aMDEA

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Estrategias para manejar cambios en las
condiciones de gas de alimentación LNG Gas
Venta Amoníaco
2º Jornadas Técnicas sobre Acondicionamiento del
Gas Natural IAPG Calafate Argentina
Intermediates
Jorge Rodriguez, BASF Argentina Stephan Herwig,
BASF AG Alemania John Gunnerson, BASF Corp
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Por qué se involucra el proveedor de solvente ?
Solvente Servicio de diseño y
operación
Solución del proveedor para Tratamiento de gas
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Rol del proveedor en el diseño y operación de
plantas de tratamiento
Garantías
Proveedor de solvente Provisión de datos de
Diseño básico y garantías de proceso - Balance
de Materia y Calor- Descripción del proceso-
Filosofía de control- Dimensionamiento de
Columnas- Cargas térmicas de intercambiadores-
Procedimientos de puesta en marcha-
Procedimientos analíticos - Asistencia en
selección de materiales otrosAsistencia de
operación y optimización
Contratista FEED (Front End Engineering Design)
Contratista de EPC
Puesta en Marcha
Operación
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BASF como proveedor de soluciones Para
tratamiento de gas
Ludwigshafen
Geismar
Houston
Hong Kong
Singapore, warehouse
Jakarta
Melbourne
Buenos Aires
Centros de producción solventes tratamiento de
gas
Oficinas servicio Tecnológico
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Aplicación de tecnologías de tratamiento de gas
LNG y Gas de Venta
NH3, syngas
gas natural
gas natural
CO2
H2O
Unidad de remoción de gas ácido
Reforming gt N2, H2, CO, CO2
H2S
aire
Unidad de glicol, Tamiz molecular
Unidad de remoción de gas ácido
H2O
CO2
H2
Gas Ventas
Síntesis N2 H2 gt NH3
Enfriamiento, Liquefacción
NGL
Amoníaco
LNG
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Diseño versus realidad Opción 1 Diseño
sobredimensionado

• A fin de cubrir
• - Posibles mayores cargas ácidas / cargas de gas
  - Imprecisión de diseño
• - Unidad multi-solvente
• se adopta un diseño sobredimensionado basado en
• - tecnologías de proceso genéricas
• - herramientas de diseño genéricas
• que permiten trabajar con grandes márgenes
• pero muy alejado del punto de operación real

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Diseño versus realidad Opción 2 Diseño
ajustado

• A fin de reducir
• - Costos de Inversión (CaPex)- Costos de
  operación (Opex)
• se adopta un diseño mas ajustado basado en
• - Tecnologías de proceso más eficientes
• - Herramientas de diseño mas confiables
• que permiten evitar el sobredimensionamiento
  
• pero limitando la flexibilidad de operación

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Diseño versus realidad Desviaciones al diseño
9
Diseño versus realidad Impacto de las
desviaciones
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Consecuencias del cambio en las condiciones del
gas de alimentación

• parámetros del gas de alimentación que impactan
  el la operación
• Caudal
• Presión parcial de CO2 (acidez)
• Presión
• Temperatura
• contenido de agua
• Composición
• Impurezas

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Consecuencias del cambio en las condiciones del
gas de alimentación

• Condiciones del operación significativamente
  distintas a las de diseño pueden llevar a
• Gas tratado fuera de especificación - por
  saturación del solvente (capacidad)
• - por velocidad de absorción muy baja (nro
  platos)
• Excesivo consumo de energía específica
• Problemas de operación , ej. - Espuma
  - Arrastre - Inundación, lagrimeo, mala
  distribución.
• Es vital optimizar la operación bajo las
  condiciones reales de proceso.

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Ejemplo real de operación con sobrediseño
Condiciones Diseño Operación Max Operation Min
Caudal gas alimentación, ton/hr 640 650 200
CO2 en alimentación, mol 1.0 - 2.0 0.35 0.2
Presión gas alimentación, barg 65 65 30
CO2 en el gas tratado, ppmv 50 30 2
Parámetros de operación
CO2 removido kmol/hr . sobre diseño 700 100 127 18 22 3
Temp Absorbedor Superior oC Inferior oC 41 40.5 29 33.5 25 34
Dramática falta de energía absorción
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Cantidad de gas ácido mucho menor que diseño
Mayor Energía específica en el rehervidor
Menor calor generado en el absorbedor
Mayor OPEX
gt Baja temperatura Cinética de absorción
lenta Puede apagarse la reacción
Si menor circulación de solvente
gt Inadecuada distribución en las columnas.
Insuficiente transferencia de masa.
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Cantidad de gas ácido mucho mayor que diseño
Si mayor circulación excesivo
Mayor requerimiento energía regeneración

• Mayor Coabsorción hidrocarburos
• espumado
• Inundación o arrastre.

• Limitacion
• reboiler
• Hidráulica
• Condensador

Si Caudal de circulación limitado insuficiente
gt No se alcanzan las especificaciones
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Optimización del proceso
Posibilidades por una optimización 1.
Optimización de Parámetros de operación 2.
Modificación de solvente 3. Modificación de
equipamiento gt Acertada predicción con
simulador confiable gt Experiencia en campo gt
Adecuada interpretación de los resultados.
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Optimización del proceso

• 1. Optimización de Parámetros de operación
• El punto óptimo de operación es el que permite
  una operación con
• Bajo consumo de energías
• Bajo mantenimiento y consumos de solvente
• Operación estable y sin inconvenientes.
• Mediante un ajuste integrado de
• - Caudal de circulación y concentración del
  solvente
• - Temperaturas y presiones

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Optimización del proceso

• 2-a. Modificación de solvente
• Modificación de la relación entre componentes.
• Ejemplo típico aMDEA MDEA sistema
  activador
• Aumentar o disminuir la relación MDEA / Sist.
  Activador
• para ajustar cinética y consumo específico de
  energías.

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aMDEA Mecanismo de absoción
Fase LIQUIDA
Fase GAS
MDEAH HCO3-
CASO MDEA pura
Absorción Lenta
CO2
MDEA H2O
activador
CASO aMDEA
MDEAH HCO3-
MDEA H2O
activador CO2
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Optimización del proceso

• 2-b Modificación de solvente
• Selección de un nuevo tipo de solvente.
• Ejemplos típicos
• Mayor Selectividad H2S / CO2 (Ej MDEA gt
  sMDEA)
• Resistencia al oxígeno ( Ej Etanolaminas gt
  Puratreat)
• Baja presión gas alimentación ( Ej Etanolaminas
  gt ADEG)
• Mayor velocidad de absorción (Ej MDEA gt aMDEA)

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Optimización del proceso
3. Modificación de equipamiento Es inevitable si
las opciones anteriores no dan resultado
apuntando a eliminar los cuellos de botella . Lo
usual es - Cambio de internos de columnas -
Modificación de bombas - Cambio o
complementación de intercambiadores. En algunos
casos viene acompañada de un cambio en el
solvente para minimizar las modificaciones. Para
optimizar las modificaciones es importante
disponer de un simulador confiable y experiencia
en campo que permita el adecuado análisis de sus
resultados .
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Conclusión
Evaluación profunda del proceso
Predicción con simulaciones detalladas
Interpretación de los resultados
Optimización Parámetros
Circulación solvente, temperaturas
Ajuste de componentes ó reemplazo
Internos columnas, bombas, cañerías,
intercambiadores
Nuevo punto de operación
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2º Jornadas Técnicas sobre Acondicionamiento
del Gas Natural
Endulzamiento de gas Estrategias para manejar
cambios en las condiciones de gas de alimentación
Gracias por vuestro tiempo!
Jorge Rodriguez, BASF Argentina Stephan Herwig,
BASF AG Alemania John Gunnerson, BASF Corp