Diapositiva 1 - OSINERGMIN Gas Natural

OPERACIÓN DE PLANTAS DE PROCESAMIENTO
DE GAS NATURAL
Ing. Jessica Gómez Pocomucha – Especialista 2
GERENCIA DE FISCALIZACIÓN DE GAS NATURAL
División de Producción, Procesamiento y Transporte
jgomez@osinerg.gob.pe
Contenido
1.
2.
3.
Cadena de valor del Gas Natural
¿Qué es el Gas Natural?
Procesamiento del Gas Natural
–
–
–
–
4.
5.
6.
7.
Acondicionamiento
Recuperación de Hidrocarburos líquidos
Proceso de Fraccionamiento de LGN
Estabilización del condensado
Productos del Gas Natural
Vista de las Plantas de Gas de Camisea
Proceso de Licuefacción de Gas Natural
Composición típica del Gas Natural
Cadena del gas natural
¿Que es el gas natural?
• El gas natural es una mezcla de
hidrocarburos gaseosos que se encuentra
frecuentemente en yacimientos fósiles, noasociado (solo), disuelto o asociado
(acompañando al petróleo) o en depósitos de
carbón.
Clasificación del Gas Natural
• Gas Dulce: Es aquel que no contiene sulfuro de
hidrógeno.
• Gas Agrio: Contiene cantidades apreciables de sulfuro
de hidrógeno y por lo tanto es muy corrosivo.
• Gas Rico: (Húmedo) Es aquel del que puede obtenerse
cantidades apreciables de hidrocarburos líquidos. No
tiene nada que ver con el contenido de vapor de agua.
• Gas Pobre: (Seco) Esta formado prácticamente por
metano.
Composición
del Gas
Natural
N2
CO2
H2S
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7+
Composición
del Gas
Natural
Composición
del Gas
Natural
N2
CO2
C1
C2
UPGN
C3
C4
C5
C6
C7+
Gas
Residua
lo
pobre
LGN
N2
CO2
H2S
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7+
N2
CO2
C1
C2
Gas
residual
o pobre
Etan
o
UPGN
C3
C4
C5
C6
C7+
LGN
N2
CO2
H2S
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7+
N2
CO2
C1
UPGN
Gas
Resid
ual
C2
Etano
C3
C4
GLP
C5
C6
C7+
C5+
Selección del Proceso
• Dependerá:
– Composición del gas
– Presión disponible del
gas
– Recuperación de
Líquidos deseados
Procesamiento del Gas
Natural
C1 C2
GAS NATURAL
SECO
GNL
C3 C4
C1 C2 C3 C4
C5 C6 C7+
Planta de
Separación
GLP
GAS
NATURAL
LGN
Acondicionamiento
(Remoción de H2S, H2O, CO2)
Planta de
Fraccionamiento
C3 C4 C5 C6 C7+
C5 C6 C7+
GASOLINA
NATURAL
Acondicionamiento del Gas Natural
•
Conjunto de
procesos a los que
se somete el gas a
fin de extraer los
contaminantes y/o
satisfacer las
especificaciones
de seguridad, del
mercado o los
procesos
subsecuentes a los
que el gas será
sometido.
Acondicionamiento del Gas Natural
• Las especificaciones más frecuentes están relacionadas
a:
–
–
–
–
% compuesto de azufre.
% de CO2.
Contenido de H2O o punto de rocío del agua.
Poder calorífico.
Procesos:
• Remoción de gases ácidos
• Deshidratación
• Remoción de Mercurio
Remoción de gases ácidos
• Se denominan gases ácidos al H2S y al CO2,
por formar una solución de caracteristicas
ácidas en presencia de agua.
• La remoción del CO2 se hace principalmente:
– Para controlar el poder calorífico del Gas Natural.
– Para evitar la formación de hielo seco o CO2 sólido
en los flujos de gas que serán sometidos a procesos
criogénicos.
Remoción de gases ácidos
• La extracción del H2S se realiza principalmente:
– Por ser tóxico.
– Disuelto en H2O es corrosivo al acero.
• Métodos aplicables:
– Sulfinol
– Aminas: DEA, MDEA( Ver diagrama)
Diagrama típico de la remoción de gases
ácidos
Deshidratación del Gas natural
• Consiste en remover el agua del gas
natural para evitar el congelamiento en la
línea de proceso.
• TEG (Triethylene Glycol) es el solvente
principal utilizado en la industria.
Deshidratación del Gas natural
• TEG remueve significativamente el H2O
del Gas Natural, sin embargo pequeñas
cantidades de ésta (trazas) escapan al
proceso.
• Para asegurar que estas trazas no
acompañen a la alimentación se utiliza
Tamices moleculares .
Remoción del Mercurio
• La extracción del mercurio, se realiza en
la entrada de la alimentacion del gas
natural, cuando se detecta en su
composición la presencia de mercurio.
Recuperación de Hidrocarburos Líquidos
•
Principales procesos para recuperación de Hidrocarburos Líquidos:
– Refrigeración simple: Consiste esencialmente en el enfriamiento del gas de
modo de promover el propano y los hidrocarburos más pesados.
– Absorción refrigerada: Recuperación de los componentes pesados del gas a
través de una absorción física promovida por el contacto del gas con un aceite
de absorción.
– Expansión Joule Thompson: LTS (Low temperature separator). Separación
del 45% de hidrocarburos líquidos. Simple y barata.
– Turbo expansión: Separación del 98% de propano, 100% de butano y más
pesados
Proceso de Fraccionamiento de Productos típicos de LGN
Estabilización del condensado
• Separación de hidrocarburos livianos y
producción de condensado
suficientemente estable para su
almacenamiento y su posterior utilización
o procesamiento.
•C1/C2
Detalle del Sistema de
Compresión
•C1 - C6
•C1 - C6
•H2O
Composición Gas
110 °F
1300 psig
Detalle - Deshidratación
Detalle del Proceso
Criogénico GSP-SCORE
•C5,C6
Detalle
•C3/C4
Diagrama de
flujo del
Procesamiento
de Gas natural
110 °F
Composición
líquidos del gas
natural
1285 psig
Detalle
Detalle – Estabilización de condensado
Detalle
•C3+
•C6+
Productos del Gas Natural
• Directos:
metano, etano, propano, butano, gasolina natural
• Petroquímicos:
– Etileno (polietileno, etilenglicol, cloruro de vinilo)
– Amoníaco (úrea, nitrato de amonio, sulfato de
amonio, fosfato de amonio)
– Metanol (formaldehídos, ácido acético)
Planta de Separación de Gas Natural-Malvinas
Planta de Fraccionamiento de LGN-Pisco
DESHIDRATACIÓN
Tamices Moleculares
DESHIDRATACIÓN
•7.5 tn/lecho
•φ poro: 3 Å
•Densidad: 46 lb/ft3
•Dew Point: -100 C
•TRIETILENGLICOL
Volver
ESTABILIZACIÓN
DE CONDENSADO
PLANTA DE FRACCIONAMIENTO DE LGNPISCO
PLANTA DE FRACCIONAMIENTO DE LGN
Terminal de Embarque de la Planta de Fraccionamiento de
LGN
Vista de los quemadores en
la Plataforma
Vista aérea del Terminal
VOLVER
Área de
Almacenamiento
Área de procesos
Planta Malvinas Agosto 2004
Capacidad Procesamiento
UC: 440 MMSCFD
UE: 25 000 BPD
Hornos de hot oil
Capacidad Almacenamiento
12 000 BBLS
Ampliación de Planta
Malvinas - Agosto 2008
Nueva área de
Almacenamiento
Capacidad Procesamiento
UC: 720 MMSCFD
UE: 25000 BPD
Capacidad Almacenamiento
20 000 BBLS
Nuevos Hornos de
hot oil
Nueva área de
procesos
VOLVER
Tanque esférico
de LGN
Tanque de almacenamiento
de productos
Planta Pisco - Agosto 2004
Capacidad Procesamiento
UF: 50 000 BPD
UDP: 25 000 BPD
Capacidad Almacenamiento
Unidades de
procesos
Ampliación Planta Pisco setiembre 2008
Nuevo tanque
esférico de
LGN
842, 654 BBL
Nuevos tanques de
almacenamiento
de productos
Capacidad Procesamiento
UF:35 000 BPD
UDP:17 500 BPD
Capacidad Almacenamiento
1’112,424 BBL
Nuevas
unidades de
procesos
Proceso de Licuefacción de Gas Natural
¿Qué es el GNL?
• Es el mismo gas natural,
pero en estado líquido.
• La licuefacción reduce el
volumen del gas natural en
600 veces su volumen
original
• Gas natural es más liviano
que el aire.
• No tiene olor, transparente,
no tóxico.
GAS NATURAL
C1 - METANO
C2 - ETANO
LA LICUEFACCIÓN REDUCE EL VOLUMEN DEL GAS
NATURAL 600 VECES SU VOLUMEN ORIGINAL
Gas Natural Licuado
ALMACENAMIENTO
TRANSPORTE
REGASIFICACION
Propiedades Físicas del Gas Natural Licuado
• Gas natural enfriado a 256°F (-160°C)
• La reducción en volumen al cambiar
gas a líquido es de 600:1.
• Líquido claro,
no tóxico.
inodoro,
no
corrosivo
y
H
H
H
H
C
H
H
H
C
H
H
C
H
H
H
H
C
H
H
H
H
H
• Densidad: 0.47 gr/cc (3.9 lb/ gl).
C
H
H
H
H
C
• Auto ignición: 540°C ( 1000°F ).
Combustible seguro siempre que se utilice bajo
sistemas de seguridad y protección ambiental.
H
H
H
• Inflamabilidad: 5 a 15 % vol en aire.
H
C
H
H
H
H
C
H
H
Proyecto de Exportación de LNG
Planta Pampa Melchorita
Instalaciones
Marinas
Campamento
Almacenamiento
de LNG
Adsorbedor de Carbón activado
Unidad de Deshidratación del Gas
Antorchas
Unidad de Retiro de Gas Acido
(CO2)
Unidad de
Refrigeración y
Licuefacción
Servicios
Generales
Almacenamiento de
Refrigerantes
Generación Eléctrica
Unidad de Recepción delGas
Video de la Planta
Almacenamiento del LNG
• Para el almacenamiento de
LNG a baja presión, se
utilizarán dos tanques de
130,000 m3 de doble pared
y contenedor simple.
• El uso de tanques de gran
tamaño permiten reducir el
número de tanqueros de
LNG, minimizando así
retrasos en los embarque
por malas condiciones
climáticas.
Tanques de
Almacenamiento
de LNG
Compresores del
BOG
PROYECTO PAMPA MELCHORITA
Tanques de
almacenamiento de GNL
VOLVER
Área de procesos
Puente caballete
Área de procesos
Tanque de almacenamiento de GNL
Izado de techo
Plantas de Procesamiento de Gas Natural en el
Perú
Empresas que operan planta
de Gas Natural
•Empresa Graña y Montero
•Procesadora de Gas
Pariñas S.A.C.
•Pluspetrol Peru Corporation
•Aguaytía Energy
Relación de Unidades Operativas a
Supervisar
EMPRESAS
Empresa Graña y Montero
Procesadora de Gas Pariñas
S.A.C.
Pluspetrol Peru Corporation
Aguaytía Energy
UNIIDADES OPERATIVAS
Pta de Absorción
Planta de Fraccionamiento
CAPACIDAD
40 MMPCS
2,000 BBLD
50 MMPCS
Pta Criogénica de GN
Pta. Procesamiento de Gas
440 MMPCS
Pta. Fraccionamiento de LGN
50, 000 BBLD
Pta. Procesamiento de Gas
Pta. Fraccionamiento de LGN
65 MMPCS
4,400 BBLD
Composición típica del Gas Natural en el Perú
GAS NO ASOCIADO
COMPONENTE
N2
CO2
C1
C2
C3
i-C4
n-C4
i-C5
n-C5
C6
Benceno
C7
C8
C9
C10
H2O
CAMISEA
0.51
0.53
83.39
9.49
3.39
0.46
0.88
0.30
0.28
0.28
0.01
0.18
0.11
0.03
0.01
0.14
GAS ASOCIADO
L O TE Z - 2B
0.2796
1.2703
86.3218
5.6168
3.0423
0.9022
1.2519
0.5093
0.3113
0.4945
L O TE V I
0.2294
0.3060
87.1112
6.3257
3.0128
0.8102
1.1895
0.4864
0.2978
0.2310
L O TE X
0.1541
0.5320
90.2791
4.0699
1.8627
0.7231
0.9068
0.4980
0.3007
0.6736
G MP
0.4477
0.4393
85.2500
6.3681
3.6630
1.0753
1.3753
0.5606
0.3138
0.5069
-
-
-
-
Productos obtenidos del Gas Natural en el
Perú
PRODUCTO
Gas Natural Seco
Aguaytía
GMP
PGP
Malvinas
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Propano Saturado
Butano Saturado
GLP
X
X
HAL
Gasolina Natural
X
X
X
Diesel
X
LGN
Solvente
Pisco
X
X