1) El documento presenta varios ejercicios y preguntas relacionados con el cálculo del contenido de agua en corrientes de gas natural, la deshidratación de gas hasta diferentes especificaciones, y el diseño de plantas de deshidratación con TEG. 2) También incluye preguntas sobre cómo varía el punto de rocío de agua de una corriente de gas con cambios en la presión y temperatura, y sobre las diferencias en diagramas P&ID de plantas de TEG de diferentes proveedores. 3) Por último, propone

1. GAS NATURAL
EJERCICIOS
DESHIDRATACIÓN
A.- CÁLCULOS
1. Una corriente de gas natural sale de un separador primario que opera a 80
bara y 30°C.
a) ¿Cuál es su contenido de agua en mg H2O/Sm3?
b) ¿Cuál es su contenido de agua en ppmv?
2. Repetir el ítem a) del punto 1.- para las siguientes condiciones de operación:
a) Presión: 80 bara; temperatura: 40°C.
b) Presión: 60 bara; temperatura: 30°C.
3. La corriente de gas natural del punto 1. tiene un peso molecular de 18,7.
a) ¿Hasta qué temperatura se la puede enfriar sin que se formen hidratos?
b) ¿Y si la presión de operación del separador fuese 40 bara?
4. Se debe deshidratar la corriente de gas del punto 1. hasta una especificación
de 65 mg H2O/Sm3. El caudal de gas húmedo es 2 MMSCMD.
a) ¿Qué caudal de agua se debe remover en kg/h?
b) ¿Cuál es el caudal de la corriente (en MMSCMD) luego de la
deshidratación? Asumir que no hay pérdidas de hidrocarburos.
5. Equivalencia entre especificaciones comerciales:
a) La especificación de contenido de agua para gasoductos en Argentina es
65 mg H2O/Sm3. ¿A cuántas lb H2O/MMSCF equivale?
b) Una especificación típica en Estados Unidos para contenido de agua para
gasoductos es 7 lb H2O/MMSCF. ¿A cuántos mg H2O/Sm3 equivale?
6. Una corriente de gas natural saturada en agua se deshidratará en una unidad
de TEG hasta una especificación de 65 mg H2O/Sm3 (Wout).Las condiciones
del gas son:
Caudal: 1 MMSCMD.
Presión: 60 bara; temperatura: 35°C.
Peso molecular: 20,2.
Determinar:
a) El contenido de agua del gas de entrada en mg H2O/Sm3 (Win).
b) El punto de rocío de agua del gas deshidratado.
c) La concentración mínima requerida de TEG (% wt). Asumir una
aproximación al equilibrio de 10°C en el último plato de la contactora.
d) La remoción de agua requerida: (Win – Wout) / Win.
e) La circulación de TEG requerida para una contactora con 8 platos reales
(2 platos teóricos).
f) La circulación de TEG requerida para una contactora con 10 platos reales
(2,5 platos teóricos).
g) ¿Se requerirá gas de stripping?
7. Para una corriente de gas natural @ 60 kg/cm2g y 30°C con un punto de rocío
de agua de -9°C, si la presión disminuye, ¿su punto de rocío de agua varía?
¿aumenta o disminuye?
B.- DIAGRAMAS
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2. 1. Analizar dos diagramas P+I de plantas de TEG de diferentes proveedores;
detectar 10 diferencias importantes; indicar cuáles pueden ser los orígenes y
las consecuencias de esas diferencias.
2. Sobre un diagrama de flujo típico de una planta de TEG, elegir una filosofía
de control e indicar los elementos básicos que la definen.
C.- SIMULACIÓN
1. Utilizando el modelo de simulación adjunto (para 2 platos teóricos), analizar
el cambio en el contenido de agua a la salida, para una corriente de gas de
entrada de:
Caudal: 1 MMSCMD
Temperatura = 40ºC
p = 70 kg/cm2(g),
variando el caudal de TEG pobre (entre 2 gpm y 8 gpm de a 2 gpm, para 2
concentraciones de TEG pobre:
99,5 % y 98,5%
Sobre la base de los datos obtenidos, sacar conclusiones acerca de la
imposibilidad de lograr la especificación de 65 mg/Sm3, con la concentración
de 98,5%, aunque se circule mucho caudal de TEG pobre.
Hacer el mismoanálisis cambiando la temperatura de entrada del gas a 30ºC.
Sacar conclusiones sobre la sensibilidad de los resultados ante cambios
aunque sean menores de la temperatura de entrada del gas.
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3. Contenido de agua de gas natural saturado (bajo contenido de CO2 y H2S). GPSA
Databook, 12th Edition, Fig. 20-4.
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4. Condiciones apro xim ad as de formación de hidratos para gas natural saturado (bajo
contenido de CO2 y H2S).
GPSA Databook, 12th Edition, Fig. 20-19.
Punto de rocío de agua en equilibrio con diferentes concentraciones de TEG. GPSA
Databook, 12th Edition, Fig. 20-68.
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5. Remoción de agua vs. circulación de TEG a varias concentraciones. Número de
platos teóricos de la contactora: 2. GPSA Databook, 12th Edition, Fig. 20-71.
Remoción de agua vs. circulación de TEG a varias concentraciones. Número de
platos teóricos de la contactora: 2,5. GPSA Databook, 12th Edition, Fig. 20-72.
2017 Cortesía de la Cátedra Gas y Gasolina, ITBA, Ing Carlos Casares
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