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
