La mayoría de los productores de gas natural utilizan deshidratadores de trietilenglicol (TEG) para eliminar el agua del gas natural y cumplir con los requisitos de contenido de agua de los gasoductos.
En el proceso, el gas húmedo entra cerca del fondo del contactor de glicol y entra en contacto con el glicol pobre (pobre en agua) en el absorbedor de la torre de contacto. La presión de funcionamiento de la torre de contacto se aproxima a las condiciones de presión de la tubería. En la torre de contacto, el agua del gas natural es absorbida por el glicol circulante y el gas natural se deshidrata y se reduce el punto de rocío del gas. El gas deshidratado se denomina gas seco y sale por la parte superior del contactor de glicol. El glicol que ha absorbido el agua se denomina glicol rico (cargado de agua). El glicol rico sale entonces por la parte inferior del contactor de glicol y fluye hacia el sistema de regeneración. El sistema de regeneración suele incluir un tanque de flash de glicol (separador de gas-condensado-glicol) y un rehervidor que utiliza gas natural como combustible.
El tanque de flash de glicol (también llamado separador de gas-condensado-glicol) sirve como separador para recuperar el gas flash arrastrado y el condensado. El tanque de flasheo también reduce la presión del glicol rico antes de entrar en el rehervidor. El rehervidor funciona aproximadamente a presión atmosférica. En el rehervidor, el glicol se calienta para hervir el agua del glicol y producir glicol pobre. El glicol pobre se enfría utilizando un intercambiador de calor y se bombea de nuevo al contactor de glicol para continuar el ciclo.
Los requisitos típicos de las tuberías de gas seco pueden oscilar entre 5 y 7 libras de agua por MMSCF de gas natural.
La figura 1 que aparece a continuación es un diagrama de flujo de un deshidratador de glicol básico típico de https://petrowiki.org/Dehydration_with_glycol
Se utiliza una bomba de circulación de glicol para hacer circular el glicol por el sistema. Hay muchas variedades de bombas usadas, incluyendo las bombas de glicol de intercambio de energía Kimray, otras bombas neumáticas y bombas eléctricas reciprocantes y centrífugas. Los deshidratadores de glicol más grandes suelen utilizar bombas accionadas por motores eléctricos.
El rehervidor utiliza una columna de destilación (serpentín del condensador de reflujo) para separar el agua del glicol. El gas de ventilación de la columna de destilación contendrá vapor de agua e hidrocarburos como metano, benceno, tolueno, etilbenceno, xilenos, n-hexano y otros COV.
Contaminantes atmosféricos del deshidratador de glicol
Las corrientes de gas natural contienen cantidades variables de metano, COV y contaminantes atmosféricos peligrosos (HAP). Los HAP en el gas natural incluyen benceno, tolueno, etilbenceno, xilenos, (BTEX), n-hexano y 2,2,4-trimetilpentano. Estos HAP son ligeramente solubles en la solución de TEG utilizada y, como resultado, los HAP se absorben en el contactor de glicol. También el metano y los COV (que no sean BTEX) serán arrastrados en el glicol rico debido a la alta presión de funcionamiento del contactor de glicol (600 a >1000 psig).
El gas de destello liberado del tanque de destello (situado entre el contactor de glicol y el rehervidor) será gas natural que es principalmente metano y algunos COV y pequeñas cantidades de BTEX.
La regeneración del glicol rico en el rehervidor de glicol hace que se libere metano, COV y HAP con el vapor de agua que sale del respiradero de la columna de destilación.
Fuentes de emisión del deshidratador de glicol
Las fuentes y los tipos de contaminación atmosférica de un deshidratador de glicol TEG son los siguientes:
- Ventilación de la columna de destilación – agua, metano, COV, BTEX, n-hexano, 2,2,4-trimetilpentano
- Tanque de descarga – principalmente gas natural similar al gas combustible (principalmente metano y algunos COV y BTEX).
- Bomba de glicol que utiliza gas natural a alta presión – principalmente gas natural similar al gas combustible
Control de emisiones por venteo de la columna de destilación
- Condensadores enfriados por aire con gases no condensables venteados a la atmósfera
- Condensadores enfriados por agua o glicol con gases no condensables venteados a la atmósfera
- Enfriados por aire, condensadores refrigerados por aire, por agua o por glicol con gas no condensable dirigido al quemador del calderín como combustible o dirigido a una cámara de combustión cerrada o a una antorcha
- Condensadores refrigerados por aire o por agua con gas no condensable dirigido a una unidad de recuperación de vapores (VRU)
Control de las emisiones del tanque de glicol
- Dado que el tanque de glicol es un recipiente a presión (rango de presión de funcionamiento de 60 a 120 psig) y tiene una composición similar a la del gas combustible.
- Este gas es típicamente dirigido de vuelta al sistema (ej, gas combustible) o se controla utilizando una VRU, una antorcha o una cámara de combustión cerrada.
Técnicas de optimización para reducir las emisiones
- Optimizar la tasa de circulación del glicol a sólo lo necesario para deshidratar el gas a las libras/MMSCF requeridas. NOTA: Los modelos aprobados por la EPA (GRI-GLYCalc) indican que las emisiones de COV y BTEX son directamente proporcionales a la tasa de circulación del glicol. Basándose en el modelo GRI-GLYCalc, si la tasa de circulación del glicol se reduce en un 50%, las emisiones de BTEX y COV pueden reducirse aproximadamente en un 50%.
- Utilizar bombas eléctricas de circulación de glicol en lugar de bombas accionadas por gas.
Reglamentos de emisión de deshidratadores de glicol
Los reglamentos de la EPA que afectan a los deshidratadores de glicol incluyen las reglas de contaminantes peligrosos del aire (HAPs) en 40 CFR 63 Subparte HH-Normas Nacionales de Emisión de Contaminantes Peligrosos del Aire de las Instalaciones de Producción de Petróleo y Gas Natural. Este reglamento afecta a los deshidratadores de glicol de las instalaciones de producción de petróleo y gas en tierra y a algunos tanques de almacenamiento de petróleo.
También pueden aplicarse reglamentos específicos del estado a los deshidratadores de glicol.
Control de emisiones del DehyCombustor de Cimarrón
El DehyCombustor de Cimarrón combina un condensador de BTEX con un combustor certificado por la EPA para eliminar las emisiones de BTEX del deshidratador de glicol.
Beneficios
- Elimina la necesidad de enviar los vapores de la columna fija al rehervidor, que es una causa común de incendios en el regenerador y de reducción de la eficiencia del control de emisiones.
- Permite el uso continuado de las bombas de glicol de intercambio de energía debido a la destrucción del 99% del consumo de gas
- El diseño compacto proporciona una huella pequeña
Características
- Diseñado para abordar las normas cada vez más estrictas de la EPA específicas para las emisiones de la deshidratación del gas natural.
- Montaje sobre patines (sin necesidad de montaje) y modelos totalmente cerrados disponibles para el servicio de clima frío severo y al aire libre para el servicio de clima cálido.
- Todas las partes mojadas son de acero inoxidable 304
- Construcción según el código ASME
- Destrucción de vapor Quad O certificada por la EPA
- Registro de datos de destrucción de vapor in situ y/o comunicación SCADA disponible.
Adquisición de HY-BON/EDI por parte de Cimarron Energy
La adquisición de HY-BON/EDI por parte de Cimarron en julio de 2019 significa que nuestros productos y servicios medioambientales ofrecidos a nuestros clientes de petróleo y gas se refuerzan aún más. Esto incluye lo siguiente:
- Unidad de combustión BTEX para deshidratadores de glicol
- Instalaciones sin tanque
- Sistema móvil de recuperación de glicol
- Unidades de recuperación de vapor (VRU)
- Torres de recuperación de vapor (VRT)
- Flares
- Dispositivos de combustión cerrados (ECD)
- Servicios de detección y reparación de fugas (LDAR)
- Servicios de medición de gases de ventilación
- Servicio de campo
- Piezas
Para más información sobre nuestros productos y servicios, puede ponerse en contacto con nosotros llamando al +1 (844) 746-1676 o visitando https://www.cimarron.com.