8 Descripciòn de Procesos

Av. Víctor Alzamora 249. Surquillo. Lima – Perú Teléfono: (511) 242-7117; (511) 243-1143; E-mail: [email protected]

DESCRIPCION DEL PROCESO

PROCESOS Pag. 1 de 5

Docum. : HLC-ID-150119-500-DP-04-001

Fecha: DIC- 07 Rev. 0

EXPEDIENTE TECNICO

CONTROL DE REVISIÓN

Revisión Descripción Revisado por: Fecha de

Revisión

Aprobado por Fecha de

Aprobación

A Primera Versión Ing. Jack Zavaleta 10/12/07 Ing. Rafael Acosta 12/12/07

0 Revisión / Aprobación Ing. Jack Zavaleta 20/12/07 Ing. Rafael Acosta 22/12/07




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EXPEDIENTE TECNICO

PETROBRAS ENERGÍA PERÚ S.A. (PETROBRAS)

PROYECTO SCRUBBER DE GAS PV-101

PLANTA ELECTRICA – EL ALTO

DESCRIPCION DEL PROCESO PROCESOS

PREPARADO PARA:

PETROBRAS ENERGÍA PERÚ S.A. Amador Merino Reyna 285. 5to. Piso

San Isidro – Lima Telef. 706-2000

PREPARADO POR:

HEAP LEACHING CONSULTING S.A.C. Av. Víctor Alzamora 249.

Surquillo – Lima Telef. 242-7117 / 242-3164 / 243-1143

E-mail: [email protected]

Lima, Diciembre del 2007.




Docum. : HLC-ID-150119-500-DP-04-001


EXPEDIENTE TECNICO



CONTENIDO

1.0 INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................................................... 4

2.0 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ............................................................................................................................. 4




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1.0 INTRODUCCIÓN

El presente estudio de ingeniería de detalle, ha sido desarrollado y preparado por la empresa Heap Leaching Consulting S.A.C. (HLC) por encargo de PETROBRAS ENERGIA PERÚ S.A. (PETROBRAS), para el diseño y fabricación de un Scrubber Vertical con Tag PV-101 que será instalado en la Planta Eléctrica del Lote X de PETROBRAS, ubicado en el distrito de El Alto, provincia Talara, departamento de Piura a una altitud de 190 msnm. El suministro de este scrubber vertical forma parte de un conjunto de proyectos ejecutado por PETROBRAS que tienen como objetivo mejorar la actual operación de la planta eléctrica.

La descripción del proceso forma parte de la lista de documentos entregados en la Ingeniería de Detalle que ha desarrollado HLC. A continuación se describe el proceso de separación de compuestos en fase líquida de la mezcla gaseosa que alimenta al Scrubber, la cual proviene de un gasoducto de alta presión existente.

2.0 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

Según información proporcionada por PETROBRAS, el gas de alimentación del sistema de combustible para los grupos electrógenos de la Planta Eléctrica provendrá del gasoducto de alta existente (440 psig). En un punto ya definido de este gasoducto se realizará el Tie In o empalme para crear una que derivación será destinada para la alimentación el sistema de combustible mencionado. El primer equipo de este sistema será un Scrubber, objetivo del presente expediente, que tendrá una capacidad de 10 MMSCFD de flujo, el cual interiormente tendrá un demister o eliminador de nieblas para el proceso de separación de la humedad. Para el control de nivel y evacuación de líquidos se utilizará un sistema compuesto por instrumentos de control e instrumentos indicadores los cuales serán descritos los respectivos documentos.

De acuerdo a la composición de gases aprobada por PETROBRAS, se considera al metano (CH4) como principal componente de la mezcla gaseosa, como se observa en la Figura 1.




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Figura 1: Composición de mezcla gaseosa

Esta mezcla de gases es conducida por una línea de 4” Sch 40 desde el Tie In en el gasoducto de alta presión hacia el Scrubber PV-101. Antes del ingreso del gas al Scrubber se encuentra ubicada una válvula de bola con volante mecánico de 4” de diámetro, la cual permite realizar un by pass al Scrubber. De acuerdo a la información recibida el nuevo sistema tendrá las siguientes condiciones de operación:

Figura 2: Condiciones de diseño del proceso




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El gas ingresa al Scrubber a una presión de 450 psig de diseño y a una temperatura de 115 ºF de diseño. La mezcla gaseosa se direcciona, dentro del Scrubber, de abajo hacia arriba atravesando el Eliminador de nieblas, fabricado con malla de acero inoxidable y fibra de vidrio, el cual retendrá el 100 % las partículas cuyo tamaño sean de por lo menos 1 micra; de esta manera se garantiza la separación de los líquidos hasta ese tamaño que forman parte del gas. Estas partículas luego serán condensadas.

Para la memoria de cálculo se ha considerado la existencia de hidrocarburos líquidos más pesados que el hexano los cuales se podrán presentar en forma de bolsonadas, debiéndose esto a que dichos hidrocarburos pesados se acumularán en la tubería de conducción durante las noches y que durante el día por calentamiento progresivo y evaporación irrumpirán en el recipiente.

El líquido entrampado en el fondo del recipiente (mayormente una mezcla de nonanos y decanos) posee la composición mostrada en la Figura 3. Para la simulación en el software HYSYS se han incorporado los porcentajes indicados en la Figura 1; de acuerdo a los resultados obtenidos se tiene un flujo de 19.47 BPD de líquidos con una densidad de 42.37 lbs/pie3. Se utilizó la ecuación de estado de Peng Robinson, muy adecuado para este tipo de sistemas.

En concreto, los productos del Scrubber se obtendrán en dos corrientes de salida, una corriente líquida (L) por la parte inferior y la otra corriente gaseosa (V) por la parte superior.

• Corriente líquida o condensado (L):

Figura 3: Composición de la corriente líquida del Scrubber




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• Corriente Gaseosa o Gas Residual (V)

Figura 4: Composición de la corriente gaseosa del Scrubber

A fin de tener una idea más precisa de los rangos de operación óptimos se usó la información de la curva envolvente (figura 5) y del diagrama tridimensional (figura 6) donde se muestra la variación de la fracción vaporizada en función de la presión y temperatura. Se observa que cerca a 450 psig y 115 °F se puede operar sin problema para favorecer la separación gas-líquido.

Figura 5. Envolvente de la corriente de alimentación F en el Scrubber




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Figura 6. Efecto de la variación de P y T sobre la fracción vaporizada

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