyen el uso de gas de extracción, el uso de un sistema de vacío (que reduce toda la presión del decapado), el proceso DRIZO, que es similar al uso de gas de extracción pero utiliza un solvente de hidrocarburo recuperable, y el proceso Coldfinger donde el Los vapores en el hervidor se condensan parcialmente y se extraen por separado del líquido a granel.