2. Temario
• Introducción a la Industria
• Condición del Gas, especificaciones.
• Facilidades de Entrada
• Unidad de Remoción de Mercurio
• Unidad de Endulzamiento
• Unidad de Dew Point (Punto de Rocio)
• Estabilización de Condensados
• Recuperación de GLP
• Sistema de Compresión
• Sistema de Almacenamiento y Transferencia de
Petróleo
• Tratamiento y Adecuación de Agua
3. • Sistemas Auxiliares
- Sistema de Refrigeración con Propano
- Unidad de Regeneración de Glycol
- Hot Oil
- Fuel Gas
- Generación
• Servicios Auxiliares
- Aire de Instrumentos
- Tratamiento de Agua
- Drenaje Cerrado (Venteo)
- Drenaje Abierto
- Drenaje Pluvial
- Red Contra Incendio y Agua de Servicio
- Tanques de Almacenamiento
• Sistema de Control
• Sistema de Seguridad y Emergencia
4. Nivel 1
Nivel 2
Proyecto del
Negocio E&P
CONCEPTUAL
IDENTIFICACION EJECUCION CIERRE
BASICO
Estructura de Proyectos E&P - Negocio
5. Proyecto del Negocio
E&P
CONCEPTUAL
IDENTIFICACION EJECUCION CIERRE
Nivel 1
Nivel 2
Nivel 3
EXPLORACION RESERVORIOS FACILIDADES
OPERACIÓN
&
MANTENIMIENTO
BASICO
PRODUCCION
PERFORACION
Estructura de Proyectos E&P - Negocio
6.
7. Composición del Gas Natural
Elemento yi(%)
Metano 84.979
Etano 6.082
Propano 3.339
I-Butano 0.436
N-Butano 1.081
I-Pentano 0.257
N-Pentano 0.302
Hexano 0.22
Heptano+ 0.254
Ácido sulfídrico 0.43
Dioxido de Carbono 2.65
GAS
GLP
GASOLINA
9. Balance de Planta
Planta de Gas
Quema / Venteo
Entrega
Gas Combustible
Producción
CO2
100 %
0,4 %
97,3 %
1,1 %
0,9 %
Gas Convertido 0,3 %
Condensado + Gasolina Natural
Gas
10. Facilidades
de Entrada
Remoción de
Mercurio
Dew Point 1
Dew Point 2
Gas Venta
Circuito de
Propano
Sistema de
Venteo
Servicios
Circuito de
Glicol
Circuito de
Aceite Térmico
Aire de
Instrumentos
Gas
Combustible
Estabilización
de
Gasolina
Servicios Compartidos
Planta
Trat. Agua
Endulzamiento
Generación
E.E.
Diagrama de Bloques
Tanques
Generación
E.E.
14. Los principios físicos básicos para la separación son:
Insolubilidad entre los fluidos: El estado gaseoso y el líquido en condiciones
estables de temperatura y presión, así como el agua y el petróleo, no son
solubles, es decir que si bien se mezclan, no son miscibles, conservando su
estructura original.
Diferencia de densidades: Los tres fluidos a separar conservan en la mezcla
diferentes densidades, actuando el efecto de la gravitación, de manera que los
fluidos se separan por diferencia en el peso de cada componente.
Decantación: Es el efecto de la gravedad sobre los diferentes pesos de
los fluidos a separar, haciendo que el más pesado tenga la tendencia a
acumularse en lo más profundo.
Coalescencia: Es la propiedad de las gotas de un mismo fluido a atraerse y unirse
entre sí, facilitando el proceso de decantación
Entre los mecanismos de separación, que tienen que ver con la estructura y
diseño del equipo, se puede considerar como más importantes:
Choque: El choque de la mezcla a la entrada del separador propondrá la
dispersión de los fluidos de diferente densidad.
15. Cambio de velocidad: Asociado al principio de inercia, los cambios de velocidad se
manifestarán en una reducción de velocidad de cada una de las fases en forma
diferente y consecuente con sus densidades.
Cambio de dirección: Existe la tendencia a la separación entre fases, cuando al
fluido se le modifica su dirección, generada por la diferencia de densidad de los
fluidos.
Tiempo de residencia: O de retención, es el tiempo que le lleva al fluido pasar por
el separador. Para un determinado caudal o flujo, éste tiempo está fundamentado
por el volumen disponible. Está dado por el diámetro del separador, el largo, y el
nivel de líquido de operación.
Un aumento de éstos parámetros causará un aumento en el tiempo de residencia.
El tiempo de residencia es necesario para obtener una buena separación, pero
posee una estrecha vinculación con la presión, temperatura y características del
fluido:
Más viscosidad = Mayor tiempo de residencia
Menor viscosidad = Menor tiempo de residencia
Superficie interfase: Es importante la mayor superficie en el área de contacto entre
las fases. De aquí la conveniencia, en muchos casos, de utilizar separadores
horizontales en lugar de los verticales.
17. • Esta unidad tiene la finalidad de remover el Mercurio presente en
el gas.
- Gas de Ingreso: 30– 90 μg/Nm3
- Especificación de Venta: 0.6 μg/Nm3
• Es necesario instalar Unidades de Remoción de Mercurio para
cumplir con la especificación de venta y regulaciones
medioambientales
Unidad de Remoción de Mercurio (URC)
18. Unidad de Remoción de Mercurio (URC)
• Entre las tecnologías disponibles se eligió el proceso de
remoción por quimisorción en lechos no regenerativos
(adsorbentes).
• Se realizó un proceso de selección del adsorbente adecuado
para el tipo de gas procesado y el contenido de Mercurio.
• Se evaluaron propuestas de empresas especializadas en la
fabricación de este tipo de material:
- Selective Adsorption Associates
- Axens
- Johnson Matthey
• Se seleccionó el adsorbente provisto por Johnson Matthey
Puraspec 1157.
19. Unidad de Remoción de Mercurio (URC)
Servicio Gas Gas Gas
Caudal (MMscfd) 255 255 255
Adsorbente
Nombre Mersorb‚CR CMG273 Puraspec 1157
Fabricante Nucon International Axens Synetix
Forma Pellets Spherical
Base Carbon Mesoporous Alumina Metal Oxide
Componente Activo CuS CuS CuS
Mercurio
Ingreso ug/Nm³ 19.4 40 40
Salida ug/Nm³ 0.01 0.5 0.5
Recipiente
Volúmen (m3) 16.1 31.5 16.2
Caida de Presión
Lecho psi 5.8 5 2.6
Total psi 6 7 3.4
Carga
m3/Totales 37.2 63.0 32.0
m2 5.3 7.5 6.6
MMscfd / m2 48.4 33.8 38.6
Vida del Lecho
Años Esperados 10 6 7
Años Garantizados 5 5 5
Proveedor
Selective Adsorption
Associates
Axens Johnson Matthey
20. De Facilidades de
Entrada
Filtro Partículas
3-F-601
Precalentador
Entrada
3-E-601
Reactor Mercurio
3-V-601
A Endulzamiento
A Dew Point
Unidad de Remoción de Mercurio (URC)
22. • El endulzamiento del gas se realiza mediante una absorción con amina.
• Cada planta cuenta con una unidad de amina que puede procesar entre
el 25% y el 45% del caudal total de gas que se procesa.
•Esta unidad tiene la finalidad de remover los gases ácidos (CO2, H2S)
presentes en el gas.
El proceso que se selecciona normalmente para la reducción en el
contenido de CO2 es una planta de tratamiento con aminas.
Tipo de amina actual MDEA formulada.
Concentración de amina en el proceso 50 % en peso (en agua
tratada)
Unidad de Endulzamiento con Amina
23. Unidad de Endulzamiento - Absorción
Torre de
Absorción
Filtro de
Entrada
Filtro de
Salida
Separador Gas
Dulce
Precalentador
Entrada
De URC
Gas Dulce a
DP
Amina
Pobre
Amina Rica
24.
25. Amina Pobre
a Torre
Absorción
Unidad de Endulzamiento - Regeneración
Booster
Amina
Pobre
Reboiler
K.O Gas Acido
Torre de
Regeneradora
Flush Drum
Amina Rica
de Torre de
Absorción
Surge Drum
Pre-Filtro
Partículas
Post-Filtro
Partículas
Filtro
Carbón
Aero-
Enfriador
Amina Pobre
Intercambiador
Amina
Pobre/Rica
Bomba
Amina
Pobre
Condensador
Acumulador
26. ABSORCIÓN
GAS FILM LIQUID FILM
PBULK
P*INT
CO2BULK
[CO2]i
DGA
• Equilibrio Vapor-Liquido
• P* define condiciones de Transferencia
• Evolución (Amina Libre, CO2)
• Química de la Reacción
• Velocidad Limitante Usual
• Mecanismo Importante.
• Modelo de Transferencia de Masa.
• Formación de Productos de Reacción
• Eliminación de Reactantes
27. • Esta unidad tiene la finalidad de remover los hidrocarburos condensables presentes en el gas y así ajustar
el Punto de Rocío a las especificaciones del gas de venta.
• El agua presente en el gas, bajo ciertas condiciones de presión, baja temperatura, flujo en torbellinos y en
presencia de algunos hidrocarburos más pesados, provoca la formación de hidratos.
• Los hidratos son sistemas sólidos cristalinos agua + hidrocarburos, que tienen la particularidad física de
presentarse como sólidos en temperaturas aún superiores a 0°C.
• En un principio existía la creencia de que el hidrato era el resultado de la congelación del agua existente
en el gas. Se ha comprobado que los vapores de agua e hidrocarburos (gasolina) se combinan para formar el
hidrato (4 a 1), el que bajo ciertas condiciones puede formarse a temperaturas aún por encima del punto de
congelación del agua.
•
• Los factores que afectan la velocidad de formación del hidrato son, entre otras: la composición del gas,
altas velocidades de flujo, pulsación de la presión, pequeños cristales, y la existencia de lugares apropiados
para su acumulación y expansión.
• Dado que para la formación de hidratos es necesario la presencia de agua líquida, pudiendo predecir la
temperatura a la que aparecerá el agua líquida ayudará también a predecir la formación de los hidratos.
• Esta característica, provocada de exprofeso operativamente, contribuye al acondicionamiento del gas;
ocurrida fuera de control o accidentalmente, puede manifestar se en la formación de sólidos en el transporte
o proceso.
• Los hidratos solidificados ocasionan graves
• Para inhibir la formación de hidratos durante el enfriamiento del gas se inyecta una solución de glicol
(MEG) en los cabezales de los intercambiadores Gas/Gas y Chiller.
Unidad de Dew Point
31. Unidad de Dew Point
Absorción Física por Inyección
De URC y
Endulzamient
Gas-Gas
Separador
Frío
(Trifásico)
A Estabilización
A Regeneración MEG
Gas-Gasolina
Chiller Propano
Filtro
Salida
Gas de
Venta
Inyección
de Glicol
Inyección
de Glicol
Inyección
de Glicol
32.
33. • La finalidad de la unidad de estabilización de gasolina es
estabilizar los líquidos separados durante el tratamiento del
gas bajándole la presión de vapor para su almacenamiento y
posterior distribución.
• Cumplir la especificación de TVR 12.
• La alternativa es el tener un sistema de VRU (Vapor Recovery
Unit) en los tanques de almacenaje.
Unidad de Estabilización
35. Sistema de Refrigeración Mecánica (Propano)
• El sistema está provisto de 5 compresores tipo tornillo accionados
por motor a gas, de los cuales uno opera en stand-by.
• Tanto la succión como la descarga de todos los compresores están
conectadas a colectores comunes a ambos trenes.
• Asimismo, existen cuatro aerocondensadores por cada tren, pero
los ocho reciben el propano vapor del colector común de descarga
de los compresores, y descargan el propano condensado a otro
colector común, que lo conduce hasta un tanque acumulador.
• De esta forma, el sistema de refrigeración cuenta con equipos de
proceso:
• Los compresores
• Los aerocondensadores de propano
• El tanque acumulador de propano
• Scrubbers de succión de los compresores de propano
• Economizadores de propano
• Chillers
• Enfriadores de tope de torre estabilizadora
36. •El GLP de fuentes naturales consiste principalmente de propano, isobutano
y butano normal.
•El GLP y todos los hidrocarburos que lo componen son fácilmente
inflamables. Esta propiedad hace sea usado como combustible, se torne
peligroso si no se lo maneja correcta y cuidadosamente.
•Todos los hidrocarburos que componen el GLP son mas pesados que el aire
, cuando se escapa de un confinamiento, especialmente en grandes
cantidades, tiende a asentarse en las partes bajas tales como sótanos,
huecos y otras cavidades.
•El GLP producido del gas natural es incoloro, insípido e inodoro, por lo
tanto debe agregársele una substancia odorizante para que el olor sirva de
aviso indicador de fugas o escapes de gas.
•Aunque el GLP existe en estado gaseoso bajo condiciones normales de
presión temperatura, puede licuarse prontamente de las siguientes
maneras:
1. reduciendo la temperatura,
2. aplicando presión,
3. reduciendo la temperatura y aplicando presión.
•Luego puede ser transportado, almacenado y manejado fácilmente como
líquido, reteniendo todas las ventajas de un combustible gaseoso.
Producción de GLP
43. Unidad de Regeneración de Glicol
• La finalidad de la unidad es regenerar la totalidad del caudal de Glicol (Mono-
etilenglicol) rico proveniente de la Unidad de Dew Point.
• Una solución de monoetileneglicol pobre, es inyectada antes y en el
intercambiador gas-gas.
• El gas es dirigido a un enfriador (chiller) El líquido posteriormente es extraído
en un separador de alta presión de tres fases comúnmente llamado trifásico o
separador de frío, donde la fase gaseosa constituye el llamado gas residual seco
que se envía a gasoducto o al proceso restante.
• La fase líquida se subdivide en dos, una constituida por la solución glicol-agua y
la restante por gasolina, debido a la inmiscibilidad de ambos y su apreciable
diferencia de densidad, son fácilmente separables.
• La corriente de glicol enriquecido con agua es enviada a la Planta Regeneradora
o Rectificadora, donde a presión atmosférica y mediante la entrega de calor, se la
despoja del agua absorbida.
• La gasolina obtenida en estas condiciones contiene apreciable cantidad de
hidrocarburos livianos, como ser propano y butano, razón por la cual se los debe
eliminar de la misma, transformándola en gasolina estabilizada.
•La experiencia ha mostrado que este tipo de instalación es muy confiable y
ofrece resultados satisfactorios.
45. Sistemas Auxiliares – Aceite Caliente
• El Tercer Tren cuenta con un sistema propio e independiente de aceite
térmico (hot oil).
• El Sistema de Aceite Térmico está diseñado para proveer calor al:
- Precalentador de gas 3-E-601 (URC).
- Reboiler de la torre estabilizadora 3-E-13. (Establización de
Gasolina)
- Regenerador de MEG 3-H-101 (Unidad de MEG).
- Rebolier de la torre regenerador 3-E-402 (Unidad de Amina).
• El medio calefactor es el aceite Shell Térmico B.
• Se evaluó la factibilidad de interconectar las unidades existentes a la
nueva.
• Debido a la distancia entre las unidades, hidráulicamente no es factible.
46. Acumulador de Succión
Reboiler
Estabilizadora
Horno Hot–Oil
Regenerador
Glicol
Distribución
Hot Oil
Precalentad
or Entrada
Reboiler
Regeneradora
Aminas
Bomba de
Recirculación
Sistemas Auxiliares – Aceite Caliente
50. Red de Transporte y Distribución de Gas
Estación de
Despacho
Gasoducto en
acero negro
P = 40 a 110 Bar
Tratamiendo
de crudo
Extracción
Viviendas
unifamiliares
Red
secundaria
Tubo de
Polietileno
P=4 Bar
Regulador Distrital
(baja la presión a 4 Bar)
Vivienda
Colectiva y
Local comercial
Válvula zonal
Válvula zonal
4 Bar
4 Bar
Red primaria en
acero negro
Pmax=40 Bar
Puente de
regulación
industrial
Acometida a
red secundaria
Acometida a
red primaria
Industria
19 mbar
19 mbar
51. Propiedades y Tipos de Sistemas de Transporte
Líneas de transporte de agua líquida.
Línea de transporte de vapor
sobrecalentado.
Líneas de transporte de crudo o
condesado y derivados.
Líneas de transporte de parafinas.
Líneas de transporte de aceite base.
Líneas de transporte de fluidos
refrigerantes.
Líneas de transporte de aire
comprimido.
Líneas de transporte de gas natural,
gas de refinería, gas de procesos y
equipos.
Líneas aereas y enterradas.
Etc.
Fluidos en fase líquida y gaseosa.
Distintos tipos de material de tubo.
Distintas velocidades de flujo
Distintas presiones de trabajo
Distintos grados de corrosión
Distintos niveles de temperatura
Líneas aéreas y enterradas
Transportan substancias puras y
mezclas.
52. Densidad del fluido () y Gravedad
Específica (G)
Viscosidad absoluta ()
Efecto de la Presión (P) y
Temperatura (T)
Calor específico (cp y cv)
Conductividad térmica (k)
Definen el regimen de flujo
(laminar, turbulento, etc).
Definen la caida de presión (P).
Definen el calentamiento o
enfriamiento del producto (T).
Definen la capacidad de transporte
del ducto ( el caudal Q).
Afectan en las longitudes de
transporte (L).
Definen el diámetro (D), espesor de
material (t) y material del tubo.
Influyen en los niveles de
corrosión por erosión (tce)
Definen el tipo de inhibidor de
corrosión a utilizar.
53. Efectos del Medio Ambiente
DUCTOS ENTERRADOS
•Temperatura del suelo
•Conductividad del suelo
•Densidad del suelo
•Calor específico del suelo
•Profundidad de entierro de ducto
DUCTOS AEREOS
Temperatura
Velocidad del aire externo
Estabilidad del suelo
Lluvia y nieve
Cargas externas de soporte
54. Efectos del Mercado de Demanda
y Selección de Ruta
Identificación de los puntos de aprovisionamiento y de despacho
en mapas a escala.
Identificación de los puntos de control sobre el mapa.
Esquematizar la ruta más corta considerando áreas de mayor
preocupación ( picos elevados, tipo de terreno, lagos, etc)
Dibujar la ruta seleccionada sobre fotografías aéreas y análisis de
la ruta seleccionada utilizando un estereoscopio.
Refinar el trazado de la ruta para acomodarlo en mejor terreno, de
más fácil acceso, etc.
55. Fases de Construcción de Ductos
• APERTURA DE SENDA
• DESFILE DE DUCTOS
• EXCAVACION DE ZANJA
• SOLDADURA DE JUNTAS
• RADIOGRAFIADO
• REVESTIMIENTO DE JUNTAS
• ENTIERRO DE DUCTOS
• LIMPIEZA Y CALIBRADO
• PRUEBA HIDRAULICA
• SECADO DE DUCTOS
56. Normas Utilizadas en Transporte
• ASME 31.4 sistemas de transporte de líquidos.
• ASME 31.8 sistemas de transporte de gas.
• ANSI código para gas combustible.
• API 5L Código para tuberías de línea.
• ASTM Código para tuberías de planta y otros.
• AWS, API 1104, NACE
• NFPA Normas de protección contra fuego.
57. Apertura de Senda
•Cumplir con las
regulaciones medio
ambientales.
•Tener una política
medio ambiental.
•Tener plan de manejo
ambiental.
•Realizar evaluación de
impactos ambientales.
58. CONCEPTOS Y
GENERALIDADES
Gasoducto:
• Tubería para el transporte
de gas natural a alta
presión y grandes
distancias.
Los gasoductos pueden
ser nacionales e
internacionales, y
suministran a una sola o
varias regiones.
Red de gasoductos:
Sistema integrado de
gasoductos de un país,
región o provincia.
65. BASE PARA DISEÑO
RETENSION DE SOLIDOS SUSPENDIDOS.
RETENSION DE HIDROCARBUROS.
MINIMIZAR LOS EFLUENTES A PRODUCIR EN LA PLANTA
(SOLIDOS Y LIQUIDOS).
NO PRODUCIR CAMBIOS FISICO QUÍMICOS EN EL AGUA
A TRATAR.
SISTEMA DE INYECCIÓN.
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA
66. CONDICIONES DE DISEÑO
INGRESO A PLANTA:
MENOR A 1000 PPM DE HIDROCARBURO LIBRE.
MENOR A 100 PPM DE SST EN MEMBRANA DE 8
MICRONES.
CAUDAL DE DISEÑO DE 7000 BPD
EFLUENTES:
HIDROCARBUROS: SE DEVUELVE A PLANTA CON
MENOS DEL 5% DE BSW.
AGUA: SE REPROCESA EN PLANTA.
SOLIDOS: MENOS DEL 80% DE HUMEDAD EN PESO,
PARA SER TRASLADADO A LAND FARMING.
67. CONDICIONES DE DISEÑO
CALIDAD DE AGUA A LA SALIDA DE PLANTA:
HIDROCARBUROS MENOS DE 5 PPM
SST MENOS DE 2 PPM
(EN MEMBRANA DE 2 MICRONES)
BSR 99% DE EFICIENCIA
OXIGENO DISUELTO RESIDUAL DE P.Q.
PRESION DE INYECCIÓN 2400 PSI
Los valores de hidrocarburos, SST, BSR y oxígeno disuelto pueden ser menores si el
tratamiento químico del agua en planta es el óptimo (productos químicos adecuados,
personal calificado en operación, análisis de agua cada 4 horas,….)
68. PROCESO
PLANTA DE TRATAMIENTO
DE AGUA
7000 BPD
AGUA DE PRODUCCION AGUA TRATADA
HIDROCARBUROS
A PLANTA
SÓLIDOS
LAND FARMING
AGUA A REPROSESAR
69. PLANTA DE TRATAMIENTO
DE AGUA
TK 900
SKIMMER
U. DE FLOTACION
PLANTA
TK 910
DESPACHO
FILTROS MULTILECHOS
CISTERNA
FILTROS
MANGAS
FILTROS
CARTUCHOS
SISTEMA DE
INYECCION
SKIMMER 1207 BBL
UNIDAD DE FLOTACION EXISTENTE (MANTENIMIENTO)
FILTROS MULTILECHOS 7000 BBL/D
DESPACHO 1250 BBL
FILTROS MANGAS (2) 7000 BBL
FILTRO DE CARTUCHOS (2) 7000 BBL
BOMBAS DE INYECCION (3) 2400 PSI A 3700 BBL CADA UNA
70. EFLUENTES PRODUCIDOS EN LA
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA
FILTROS
MANGAS
FILTROS
CARTUCHOS
SISTEMA DE
INYECCION
TK 900
SKIMMER
U. DE FLOTACIÓN M-900
V-22
TK 910
DESPACHO
FILTROS MULTILECHOS
CISTERNA
HIDROCARBURO FLOTADOS
PURGAS
PURGAS
RETROLAVADO
DE FILTRO
71. TRATAMIENTO DE EFLUENTES
270 BBL
RETROLAVADO
DE FILTRO
PILETA API
PILETAS DE ARENA
PETROLEO
AGUA
PURGAS
FLOTADOS
HIDROCARBUROS DEL
72. ANALISIS DE AGUA
Parámetros que superan el límite establecido por decreto:
Análisis de agua de PRODUCCION
Ítem Parámetros Unidad Cuerpo de agua
clase “c”
Muestra
Agua de
Río
Muestra
Agua
M-900
Relación
de mezcla
4 Aceites y grasas mg/l 0,3 0 7 23,33
17 Benceno ug/l 10 1,7 819 98,47
20 Boro mg/l 1 0,5 1,1 1,2
32 Fenoles ug/l 5 0 2050 410
35 Fosfato total mg/l 1 1,8 5,8 No alcanzable
43 Nitrógeno total mg/l 12 0,75 31 2,69