El filtro coalescente de líquido/gas SepraSol™ Plus resuelve la formación de espuma en la unidad de aminas
Producto: filtros coalescentes de líquido/gas SepraSol Plus
Desafíos
Una compañía de producción de gas en Medio Oriente controla una de las principales plantas de procesamiento de gas que produce gas para venta y Gas Natural Licuado (NGL). La planta procesa gases no asociados y asociados de plantas de producción de petróleo en tierra. Después de una etapa de compresión, el gas ácido continúa por la unidad de eliminación de gas ácido (AGRU), o la unidad de aminas, para eliminar los gases ácidos antes de las unidades de deshidratación y la sección fría.
La planta controla dos trenes en paralelo, cada una tiene una capacidad de 385 MMSCFD (millones de pies cúbicos estándar diarios) (455.000 sm3/h). El diseño inicial de la planta solicitó tres separadores de filtros horizontales que no eran de Pall, operados en paralelo para proteger cada absorbedor. Dos en funcionamiento y uno de reserva, con una tasa de remoción de 0,5 micrones.
Las unidades de aminas requieren una protección eficiente para prevenir el ingreso de contaminantes líquidos y sólidos dentro del absorbedor junto con el gas ácido. Los hidrocarburos líquidos y las partículas sólidas son promotores de formación de espuma. Reducen la tensión de la superficie de la amina y estabilizan las películas de espuma. Las toxinas deben removerse a niveles bajos antes de su ingreso al contactor, de lo contrario, son destructivas, incluso si son de tamaño pequeño. Si no se someten a tratamiento, estos contaminantes provocarán problemas severos en el funcionamiento, tales como la formación de espuma en el absorbedor, la pérdida de aminas debido al arrastre, el uso excesivo de antiespumantes y alteraciones de procesamiento en la planta de azufre. Desde la puesta en funcionamiento de la planta, se informaron problemas serios de formación de espuma de aminas que afectaban el caudal total del gas, provocando arrastre de aminas, y que necesitaban una inyección continua de inhibidores de espuma. Además, se informó contaminación de los tubos del evaporador en el regenerador.
Los líquidos comenzaron a ingresar al absorbedor. Esto provocó un rendimiento deficiente de separación de los separadores de filtración horizontales en el sector aguas arriba. Más alarmante aún, se generaba un problema con la formación de espuma. A pesar de que el volumen de líquidos que drenaba de los separadores de filtros era muy pequeño, el problema se estaba agrandando. La planta intentó varias veces resolver el problema. Y, a pesar de tener tres separadores de filtros que funcionaban en paralelo, la situación no mejoró.
Unos años antes, la empresa invitó a Pall Corporation a realizar un estudio del sitio en una planta con una configuración similar. La compañía necesitaba una evaluación de los contenidos líquidos del flujo de gas en diferentes ubicaciones a lo largo del proceso. El equipo de SLS (Servicios Científicos y de Laboratorio) de Pall, un grupo global de científicos e ingenieros altamente calificados, realizó las mediciones del campo. Los ensayos del equipo de SLS destacaron un arrastre considerable de líquido de los separadores de filtros en el sector aguas abajo, con contenido de líquido superior a 1000 ppmw. Las pruebas confirmaron la causa principal de la formación de espuma en la columna de absorción.
Sin la protección adecuada, la espuma reduciría los índices de producción y aumentaría los tiempos de mantenimiento. La refinería no podía permitirse tiempo de inactividad ni retrasos. Necesitaban una forma de reducir la formación de espuma antes de que la situación se les vaya de las manos.
Solución
La empresa de producción de gas se comunicó con Pall para que ayude a eliminar los problemas de formación de espuma. Los filtros coalescentes de Pall ya estaban implementados como reemplazos de separadores de filtros horizontales similares en otras unidades dentro del mismo complejo. La asociación fue tarea sencilla.
Los técnicos de Pall llegaron al sitio para tener acceso a la situación. Después de varias reuniones técnicas con la principal compañía contratista del lugar, el grupo determinó que dos filtros coalescentes de líquido/gas nuevos SepraSol Plus serían la respuesta adecuada para el trabajo. Con el plan en curso, Pall instaló los filtros coalescentes aguas abajo de los separadores de filtros existentes.
Pall diseñó cada recipiente de filtro coalescente para un caudal de gas de 385 MMSCFD (455.000 sm3/h). Cada contenido líquido se definió para 1965 ppmw. Los recipientes de los filtros coalescentes poseen un diámetro interno de 3500 mm (138 in) y tienen 7000 mm (23 ft) de altura. Los recipientes de los filtros coalescentes poseen un distribuidor de gas de entrada y una almohadilla de malla horizontal. Mientras que los cartuchos del filtro coalescente SepraSol Plus poseen una placa tubular superior con obturadores sin conexión adicionales para eliminar futuros cuellos de botella, si es necesario.
Resultados
Se instalaron filtros coalescentes de líquido/gas SepraSol de Pall en el sector aguas arriba de la línea de alimentación de gas de la contactora de aminas de la refinería. Al instalar nuestros filtros coalescentes, pudimos remover los líquidos atrapados en el gas de alimentación. Mediante este procedimiento, se eliminó la mezcla de hidrocarburos con las aminas y se redujeron al mínimo los problemas con la formación de espuma. La unidad de aminas es una unidad importante en todas las plantas de producción de procesamiento de gas, recuperación de líquido de gas natural (NGL) y gas natural licuado (GNL). Si no se cumplen las especificaciones de calidad de la unidad de aminas aguas abajo, puede existir corrosión en las tuberías de exportación de gas o el taponamiento en la sección fría, con consecuencias muy graves en la producción.
Los contaminantes líquidos o aerosoles presentes en los flujos de gas son muy finos, por lo general, en la gama de los micrones y submicrones. Si bien son pequeños, son perjudiciales para la unidad de aminas y deben removerse de forma efectiva. Todos los líquidos que entran se absorben en la solución de aminas, independientemente del tamaño. En la industria, por lo general, se utilizan tecnologías de separación de líquido/gas como paquetes de paletas, almohadillas separadoras, separadores de filtros, separadores ciclónicos y separadores coalescentes de cartucho convencionales. Sin embargo, los separadores convencionales no pueden remover los aerosoles finos y no pueden proteger al absorbedor de manera adecuada.
Los filtros coalescentes de líquido/gas SepraSol Plus separan tanto las microgotas grandes como los aerosoles de tamaño de submicrones y son una solución comprobada para numerosas aplicaciones críticas de separación de líquido/gas que se encuentran en la industria del petróleo y el gas. Al implementar los filtros coalescentes Pall, la empresa de producción pudo aumentar las ganancias reduciendo los retrasos inoportunos. Para obtener más información sobre las soluciones personalizadas de petróleo y gas de Pall, póngase en contacto con nosotros hoy mismo.