PRIMER DEFENSA DEL PERFILDE TRABAJO DE GRADO

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA STRIPPING

GAS PARA EL MÓDULO DE REGENERACION DE GLICOL

EN LA PLANTA DE COMPRESIÓN DE GAS CARANDA

SERGIO ALEJANDRO LOZA ESCOBAR

Tutor: Ing. Orlando J. Melgar Q.

Ingeniería Petrolera - 11 de marzo del 2013

1. INTRODUCCIÓN

2. ANTECEDENTES

3. PLANTEAMIENTO DEL

PROBLEMA

3.1. Identificación del problema

3.2. Formulación del problema

3.3. Análisis causa - efecto

4. OBJETIVO Y ACCIONES

4.1. Objetivo General

4.2. Objetivo Específico y

Acciones

TEMARIO5. JUSTIFICACIÓN

5.1. Técnica

5.2. Económica

5.3. Ambiental

6. ALCANCE

6.1. Temático

6.2. Geográfico

6.3. Temporal

6.4. Institucional

7. FUNDAMENTACION TEÓRICA

8. TEMARIO TENTATIVO

9. CRONOGRAMA DE TRABAJO

10. BIBLIOGRAFÍA

1. INTRODUCCIÓN

PROBLEMA

Diseño e implementación

Sistema Stripping Gas

RELEVANTE IMPORTANTE ACTUAL

Baja eficiencia del Módulo de

Regeneración Glicol

Desprendimiento Costos en aumento Baja Pureza

SOLUCION Sugerencia Jefe

Prod. P.A.S.A.

Para aumentar eficiencia

regeneración

Porque necesario reducir mant. operat. e incrementar utilidades

Ninguna planta posee Sist. Stripping en Bolivia

Baja inversión de dineroutilización de equipos

actuales

Intervención pozos exigen aumento de

eficiencia

Flash Tank

Reemplazar TEG

Calentar 390 °F

2. ANTECEDENTES

PCG – CAR: 110 km SC Separación, Compresión, Deshidratación.

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 3790919293949596979899

100PUREZA GLICOL POBRE – GESTION 2012

Análisis

Pure

za d

e Gl

icol (

%)

MÓDULO DESHIDRATACIÓN MÓDULO REGENERACIÓN

Depurador ContactoraReboiler

Int. de calor

Bombas Kimray

Flash Tank

Col. destilación

3.1. Identificación del problema

Se cumple esp. contrato.

Contenido agua < 7 lb agua/mmscf

Regeneración de glicol presenta problemas.

La baja pureza del glicol

La reducida eficiencia del módulo de regeneración

Las concentraciones remanentes de agua en el gas

Alto costo operativo

3.2. Formulación del problema

¿Cómo podrá la implementación del Sistema de Stripping Gas mejorar la eficiencia

del Módulo de Regeneración de Glicol en el Proceso de Deshidratación de gas

natural de la Planta de Compresión Caranda?

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

3.3. Análisis causa - efecto

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

BAJA EFICIENCIA MÓDULO REGENERACIÓN GLICOL

Estado de equipos

Condiciones TEG

Contaminación de TEG

Filtro de paño sobresaturados

Perdidas en los equipos

Reacción con CO2 y H2S

Bajo PH

Acumulación de agua

Baja pureza

Aceites inmersosSobresaturación con

agua

Sobrecalentamiento

Depuradores sucios

4.1. Objetivo General

Diseñar e implementar el Sistema Stripping Gas para aumentar la eficiencia

del Módulo de Regeneración de Glicol en el Proceso de Deshidratación de la

Planta de Compresión de Gas Caranda.

4.2. Objetivo Específico y Acciones

4. OBJETIVOS Y ACCIONES

Objetivos Específicos Acciones

1. Realizar un diagnóstico de las condiciones de operación actuales del Proceso de Deshidratación a fin de conocer los problemas operativos existentes y de identificar el comportamiento del sistema.

1.1. Establecer el comportamiento de los parámetros de operación actuales de los equipos.

1.2. Caracterizar la corriente de gas y del trietilenglicol a lo largo del circuito de deshidratación.

1.3. Realizar un Balance Másico de todo el Proceso de Deshidratación actual.

Objetivos Específicos Acciones

2. Establecer el comportamiento ideal que debería tener el Proceso de Deshidratación a partir del diagnóstico para detectar las necesidades del Módulo de Regeneración de Glicol.

2.1. Definir el comportamiento de las variables en el proceso considerando una eficiencia óptima de los equipos.

2.2. Describir las propiedades de flujo del gas y del glicol asumiendo una perdida nula.

2.3. Desarrollar un balance de masa del comportamiento ideal.

3. Contrastar los comportamientos actuales e ideales del Proceso de Deshidratación, con especial interés en el módulo de regeneración, para diseñar el Sistema de Stripping Gas.

3.1. Superponer resultados distinguiendo la diferencia de los parámetros de operación, tanto de los equipos como de los fluidos, entre el ambiente real e ideal.

3.2. Establecer el origen, analizando en detalle, la diferencia entre los parámetros reales e ideales del Módulo de Regeneración de glicol.

3.3. Diseñar el Sistema de Stripping Gas.

4. Formular la implementación del Sistema Stripping Gas al Módulo de Regeneración de Glicol actual a fin aumentar la eficiencia del mismo.

4.1. Definir la fuente del gas de stripping.

4.2. Especificar los nuevos equipos y la instrumentación respectiva a utilizar.

4.3. Establecer las variables de operación.

5. Realizar un análisis técnico-económico de la propuesta a fin de determinar su factibilidad.

5.1. Calcular el CAPEX y OPEX.

5.2. Elaborar un flujo de caja con los datos obtenidos.

5. JUSTIFICACIÓN

5.1. Técnica

En cuanto al proceso:

Mejora regeneración TEG:

Glicol pobre más puro.

Aumento higroscópia de TEG.

Mayor cantidad agua extraída en la

torre contactora.

Glicol más rico.

Menos sobracarga a la Planta Colpa

En cuanto a las ductos:

Menos probabilidad formar

hidratos.

Reduc. taponamiento de líneas.

Reducción riesgos de corrosión.

5.2. Económica

Inversión en propuesta

relativamente baja.

Ahorro inversión en

mantenimiento líneas y equipos.

Gas más seco aumenta su poder

calorífico

5.3. Ambiental

Reducción emisiones de TEG

hacia atmósfera.

Pérdidas de glicol mínimas.

Reducción riesgos enfermedades

cancerígenas.

6.1. Temático

• Área de la Inv. : Tecnología del Gas Natural

• Tema Específico: Proceso de deshidratación de gas

6.2. Geográfico

• Campo: Caranda

• Lugar: Planta de Comp. Gas Caranda

• Provincia: Ichilo

• Departamento: Santa Cruz

6.3. Temporal

• 10 meses, febrero a noviembre, año académico 2013.

6.4. Institucional

• Petrobras Argentina S.A. , operadora del Campo Caranda.

6. ALCANCE

7. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICAObjetivos Específicos Acciones Fundamentación Teórica

1. Realizar un diagnóstico de las condiciones de operación actuales del Proceso de Deshidratación a fin de conocer los problemas operativos existentes y de identificar el comportamiento del sistema.

1.1. Establecer el comportamiento de los parámetros de operación actuales de los equipos.1.2. Caracterizar la corriente de gas y del trietilenglicol a lo largo del circuito de deshidratación. 1.3. Realizar un Balance Másico de todo.

1.1.1. Parámetros operativos de PCG-Caranda.

1.2.1. Análisis cromatográfico y fisicoquímico del gas y TEG.

1.3.1. Ingeniería de procesos.

2. Establecer el comportamiento ideal que debería tener el Proceso de Deshidratación a partir del diagnóstico, para detectar las necesidades del Módulo de Regeneración de Glicol.

2.1. Definir el comportamiento de las variables en el proceso considerando una eficiencia óptima de los equipos.2.2. Describir las propiedades de flujo del gas y del glicol asumiendo una pérdida nula.2.3. Desarrollar un balance de masa del comportamiento ideal.

2.1.1. Ingeniería aplicada a procesos del Gas Natural.

2.2.1. Análisis fisicoquímico del gas y glicol.

2.3.1. Ingeniería de Procesos

7. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICAObjetivos Específicos Acciones Fundamentación Teórica

3. Contrastar los comportamientos actuales e ideales del Proceso de Deshidratación, con especial interés en el módulo de regeneración, para diseñar el Sistema de Stripping Gas.

3.1.1. Superponer resultados distinguiendo la diferencia de los parámetros de operación, tanto de los equipos como de los fluidos, entre el ambiente real e ideal.3.2.1. Establecer el origen, analizando en detalle, de la diferencia entre los parámetros reales e ideales del Módulo de Regeneración de glicol.3.3.1. Diseñar el Sistema de Stripping Gas.

3.1.1. Principio y aplicaciones del proceso de deshidratación.3.2.1. Tecnología del gas natural.3.3.1. Ingeniería de Instrumentación y Control de procesos.

4. Formular la implementación del Sistema Stripping Gas al Módulo de Regeneración de Glicol actual a fin aumentar la eficiencia del mismo.

4.1. Definir la fuente del gas de stripping.4.2. Especificar los nuevos equipos y la instrumentación respectiva a utilizar.4.3. Establecer las variables de operación.

4.1.1. Balance producción-consumo de gas natural, PCG-CAR.4.2.1. Automatización y control de procesos.4.3.1. Ingeniería del Gas Natural.

5. Realizar un análisis técnico-económico de la propuesta a fin de determinar su factibilidad.

5.1. Calcular el CAPEX y OPEX.5.2. Elaborar un flujo de caja con los datos obtenidos.

5.1.1. Plan de Inversión 2013, PTG – Caranda.

5.2.1. Solicitud de insumos, Warehouse PTG-Caranda.

5.3.1. Catálogo Chevron.

8. TEMARIO TENTATIVOCAPÍTULO 1 GENERALIDADES

1.1. RESUMEN EJECUTIVO

1.2. INTRODUCCIÓN

1.3. ANTECEDENTES

1.4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.5. OBJETIVOS

1.6. JUSTIFICACIÓN

1.7. ALCANCE

1.8. HIPÓTESIS

CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO

2.1. CARACTERIZACIÓN DEL GAS

2.2. FUNCIONAMIENTO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

2.3. ANÁLISIS DEL GLICOL

2.4. CARACTERIZACIÓN MEZCLA AGUA-GLICOL

2.5. ANALISIS TÉCNICO - ECONÓMICO

CAPÍTULO 3. MARCO PRÁCTICO

3.1. CÁLCULO DEL CONTENIDO DE AGUA

3.1. CÁLCULO DE PUREZA DE GLICOL

3.2. DETERMINACIÓN DE EFICIENCIA DEL PROCESO

3.3. DISEÑO DEL SISTEMA DE STRIPPING GAS

CAPÍTULO 4. ANÁLISIS DE VIABILIDAD

4.1. VIABILIDAD TÉCNICA

4.2. VIABILIDAD ECONÓMICA

CAPÍTULO 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. CONCLUSIONES

5.2. RECOMENDACIONES

9. CRONOGRAMAAÑO 2013

MES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPT. OCT. NOV. DIC.

SEMANA 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

ACTIVIDADES DEL MARCO TEORICO                                                                                                

Análisis cromatográfico del gas                                                                                                

Determinación del contenido de agua                                                                                                

Evaluación de los parámetros operativos de PCG-CAR                                                                                                

Balance másico del proceso                                                                                                

Estudio de los equipos de operación                                                                                                

Observación de los instrumentos                                                                                                

Determinación del flujo de corrientes                                                                                                

Evaluación de las condiciones del glicol                                                                                                

Análisis del TEG                                                                                                

Determinación de las variables operativas del horno                                                                                                

Cálculo del contenido de agua en glicol                                                                                                

Medición del agua expulsada a atmósfera                                                                                                

Balanca másico glicol rico - glicol pobre                                                                                                

Análisis técnico del proyecto                                                                                                

Análisis económico del proyecto                                                                                                

Conclusiones y recomendaciones                                                                                                

ACTIVIDADES DEL MARCO PRACTICO                                                                                                

Cálculo del contenido de agua                                                                                                

Cálculo de pureza de glicol                                                                                                

Caracterización mezcla agua-glicol                                                                                                

Balance de flujo de gas combustible                                                                                                

Balance de flujo de gas de instrumento                                                                                                

Determinación de eficiencia de regeneración                                                                                                

Muestreo de agua extraída                                                                                                

Implementación de válvulas neumáticas                                                                                                

Estudio de instrumentos reguladores de presión                                                                                                

Acondicionamiento del sistema                                                                                                

Diseño de Stripping Gas                                                                                                

Análisis mediante de resultados con Crystal Ball TM                                                                                                

B. Guo, A. G. (2005). Natural Gas Engineering Handbook. Houston, Texas,

U.S.A.: Gulf Publishing Company.

GPSA. (2004). Engineering Data Book (12th ed., Vol. I & II). Tulsa, Oklahoma.

Martínez, M. J. (s.f.). Ingeniería de gas, principios y aplicaciones.

Deshidratacion del gas natural. Maracaibo, Zulia, Venezuela: Ingenieros

Consultores S.R.L.

S. Mokhatab, W. Poe, & J. Speight. (2006). Handbook of Natural Gas

Transmission and Processing. U.S.A.: Gulf Professional Publishing.

University of Texas. (s.f.). A Dictionary for the Petroleum Industry.

O. Melgar, Tratamiento del Gas Natural.

10. BIBLIOGRAFÍA

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN

STRIPPING GAS