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UNIVERSIDADES PARA EL BIENESTAR BENITO JUAREZ GARCIA
SEDE: COATZACOALCOS, VER.
INGENIERÍA QUÍMICA EN DESARROLLO DE LA INDUSTRIA PETROLERA
Clave Institución 30UBBJ0039
Clave Licenciatura: 300546
Tel. (921) 2150634
Correo: [email protected]
PROCESO DE LA INDUSTRIA DEL PETROLEO 1
4.3 PROCESO DE LA PLANTA DE AMONIACO
NOMBRE DEL DOCENTE
PEDRO TOLEDO MARTINEZ
UNIDAD 4
SEMANA 15
EQUIPO 3
DE LA CRUZ MORA JAILENE ALICIA
SANTOS ZUÑIGA JOHAN IVAN
SOLANO OLIVA JAIR
TAPIA CRUZ LIZ MARIAN
VERA SANCHEZ MARIA DEL CARMEN
FECHA 22 DE NOVIEMBRE DE 2023
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OBJETIVO
Observación y registro del funcionamiento del proceso de la planta de amoniaco
INTRODUCCION
El amoníaco se utiliza principalmente en la producción de fertilizantes, tales como
amonio sulfato, nitrato de amonio, fosfato de amonio. También se utiliza como
refrigerante y como un intermedio para algunos productos petroquímicos. La
mayoría de las plantas de amoníaco son parte de una planta de fabricación de
fertilizantes más grande que funciona con ácido nítrico, fosfórico ácido, ácido
sulfúrico, En su forma pura, existe amoniaco a temperatura ambiente condiciones
que un gas. Cuando se comprime a entre 200 y 300 psig, puede ser condensada
contra el aire o el agua de refrigeración. Con el fin de aplicarlo al suelo, amoníaco
debe combinarse con otras sustancias. Estas sustancias son elegidas por sus
beneficios adicionales a la del suelo.
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DESCRIPCIÓN DE LA INDUSTRIA QUÍMICA DEL AMONIACO
La industria química del amoníaco es esencial para la producción de fertilizantes y
productos químicos, es abundante en nutrientes que enriquecen el suelo, El proceso
principal, Haber-Bosch, combina nitrógeno e hidrógeno a altas temperaturas y
presiones. El amoníaco se utiliza principalmente en la fabricación de fertilizantes
como la urea, así como en productos químicos y refrigerantes. Los desafíos incluyen
el impacto ambiental y la toxicidad, lo que ha llevado a investigaciones para hacer
la producción más sostenible y segura. La industria busca alternativas más
ecológicas y métodos de producción que utilicen fuentes de energía renovable. El
amoníaco también se utiliza en el tratamiento de residuos y de aguas residuales, el
almacenamiento en frío, caucho, en las industrias de celulosa y papel y de alimentos
y bebidas como un estabilizador, neutralizador y una fuente de nitrógeno. También
se lo utiliza en la elaboración de fármacos
Procesos y técnicas aplicadas
¿Cómo es el proceso industrial del amoníaco?
La mezcla de hidrógeno y nitrógeno se comprime dentro del compresor, a una
presión de 200 atm y una temperatura de 450 °C. Los gases se bombean a un
reactor que contiene un catalizador de hierro. Los gases se enfrían en el tanque de
enfriamiento, y el amoníaco se licua y se separa.
Haber-Bosch es el método predominante para la síntesis de amoníaco. Involucra la
combinación de nitrógeno e hidrógeno a alta presión y alta temperatura utilizando
un catalizador de hierro o de hierro combinado con otros materiales.
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Materias Primas:
El nitrógeno se obtiene del aire, y el hidrógeno se puede producir mediante procesos
de reformado de gas natural o gasificación de agua.
Refrigeración y Compresión:
El proceso Haber-Bosch genera calor, por lo que se requiere refrigeración para
controlar la temperatura. Además, se utilizan sistemas de compresión para
mantener la alta presión necesaria.
Separación y Purificación:
Después de la síntesis, es necesario separar y purificar el amoníaco del gas
residual. Se utilizan técnicas como la absorción en agua y la destilación.
Productos Químicos Derivados:
En el manejo del amoníaco, algunos productos químicos derivados son de especial
importancia. Uno de ellos es el ácido nítrico (HNO3), que se produce utilizando
amoníaco como precursor. El ácido nítrico es esencial en la fabricación de
fertilizantes y explosivos.
Además, la urea, otro derivado del amoníaco, tiene una gran relevancia. La síntesis
de urea implica la combinación de amoníaco y dióxido de carbono, y la urea es un
componente fundamental en la industria de fertilizantes, siendo una fuente eficiente
de nitrógeno para las plantas.
Estos productos químicos derivados resaltan la importancia del amoníaco en la
producción de insumos agrícolas y materiales esenciales para la industria química,
aunque su manejo requiere precauciones estrictas debido a la toxicidad del
amoníaco.
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Tecnologías Sostenibles
Se están investigando y desarrollando tecnologías más sostenibles, como la
producción de "amoníaco verde" utilizando fuentes de energía renovables y la
captura de carbono para reducir el impacto ambiental.
Seguridad y Manejo:
Dada la toxicidad: El manejo seguro del amoníaco implica la adopción de medidas
críticas para proteger a los trabajadores y el entorno. Algunas de las medidas más
importantes incluyen el uso de equipo de protección personal, como gafas y guantes
resistentes a productos químicos, la implementación de sistemas de ventilación
eficaces, el almacenamiento adecuado lejos de sustancias incompatibles, la
manipulación cuidadosa para evitar derrames, y la formación continua sobre los
riesgos y procedimientos de emergencia. Además, la instalación de sistemas de
detección, la realización de monitoreo ambiental y el cumplimiento estricto de
regulaciones son esenciales para garantizar un manejo seguro del amoníaco.
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Producción de amoniaco mediante reformado convencional con vapor
La producción de amoniaco mediante reformado convencional con vapor es un
proceso químico utilizado a nivel industrial. Este método implica la combinación de
gas natural con vapor de agua para producir una mezcla de hidrógeno y monóxido
de carbono, conocida como gas de síntesis. Posteriormente, el gas de síntesis
reacciona con nitrógeno para formar amoniaco.
Este proceso se realiza en varios pasos, incluyendo la reforma primaria, la reforma
secundaria y la síntesis de amoniaco. La reforma primaria implica la reacción del
gas natural con vapor de agua para producir gas de síntesis, mientras que la reforma
secundaria mejora la proporción de hidrógeno en esta mezcla. Finalmente, la
síntesis de amoniaco combina el gas de síntesis con nitrógeno a través de un
catalizador para formar amoniaco.
Este método es esencial para la fabricación de amoniaco a gran escala, utilizado
principalmente como materia prima para la producción de fertilizantes y otros
productos químicos.
El proceso de producción de amoniaco mediante reformado convencional con vapor
presenta varias ventajas:
Eficiencia a gran escala: Es un método probado y eficiente para la producción
masiva de amoniaco, permitiendo la síntesis de grandes cantidades de este
compuesto químico.
Utilización de materias primas abundantes: Se utiliza gas natural, una materia prima
relativamente abundante y económica, junto con vapor de agua, lo que hace que el
proceso sea más accesible y rentable.
Control y estabilidad: Las tecnologías desarrolladas para este proceso permiten un
control preciso de las condiciones de reacción, lo que lleva a una producción estable
y consistente de amoniaco.
Adaptabilidad: El método se ha optimizado a lo largo del tiempo y puede adaptarse
para mejorar la eficiencia energética y reducir las emisiones, considerando aspectos
ambientales y de sostenibilidad.
Aplicaciones versátiles: El amoniaco producido se utiliza ampliamente en la
fabricación de fertilizantes, pero también tiene aplicaciones en la industria química,
alimentaria y farmacéutica.
Estas ventajas han hecho que el proceso de reformado convencional con vapor sea
una opción predominante para la producción de amoniaco a escala industrial.
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Diagrama de flujo de proceso de amoniaco
Uso y aplicaciones
El amoníaco también se utiliza en el tratamiento de residuos y de aguas residuales,
el almacenamiento en frío, caucho, en las industrias de celulosa y papel y de
alimentos y bebidas como un estabilizador, neutralizador y una fuente de nitrógeno.
El amoniaco tiene una variedad de usos y aplicaciones en distintos campos:
1. Fertilizantes: Se usa principalmente para fabricar fertilizantes nitrogenados
como el nitrato de amonio y la urea, fundamentales para mejorar la calidad del suelo
y aumentar la producción agrícola.
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2. Industria química: Es un componente clave en la producción de ácido nítrico,
que a su vez se utiliza para fabricar fertilizantes, explosivos, nylon y otros productos
químicos.
3. Refrigeración: En la forma de amoníaco anhidro, se utiliza en sistemas de
refrigeración industrial y comercial, debido a sus propiedades refrigerantes.
4. Limpieza y desengrasado: En soluciones diluidas, se usa en la limpieza de
superficies, desengrasado y como agente limpiador en diversas aplicaciones
industriales.
5. Tratamiento de aguas: Se emplea en plantas de tratamiento de aguas residuales
para eliminar contaminantes nitrogenados, ya que puede convertirse en nitrato o
nitrógeno gaseoso.
6. Industria alimentaria: En cantidades controladas, se utiliza como agente
antimicrobiano en la fabricación de algunos alimentos, especialmente productos
horneados.
7. Fabricación de plásticos y fibras: Se utiliza como materia prima en la
producción de materiales como el nailon, poliamidas y otros polímeros.
El amoniaco, debido a su versatilidad y propiedades químicas, se ha convertido en
un componente esencial en múltiples industrias y procesos, contribuyendo
significativamente a la economía global y a la vida diaria.
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CONCLUSION
La observación y registro minucioso del funcionamiento del proceso en una planta
de amoniaco se erigen como elementos cruciales para garantizar la eficiencia
operativa, la seguridad y la calidad del producto. La monitorización constante de
variables clave, como la temperatura, la presión y los flujos de reactivos, no solo
permite optimizar la producción, sino que también facilita la identificación temprana
de posibles desviaciones y la implementación de medidas correctivas.
El registro detallado de datos operativos no solo cumple con requisitos regulatorios,
sino que también se convierte en una herramienta valiosa para la mejora continua.
La capacidad de analizar tendencias, identificar patrones y correlaciones, respalda
la toma de decisiones informada y la optimización proactiva de los procesos.
Además, la observación constante contribuye directamente a la seguridad
operativa. La detección temprana de cualquier anomalía puede prevenir incidentes
y asegurar un entorno de trabajo seguro para el personal de la planta.
En última instancia, la combinación de observación y registro efectivos no solo
optimiza la eficiencia y la seguridad en la producción de amoniaco, sino que también
sienta las bases para la adopción de prácticas más sostenibles y la implementación
de tecnologías avanzadas. Este enfoque holístico no solo beneficia a la empresa en
términos de rendimiento operativo, sino que también contribuye a la responsabilidad
ambiental y a la creación de procesos más eficientes y sostenibles a largo plazo.
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BIBLIOGRAFÍAS
¿Qué es el amoniaco, cómo se obtiene y para qué se utiliza? (s. f.). Fluideco.
https://fluideco.com/amoniaco-utilidadesusos/#:~:text=El%20proceso%20que%20se%20utiliza,e%20hidr%C3%B3g
eno%20en%20forma%20gaseosa.
Producción de la planta diamaniaco. (s. f.).
https://biblus.us.es/bibing/proyectos/abreproy/5145/fichero/5.+Descripci%C3
%B3n+de+la+industria+qu%C3%ADmica+del+amoniaco.pdf
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ALUMNOS:
DE LA CRUZ MORA JAILENE
DOMINGUEZ LEON ANGEL EDUARDO
SOLANO OLIVA JAIR
TAPIA CRUZ LIZ MARIAN
VERA SANCHEZ MARIA DEL CARMEN.
SANTOS ZUÑIGA JOHAN IVAN
CICLO Y GRUPO
5A
MAESTRO
ING. PEDRO TOLEDO MARTINEZ
UNIDAD
I
TEMA DE LA UNIDAD
INTRODUCCIÓN
SEMANA
#3
PRACTICA
CONTAMINANTES DEL PETROLEO
FECHA DE ENTREGA
30/AGOSTO/2023
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INTRODUCCIÓN:
El petróleo es parte de nuestra vida cotidiana. Gracias a este recurso natural,
obtenemos energía y producimos una gran variedad de productos. La explotación
del petróleo causa severos impactos en el ambiente con consecuencias a corto y
largo plazo. Una de las principales consecuencias de las refinerías de petróleo se
basa en las grandes cantidades de gases de efecto invernadero que emiten en la
atmosfera. El óxido de azufre y de nitrógeno, metales pesados como el cobre,
mercurio, plomo, cadmio, zinc, cromo, estos están dentro del enorme abanico de
contaminantes emitidos. La insostenibilidad de este modelo energético dominante
es algo reconocido por todos, no solo se basa en combustibles fósiles que
representan mas del 80% del consumo energético mundial, sino también por las
agresiones ambientales y los conflictos sociales que arrastra son de todo punto
intolerables.
OBJETIVO:
Observar y llevar un registro, como también analizar los posibles contaminantes
que genera el petróleo en el agua, suelo y aire a los alrededores de villa allende
DESARROLLO
Existen distintos tipos de contaminación en el entorno hablando principalmente del
medio ambiente.
AGUA
Se sabe que el petróleo afecta al agua observándose una falsa apariencia "limpia"
dado que queda cristalina por la muerte del fitoplancton y fauna marina que
"enturbia" el agua teniendo como consecuencias problemas respiratorios o daños
en el tracto respiratorio y su mucosa por efecto de los contaminantes químicos.
También injieran grandes cantidades de hidrocarburos por alimentarse de animales
contaminados.
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AIRE
Una de las principales consecuencias de las refinerías de petróleo se basa en las
grandes cantidades de gases de efecto invernadero que emiten a la atmósfera.
Dichos gases, como bien sabemos, son los causantes del cambio climático actual.
SUELO
Por un lado, la contaminación del suelo por hidrocarburos afecta la flora, fauna y
microorganismos del suelo, la fertilidad de los suelos, el crecimiento de las
plantas, así como la existencia y sobrevivencia de los animales que se alimentan
de estas mismas.
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Conclusión
Agua
Al estar en agua contaminada por los hidrocarburos este sufre grandes daños a los
animales de la superficie, en especial para las aves marinas, a si como paras los
mamíferos y reptiles acuáticos. El petróleo daña el plumaje de las aves marinas,
que también pueden ingerirlo al intentar limpiarse.
Aire
El derrame de petróleo afecta a la salud humana, estos efectos pueden depender
de los tipos de petróleo que se derramo y donde se derramó, la contaminación del
aire puede incluir problemas neurológicos, cutáneos, ocular y respiratorios, estos
incluyen factores diversos factores de exposición y la cantidad de exposición que
hubo.
Suelo
La contaminación del suelo por hidrocarburos afecta a la flora ya la fauna, siendo
estas unas de más importantes para los seres humanos, así como también los
microorganismos del suelo, también como la infertilidad de los suelos, el crecimiento
de las plantas, así como la existencia y sobrevivencia de los animales que se
alimentas de estas.
TABLA CONTAMINACIONES DE VILLA ALLENDE
AGUA
HIDROCARBUROS
ACEITES
PLOMO
MERCURIO
AGUAS RESIDUALES
OXIDO DE AZUFRE
TOLUENO
TIERRA
HIDROCARBUROS
ACEITE
POLIETILENO
ACIDOS
METALES PESADOS
AIRE
AMONIACO
METANO
CO2
H2 O
UNIVERSIDAD DEL BIENESTAR
BENITO JUÁREZ GARCÍA
SEMANA 11
P r o c e s o s d e l a i nd u s t r i a d e l
petróleo
P r o c e s o de planta de polietileno
DOCENTE:Ing. Pedrotoledomartinez
GRADO: 5
GRUPO: A
EQUIPO #3
De la Cruz Mora Jailene Alicia
Domínguez León Angel Eduardo
Santos Zuñiga Johan Ivan
Solano Oliva Jair
Tapia Cruz Liz Marian
Vera Sánchez María Del Carmen
FECHA:
25/10/2023
INTRODUCCIÓN
La fabricación del polietileno es un proceso industrial fundamental que da lugar a uno de los
plásticos más utilizados en el mundo. El polietileno es un polímero termoplástico que se
produce a partir del etileno, un compuesto gaseoso. El proceso de elaboración del polietileno
implica una serie de etapas clave que transforman el etileno en un material plástico versátil y
ampliamente utilizado,el proceso de elaboración del polietileno implica la producción de
etileno, la polimerización para formar cadenas de polietileno y luego el procesamiento para
obtener el producto plástico final. Este proceso ha revolucionado la industria y tiene un
impacto significativo en la vida cotidiana debido a la versatilidad y las numerosas
aplicaciones del polietileno.
OBJETIVO
Observar y registrar los pasos del proceso de la planta de polietileno
DESARROLLO
POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD
El polietileno de baja densidad es un polímero de la familia de los polímeros olefínicos, como
el polipropileno. Es un polímero termoplástico conformado por unidades repetitivas de
etileno. Se designa como LDPE (por sus siglas en inglés, Low Density PolyEthylene) o PEBD
(polietileno de baja densidad.
POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD
El polietileno de alta densidad (PEAD o HDPE, por sus siglas en inglés, High-Density
Polyethylene) es un tipo de polímero termoplástico ampliamente utilizado en la industria. Se
le llama "de alta densidad" debido a su estructura molecular que resulta en una mayor
densidad en comparación con otros tipos de polietileno, como el polietileno de baja densidad
(PEBD o LDPE). Esto se debe a su estructura de cadenas más rectas y menos ramificadas.
El PEAD es conocido por su resistencia, durabilidad, rigidez y alta resistencia química. Se
utiliza en una variedad de aplicaciones, como la fabricación de envases resistentes, tuberías,
botellas
de
leche,
juguetes,
contenedores
de
basura,
geomembranas
(para
impermeabilización), entre otros. Su resistencia a la humedad y a numerosos productos
químicos lo convierte en un material versátil para aplicaciones diversas.
¿Qué son los polímeros?
Los polímeros son macromoléculas formadas por la repetición de unidades estructurales
más pequeñas llamadas monómeros. Estas unidades se unen en largas cadenas, lo que les
confiere propiedades únicas. Los polímeros son una parte fundamental de la química y la
industria, y se encuentran en una amplia variedad de productos y aplicaciones en la vida
cotidiana. Los plásticos, las fibras sintéticas, el caucho y muchas sustancias biológicas,
como el ADN y las proteínas, son ejemplos de polímeros. Su versatilidad y capacidad para
adaptarse a diversas necesidades los hacen fundamentales en la tecnología y la ciencia
modernas.
Las características de los polímeros pueden variar según el tipo de polímero y su estructura
molecular, pero algunas características generales incluyen:
1. *Alta Macromolécula:* Los polímeros están formados por cadenas moleculares largas
compuestas por la repetición de unidades monoméricas. Esto les da una masa molecular
significativamente alta.
2. *Versatilidad:* Los polímeros pueden tener una amplia gama de propiedades y
aplicaciones, desde plásticos duros y resistentes hasta elastómeros flexibles y gomas.
3. *Ligereza:* En comparación con muchos materiales tradicionales, como metales, los
polímeros tienden a ser más ligeros, lo que los hace ideales para aplicaciones donde se
requiere reducir el peso.
4. *Aislantes Eléctricos:* Muchos polímeros son buenos aislantes eléctricos y se utilizan en
la fabricación de cables y aislamientos eléctricos.
5. *Resistencia Química:* Algunos polímeros son resistentes a la corrosión y la degradación
química, lo que los hace adecuados para aplicaciones en entornos agresivos.
6. *Facilidad de Fabricación:* Los polímeros son relativamente fáciles de procesar y
moldear, lo que permite una amplia variedad de métodos de fabricación.
7. *Reciclabilidad:* Algunos polímeros son reciclables, lo que contribuye a la sostenibilidad y
la reducción de residuos.
8. *Variedad de Tipos:* Existen varios tipos de polímeros, como termoplásticos,
termoestables y elastómeros, cada uno con propiedades específicas y aplicaciones.
9. *Compatibilidad con Otros Materiales:* Los polímeros pueden combinarse con otros
materiales para lograr propiedades específicas en productos compuestos.
10. *Biocompatibilidad:* Algunos polímeros son seguros para su uso en aplicaciones
médicas y biológicas debido a su biocompatibilidad.
Es importante destacar que las propiedades
significativamente según su composición química y
tanto, los polímeros se adaptan a una amplia gama
envases y productos de consumo hasta
de los polímeros pueden variar
la forma en que se procesan. Por lo
de aplicaciones en la industria, desde
aplicaciones de alta tecnología.
La producción del PET se realiza a través de un proceso químico en dos fases distintas. En
la primera, se sintetiza el monómero de poliéster, conocido como Bis-Hidroxietil Tereftalato
(BHET). En la segunda etapa, se lleva a cabo la reacción de Policondensación del
monómero BHET.
El PET, o tereftalato de polietileno, se produce a través del proceso de polimerización. Este
proceso implica la reacción de dos subproductos petroquímicos fundamentales: el
etilenglicol, que aporta dos grupos alcohol [-OH], y el ácido tereftálico o el éster metílico del
ácido tereftálico, que aporta dos grupos ácido [-COOH]. Gracias a la presencia de estos dos
grupos funcionales en cada molécula, se pueden formar largas cadenas poliméricas al
unirse entre sí.
DIAGRAMA DE FLUJO
CONCLUSIÓN
El proceso de la planta de polietileno es un ejemplo destacado de la transformación de una
materia prima básica, el etileno, en un material plástico versátil y ampliamente utilizado. A
través de la polimerización, se crean cadenas moleculares que determinan las propiedades
del polietileno, lo que permite la fabricación de productos con una amplia gama de
aplicaciones, desde envases hasta componentes industriales. Además, la adición de
aditivos puede personalizar aún más las propiedades del polietileno para satisfacer las
necesidades específicas de diferentes industrias. Este proceso es esencial en la fabricación
de productos que se encuentran en prácticamente todos los aspectos de la vida moderna.
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Tel. (921) 2150634
Correo: [email protected]
Legislación ambiental
Grado y Grupo:
5° A
Docente:
Ing. Mauricio Santiago Rodríguez
Equipo No°3
De la Cruz Mora Jailene Alicia
Domínguez León Ángel Eduardo
Santo Zúñiga Johan Iván
Solano Oliva Jair
Tapia Cruz Liz Marian
Vera Sánchez María Del Carmen
Coatzacoalcos, Ver; 16 de agosto del 2023
Trébol N°33, Zona 8, Fraccionamiento Gavilán de Allende (Rabón Grande)
Villa Allende, Ver. C.P.96380
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Conclusión
Podemos concluir que existen diversos tipos de rocas, las cuales algunas de estas se encuentran en la universidad, al
realizar la actividad nos dimos cuenta que estas tienen diversas características, propiedades físicas, texturas, y colores
diferentes, las cuales la hacen distintas unas de otras.
Trébol N°33, Zona 8, Fraccionamiento Gavilán de Allende (Rabón Grande)
Villa Allende, Ver. C.P.96380
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INGENIERÍAQUÍMICAENDESARROLLODELAINDUSTRIAPETROLERA
MATERIA:
PROCESOS DE LA INDUSTRIA DEL PETROLEO 1
ALUMNOS:
DE LA CRUZ MORA JAILENE ALICIA
DOMINGUEZ LEÓN ANGEL EDUARDO
SANTOS ZUÑIGA JOHAN IVAN
SOLANO OLIVA JAIR
TAPIA CRUZ LIZ MARIAN
VERA SANCHEZ MARIA DEL CARMEN
CICLO Y GRUPO
5A
MAESTRA(O)
ING. PEDRO TOLEDO MARTINEZ
FECHA
21 DE SEPTIEMBRE DE 2023
TEMA
2.3 DESHIDRATACIÓN DEL GAS
(LGEEPA)
UNIDAD
II
SEMANA
#7
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Objetivo:
Describir los procesos de la industria del petróleo, así como los métodos de deshidratación y los diferentes tipos
de torres deshidratadoras.
Introducción:
La deshidratación del gas es un proceso crítico en la industria de la energía y el petróleo, así como en
diversas aplicaciones industriales. La presencia de agua en el gas puede tener consecuencias
adversas, desde corrosión en tuberías y equipos hasta la formación de hidratos que pueden obstruir
los sistemas de transporte. Como resultado, la eliminación eficaz de la humedad del gas es esencial
para garantizar la integridad del sistema y la calidad del producto final. En esta exploración detallada,
abordaremos los métodos, los principios y las aplicaciones clave del proceso de deshidratación del
gas, ofreciendo una visión profunda de su importancia en diversas industrias y su contribución al
transporte y uso seguro y eficiente del gas.
Descripción del proceso de deshidratación del gas a partir de glicoles
El gas natural asciende con contenido de vapor de agua, el gas fluye a través de las cápsulas de
burbujeo o de las válvulas colocadas en cada plato. Este proceso se repite en cada plato de contacto:
el líquido que desciende va absorbiendo el vapor de agua y el gas natural que asciende se va secando.
La etapa de deshidratación del gas es la eliminación de vapor de agua que es asociado con el gas
natural. Este proceso es una de las operaciones más importantes en el procesamiento y
acondicionamiento del gas natural
Diagrama de flujo
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Métodos de deshidratación del gas natural
Sistemas de deshidratación con glicol: Es el mecanismo más común dentro de la industria y el
trietilenglicol (TEG) es universalmente el glicol más utilizado. La deshidratación con glicol se usa
para absorber el agua de la corriente de gas de proceso y suele ser seguida por una sección de
refrigeración mecánica para extraer a los hidrocarburos pesados.
Acondicionado con gel de sílice: este mecanismo consiste en extraer el agua y los hidrocarburos
más pesados haciendo pasar el gas a través de un lecho de adsorción. El gel de sílice es el agente
desecante sólido más ampliamente utilizado para deshidratación estándar de gas natural para
cumplir las especificaciones de los gasoductos. La regeneración del lecho se lleva a cabo a altas
presiones y temperaturas.
Tamiz molecular: son una clase de aluminosilicatos que funcionan de manera similar a los lechos de
gel de sílice. En comparación con estos últimos, los tamices moleculares tienen una menor
capacidad de retención de agua, lo que significa que, para lograr los mismos resultados, se requiere
de un lecho más grande. Se sabe que los tamices moleculares producen los puntos de rocío de agua
más bajos.
Diferentes tipos de torres deshidratadoras
La absorción es un fenómeno de transferencia de masa
desde una fase gaseosa hacia una fase líquida; esto
es posible mediante la adición de un líquido con alta
higroscopicidad o facilidad para retirar el agua.
La deshidratación por absorción consiste en remover
el vapor de agua del gas a través del contacto íntimo
con un desecante líquido. El contacto tiene lugar en
una torre empacada o de platos. Los glicoles son los
desecantes líquidos más efectivos; los más usados para
la deshidratación del gas natural es: etileno glicol,
dietilenglicol, trietilenglicol (EG, DEG, TEG). El
trietilenglicol ha ganado la aceptación universal como
el más efectivo de los glicoles, debido a que logra mayor
depresión del punto de rocío y tiene bajos costos
de operación. Es un líquido higroscópico no volátil,
inodoro e incoloro, ha sido usado para deshidratar gases
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dulces y ácidos en los siguientes rangos de operación:
• Depresión del punto de rocío: 40-140ºF
• Presión: 25-2500 psi
• Temperatura: 40-160ºF
Ventajas de usar TEG:
• Puede ser regenerado con facilidad
• Menores pérdidas por vaporización
Limitación del TEG:
• No es apto para procesos criogénicos
• Es corrosivo si se contamina con H2S
Una planta deshidratadora que utiliza TEG (Figura 1),
se compone de dos zonas: la zona de deshidratación,
la cual es favorecida por las altas presiones y las bajas
temperaturas y la zona de regeneración, la cual es
favorecida por bajas presiones y altas temperaturas.
Además, se tienen dos operaciones complementarias,
la primera se refiere a la limpieza del gas húmedo que
entra a la torre de absorción y la segunda corresponde
a la descontaminación del glicol con el objeto de
evitar que lleguen impurezas al rehervidor. Se debe
tener en cuenta que la absorción del vapor de agua y
la reconcentración del glicol está gobernada por el
equilibrio de fases líquido-vapor.
El glicol regenerado o pobre se bombea continuamente
al plato superior de la torre absorbedora, donde fluye
a través de los tubos de descenso de líquido que
comunican cada plato o bandeja de contacto. El gas
natural asciende con contenido de vapor de agua, el
gas fluye a través de las cápsulas de burbujeo o de las
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válvulas colocadas en cada plato. Este proceso se repite
en cada plato de contacto: el líquido que desciende
va absorbiendo el vapor de agua y el gas natural que
asciende se va secando.
Durante la absorción, el glicol también remueve
componentes aromáticos como benceno, tolueno,
etilbenceno y xileno (BTEX-Benzene, Tolueno,
Ethylbenzene, X yenes) y componentes orgánicos volátiles (VOCs-Volatil Organic Compounds) del
gas natural. Pequeñas cantidades de estos
componentes se liberan del glicol rico en el regenerador
que opera a altas temperaturas y bajas presiones.
Aunque la mayoría de los BTEX y VOCs son separados
del glicol en la despojadora, con el fin de cumplir
con las especificaciones.
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DESHIDRATACIÓN
POR ADSORCIÓN
La deshidratación con desecantes sólidos es un proceso que trabaja bajo el principio de adsorción. La
adsorción involucra una forma de adhesión entre las partículas del desecante sólido y el vapor de agua
en el gas. La deshidratación con sólidos es mucho más eficiente
que la deshidratación con glicol, con esta técnica se alcanza un contenido de agua de 0,05 lbH2
O/MMPCS.
Sin embargo, con el fin de reducir el tamaño de la adsorbedora, frecuentemente se usa una
absorbedora con glicol para realizar una deshidratación inicial, con lo que se reduce la masa de
desecante sólido necesaria para la deshidratación final.
La deshidratación con lecho sólido es una buena alternativa en aplicaciones como:
1. Deshidratación para conseguir puntos de rocío de agua menor que - 40°C a -50°C [-40 a -58°F],
tales como las requeridas en la corriente de entrada de las plantas de extracción de LGN utilizando
expansores.
2. Unidades de control del punto de rocío de
hidrocarburos donde se requiere la extracción
simultánea de agua e hidrocarburo para alcanzar ambas especificaciones de venta. Esto se usa
frecuentemente para controlar el punto de rocío de hidrocarburos en corrientes de alta presión de gas
pobre.
3. Deshidratación y remoción simultánea de H2S del
gas natural.
4. Deshidratación de gases que contienen H2S donde la solubilidad del H2S en glicol puede causar
problemas de emisión.
5. Deshidratación y remoción de componentes sulfuros
(H2S, COS, CS2, mercaptano) para las corrientes.
Un desecante comercial debe poseer afinidad por el
agua, un área superficial por unidad de volumen grande, alta resistencia mecánica, resistencia a la
abrasión, inerte
químicamente, y tener costos razonables. Los desecantes sólidos más usados son: gel de sílice,
alúmina y tamiz molecular.
En sistemas de gas natural los más usados son los tamices moleculares, los cuales son formas
cristalinas de aluminosilicatos que exhiben un alto grado de
adsorción de agua. Permiten obtener un punto de rocío de –150°F y se pueden usar tanto para
endulzar como para deshidratar el gas natural. Los tamices moleculares en su estructura forman
cavidades que se conectan por poros uniformes de diámetros de 3 a 10°A, dependiendo del tipo de
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tamiz. Como se elaboran de acuerdo a un tamaño de poro específico, los tamices moleculares
permiten que la adsorción sea selectiva, es decir, se adsorben solamente las moléculas cuyo diámetro
es
menor
que
el
tamaño
del
poro
del
tamiz
molecular.
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DESHIDRATACIÓN POR
EXPANSIÓN-REFRIGERACIÓN
Deshidratación por expansión se refiere al proceso en el cual se hace pasar el gas por un reductor
de presión, lo cual ocasiona su enfriamiento por el efecto Joule – Thomson, y conlleva a la
condensación del agua.
En este método, el gas se enfría adiabáticamente
(refrigeración mecánica); al bajar la temperatura se produce condensación de líquido entre los cuales
está el agua. Puede utilizarse con o sin inhibidor, el proceso sin inhibidor se utiliza únicamente
cuando la caída de presión disponible permite que el agua alcance el punto
de rocío requerido sin formación de hidratos. Entonces, se mezcla el metanol o el glicol con el gas
para enfriar el gas a temperaturas muy bajas. La mezcla agua – inhibidor se retira y el inhibidor se
recupera en una columna de despojo. Las principales ventajas del
proceso son:
• Puede obtener puntos de rocío en el rango de -100 a
-150°F (-70 a -100°C).
• Solo requiere suministro de calor para el regenerador
de metanol.
Sin embargo, requiere refrigeración externa para enfriar el gas, y minimizar las pérdidas de metanol
en la despojadora.
Conclusión:
En conclusión, el proceso de deshidratación del gas desempeña un papel crucial en la industria de la
energía, el petróleo y muchas otras aplicaciones industriales. La eliminación eficaz de la humedad del
gas no solo garantiza la integridad de los sistemas y equipos, sino que también contribuye a la
seguridad operativa y la calidad del producto final. Los diversos métodos de deshidratación, como la
absorción, la adsorción y las membranas permeables, ofrecen flexibilidad para adaptarse a las
condiciones específicas del gas y las necesidades de la industria. La gestión adecuada de la humedad
en el gas es esencial para mantener la eficiencia y la sostenibilidad en la producción, el transporte y el
uso del gas, lo que subraya su importancia en la infraestructura energética global.
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MATERIA:
Procesos de la industria del petróleo
ALUMNOS:
DE LA CRUZ MORA JAILENE ALICIA
DOMINGUEZ LEÓN ANGEL EDUARDO
SANTOS ZUÑIGA JOHAN IVAN
SOLANO OLIVA JAIR
TAPIA CRUZ LIZ MARIAN
VERA SANCHEZ MARIA DEL CARMEN
CICLO Y GRUPO
5A
MAESTRA(O)
ING. PEDRO TOLEDO MARTINEZ
FECHA
13 DE SEPTIEMBRE DE 2023
TEMA
Separación de gas
UNIDAD
Sistemas de batería de separación
NO.2
SEMANA
NO.5
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INTRODUCCIÓN:
Un separador es un recipiente cerrado que trabaja a presión en el cual se separan dos o tres fases del fluido
producido por los pozos. Cuando se separan dos fases son líquidos y gas, cuando se separan tres fases son
gas, petróleo y agua. En general un separador para realizar sus funciones de retirar todo el liquido del gas y
todo el gas del liquido consta de las cuatro secciones, pero además posee una serie de dispositivos en cada
una de sus secciones ayudan a un funcionamiento más efectivo del separador.
Estos se pueden clasificar de varias formas, si hablamos de posición están los separadores cilíndricos,
pueden ser verticales y horizontales, los verticales se usan en pozos que pueden tener producción con arena,
los horizontales de un solo tubo se usan cuando se tiene RGL altas pero una tasa liquida estable y pueden
manejar más fácil relaciones gas-liquido. Y por último los esféricos son bastante usados en campo de gas y
cuando se deben trabajar a presiones altas, aunque este ultimo es menos eficiente y utilizado en las industrias
que los cilíndricos
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INTERNOS
EXTERNOS
1). SECCION PRIMARIA DE SEPARACIÓN.
10) DRENADOR
2) SECCIÓN SECUNDARIA DE SEPARACIÓN
11) CONTROL DEL NIVEL DE LÍQUIEDO.
3). SECCIÓN DE EXTRACCIÓN.
4). SECCIÓN DE ACUMULACIÓN DE LÍQUIDO.
5) REFLECCTOR.
6) ENDEREZADOR.
7) EXTRACTOR.
8) SALIDA DE GAS.
9) DIVICIÓN DE PLATOS.
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SEPARACION PRIMARIA
Separa la mayor parte del líquido del gas y reduce la turbulencia del flujo, debido a un cambio en la
dirección que se logra con la entrada tangencial del flujo al separador por medio de la placa
desviadora, dando fuerza centrifuga al flujo.
SEPARACION SECUNDARIA
Separa la máxima cantidad de gotas de liquido de la corriente de gas que fluye por la parte superior
del recipiente. Como turbulencia del flujo es mínima, las gotas liquidas de separan por la gravedad,
para lo cual el líquido debe tener suficiente longitud. En algunos diseños la turbulencia se reduce por
el uso de la separación secundaria
Sección de extracción de nieblas
En esta sección se separa el flujo del gas las gotas pequeñas del liquido que no se lograron eliminar
en las secciones primarias y secundarias.
ALMACENAMIENTO DE LIQUIDO
Almacena y descarga el liquido separado de la corriente de gas. Debe tener la capacidad suficiente
para manejar los baches de liquido que puedan ocurrir en una operación normal y la instrumentación
requerida para controlar el nivel del separador.
6. ENDEREZADOR
Estos sirven para enderezar el flujo del gas que sube cuando el gas pasa el extractor en el resto es
acumulado.
7. EXTRACTOR
Dispositivo para recolectar pequeñas gotas de líquido (humedad o hidrocarburos) del flujo de gas
antes de que esté salga del separador.
Cuando se han recolectado las pequeñas gotas de líquido, se las retiran juntos con los demás
líquidos del separador.
8. SALIDA DE GAS
El gas sale por la parte superior del recipiente y pasa a través de un extractor de niebla para retirar
las pequeñas gotas de líquido del gas, elimina el gas sin disolver del fluido de formación y lo
descarga en el espacio anular, lo que aumenta la eficiencia de la producción.
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9.DIVISIÓN DE PLATOS
Ayuda al rompimiento de las burbujas de espuma, se instala en la interface del gas liquido del
correspondiente separador.
10. DRENADOR
Sirve para la extracción de crudo sin impurezas como el gas y el agua ya que la gravedad hace que
el agua se asienta, el gas suba y crudo queda libre para hacer posteriormente drenado hacia a un
ducto que lo lleva hacia la refinería.
11. CONTROL DE NIVEL DE LÍQUIDO
Un interruptor de nivel de líquido se puede utilizar como un apagado de nivel alto o bajo o ambos. Se
utilizan en caso de fallo del sistema. El cierre de nivel alto evitaría que el recipiente se llene en
exceso y un cierre de nivel bajo evitaría que el recipiente se vacíe por completo.
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CUADRO COMPARATIVO.
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CONCLUSION
Podemos concluir que los separadores contienen una función principal, en este caso son recipientes
que separa los fluidos del pozo en gas y liquido total. Un separador de dos fases puede ser
horizontal, vertical o esférico. La presión de gas es controlada mediante el flujo de gas que maneja el
equipo, si eliminamos mas gas, la presión disminuirá, por lo tanto, mas hidrocarburos ligueros se
escaparían con la fase de gas. Los separadores están concebidos para tareas de separación en las
que se requieran una separación muy precisa en las que deban separarse partículas
muy finas.
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en
un
determinado
o
tres
fases.
forma
que
en
el
los
sobrepesos
ignia,
concretamente
una
solidificación
VítreaMás
porque
se constituye
de • Es
coriácea del magma
gas.
-El
bafle
horizontal
sitio
y
a
través
de
procesos
de
separador
horizontal.
-Elintermitentes
de
roca
filoniana.
Forma: Redondas
•
Rica
enlíquido.
silicio
vidrio
espumoso.
De sillares u
• Es muy
liviana
ni
:
con
orificios
se
usa
para
litificación
para
formar
dichos
control
de
nivel
de
líquido
El
controlador
de
nivel
ovaladas
Su
nombre
que
se
deriva
del
El nombre proviene de la voz •• Es
Su áspera
enfriamiento
comienza
como
conglomerados.
separar
las
zonas
gas números a Color: Amarillo, gris
siente
no es cambios
crítico,
puesto
en de
el lentamente
nivel
que
latín
el griego
latina(porphra),
spuma, Y qué
significa
muy
y cavidades.
y dehuecos
líquido.
del
se líquido
puede
emplear
y controla
unla
Color: Beige
antiguo
icoppupo
(porhura),
espuma,
Tal
como
es
la
piedra
profundidad
m
:
•• vertical,
Color
gris,
blaquecita
u5otros rojo
Es
un
mineral
escaso
en
El
Su
dureza
es
de
3.5
a
4; Magnesita
flotador
válvula
de
descarga.
logrando
qué significa
púrpura,Se
Debido
a • Está formado por cristales de Material: Carbonato
ligera
y esponjosa.
forma
diversos
tonos
Mundo
del
que
se
obtienen
magnesio
con impu
• control
Es
poco
Posee
que el
una
sección
dey denso
nivel
de como
su
color.un rápido enfriamiento
Textura: Cristalina
durante
Esponjosa
cuarzo
Feldespato
verdosos,
rojizos
o
negro.
Mn, Ca, Co o N
excelentes
para
la más
fundición,
sea
sensible
o un extractor
a los
•• Coloración
gris, amarillo
y Fe,
El pórfilo
harefractarios
sidorutilizado
en
espumosa
Eli s tr
enfriamiento
final es
ti vi de un
: magma
s ascendiente
v
i ó n de
y r•
o
l minerales
Puede
contener
siderurgia,
beneficiosas
Forma:
Masas de
cambios.
de neblina
-Pueden
que emplea
pardo
yloservir
es
transparente
o
las
desdealaesto
altaconstrucciones
viscosidad. Debido
rápido,
que
produce
una
como,
cuarzo,
oxido
de
aplicaciones
agrícolas
y malla
microcristales comp
para
flujo
de
de pozos
alambre,
traslúcido
antigüedad
por su
dureza
yaletas,
el material queda
atascado
en
matriz
vítrea
potasio,
alúmina,
magnesia,o y opacadas
ganaderas
y
productos
un
ion
m
i
n
to
l
p
r
o
so
l
p
l
n
t
o
placas
para
fundir
y
producidos
por
bombeo
aspecto
la masa,decorativo.
Así como el vapor de
microcristalina.
oxido ferroso o
innovadores para el medio
neumático,
remover bicarbonato,
lasdebido
gotas amuy
que
los grases que contenía, Dando
sílice.
ambiente, ya que sus derivados
Color: Amarillo Par
pequeñas.
operan
el nivel de-Se
líquido
se
a un producto muy
m o n i origen
o
son vitales para la recuperación
llenados
puede mover
solamente
en forma
hasta
poroso y liviano.
del entorno.
Textura: Poco dens
moderada
-La
sección
de
la
mitad con
líquidos
para
acumulación
maximizar elde
área
liquido
de
o
li
:
mpo
interfaz
está separada
de gas - liquidos.
por un
bafle
-Emplea
cuya función
cuatro es
mecanismos
tratar
de
mantener
básicos
la
o
nt
:
ro
ol
o
r tí n
z
superficie
para liberar
delelliquido
gas del
lo
líquido. posible.
menos turbulenta
-Es
efectivo de
en los
Esferico
Recipiente en forma de
-Son
derivados
aplicacionesverticales,
de GOR
bola que se utiliza para
separadores
y un
la separación de flujo
pero bajas
estos onoaltas,
poseen
frecuentemente
es los
son menos eficientes
casco
cilíndrico entre
que los horizontales y
dos cabezales. -Puede
verticales y se utilizan
contener niveles altos de
menos en la industria.
presión más allá de la
presión de trabajo. -El
volumen ocupado por la
sección de acumulación
de líquidos es más
pequeño a comparación
con el volumen del
separador a fin de que
pueda manejar una
cantidad alta de gas y
Tipos
Tipos
de
separador
rocas
3;
Conglomerada
5; de
Marmol
Se a a 15
Fec a 22
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U dad 4.
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