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SEPARACION A BAJA TEMPERARTURA CAPITULO 4-4 SISTEMAS DE SEPA RACION A BA JA TEMPERATURA "LTS" 4.4 CONSIDERACIONES GENERALES Las plantas de Separación a Baja Tepera!ra (SBT) ó L#$ Tepera!re Separa!#r  (LT S), no son nad a nue vo en las plant as de tra tami ento del Gas Nat ura l, don de la pr odu cci ón por el si stema de separación a baja Te mperatura es utilizada para lograr dos objetivos: eparar los !apores de agua del Gas #btener ma$ores !ol%menes de Gas Natural Lic uado &l princi pio b'sico es el uso de reducci ón de presión &sto va acompaa do por una e*pansi ón de la corriente del Gas, $ por lo tanto, de en+riamiento &l en+riamiento produce la conden sación del agua $ de los vapores de idrocarburos en la corriente de Gas Natural La unidad b'sica para la separación a baja temperatura, inclu$e esencialmente un coc-e, separador $ un cambiador de calor (tipo serpent.n) /resumiendo 0ue la entrada de g as alimento a proceso contiene una cantidad m.nima de agua libre $ temperatur a su+icient e para prevenir la +ormaci ón de idra tos corri ente arriba del coc-e La corriente de admisión del gas alimento 0ue entra a la unidad de eparación a baja temperatura (ver Fig. 4.4.1), por un intercambiador de calor tipo serpent.n, donde el serpent.n es en+riado con un l.0uido e*terno en el separador a baja temperatura La corriente de pozo pasa entonces, por un coc-e con regulador autom'tico, la cu'l es usada para controlar el caudal de +lujo a travs del sistema $ estabilizar una ca.da de presión promedio necesaria para la admisión del gas alimento La turbulencia $ la ca.da de temperatura cre ada por la e*p ans ión a tra vs del coc- e cau san +ormac ión de id rat os $ con den sac ión de los idrocarburos licuables Los idr atos $ condensa do decant ado se juntan en el +ondo del separa dor, donde ellos absorben calor desd e la entr ada del serpent .n, origin ando 0ue los idrato s sean disuel tos &l nivel de los l.0uido s es mantenido por un controlador de nivel semejante, tal 0ue el serpent.n est siempre sumergido en el l.0uido &sto es evidente 0ue dos posibles problemas de operación podr.an ocurrir en este sistema simple 2n problema ser.a 0ue la corriente de gas del pozo pueden estar pró*imos a la temperatura de +ormación de idrato $ m's +r.o puede ocasionar +ormación de idratos corriente arriba del coc-e, $ el otro problema podr.a e*istir insu+iciente calor del l.0uido en el +ondo causando +ormación de idratos para elaborar dentro del separ ador &n otros casos el sist ema podr.a tener una +alla, de esto s problemas a$ dos posi bles soluciones 34

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SEPARACION A BAJA TEMPERARTURA

2na solución com%n la cu'l a sido *itoso en el pasado, es instalar un calentador indirecto corriente arriba

del separador a baja temperatura (LT) La temperatura del calentador indirecto es mantenida en un nivel

para garantizar la temperatura de la corriente de gas, por encima de la temperatura de +ormación de

idratos &l calor trans+erido es consumido por la corriente de +lujo del pozo a travs del serpent.n del

calentador indirecto controlado por un termostato localizado a la salida +inal del serpent.n 2n segundo

termostato puede estar localizado en la sección l.0uida del separador a baja temperatura para contrarrestar 

los controles del calentador en el caso de 0ue la temperatura del l.0uido sea mu$ baja

La solución m's reciente a sido el uso de un generador de vapor (energ.a) en lugar del calentador 

indirecto La temperatura de la corriente de pozo, corriente arriba del coc-e es controlada regulando el

+lujo a travs del serpent.n en el generador de vapor 3e cual0uier +orma el +ondo del LTS% est'n

mantenidos a una temperatura dada, por el uso de un serpent.n con vapor en lugar de la corriente de pozodentro del serpent.n mencionado anteriormente Los termostatos regulan el +lujo de vapor a travs del

serpent.n para controlar la temperatura de +ondo &ste sistema o+rece un buen control, $ tiene la ventaja,

de estar totalmente montada sobre un pat.n para su movilidad e instalación en el campo &stas unidades

son populares en 'reas donde las temperaturas ambientales son relativamente bajas en el invierno

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VAL. CONTROL DE

TEMPERATURAGAS A VENTA

 LTS  INTERCAMBIADOR

GAS-GAS 

CHOCKE 

SEPARADOR DE LÍQUIDO

VALVULA

VALVULA

CONDENSADO ALMACENAMIENT 

O

GAS ALIMENTO

FIG. 4.4.2

SEPARADOR DE BAJA TEMPERATURA&IG. 4.4.'

GAS A (ENTA

GAS ALIMENTO

CONDENSADO

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SEPARACION A BAJA TEMPERARTURA

/ara el sistema de la FIG. 4.4.1 diagramado, el principio +ue mantener la temperatura bastantemente alta

arriba del coc-e, para garantizar una operación contin%a 2no de los elementos necesarios para la

+ormación de idratos, sealados anteriormente es la presencia de agua libre, en caso donde el agua e

idrocarburos libres estn presentes en corrientes de pozos $ donde estos l.0uidos son +ormados por e+ecto

de en+riamiento del serpent.n, es conveniente ubicar un separador de alta presión entre el serpent.n $ el

coc-e Los l.0uidos separados en el serpent.n son descargados a una temperatura relativamente caliente

dentro del +ondo del separador a baja temperatura $ combinados con los l.0uidos e*istentes dentro delseparador La ventaja deriva del uso de este sepador de entrada es para reducir la cantidad de agua libre $

de idrocarburos l.0uidos 0ue pasan a travs del coc-e &ste permite un mejor en+riamiento neto 0ue

ocurre debido al calor sensible trans+erido a estos l.0uidos 0ue pueden ser usados para en+riar el gas $ una

condensación adicional de los vapores de idrocarburos 4dem's reduce la cantidad de idrato +ormado

para minimizar la cantidad de agua libre pasando por el coc-e 2n re+inamiento alejado para este sistema

es posible 0ue incremente el condensado removido de la corriente de pozo &sto inclu$e incorporar un inter5

en+riador de calor ubicado entre la entrada del separador de l.0uido de alta presión $ el coc-e La alta

presión de corriente de pozo +lu$e por el tubo lateral del intercambiador de calor, $ es en+riado por el gas +r.o

a venta conectado al tope del LTS, 0ue +lu$e por el revestimiento lateral de los tubos La cantidad de gas a

venta +lu$e por el revestimiento del en+riador $ es controlada por una v'lvula de desv.o de tres salidas la

cu'l es accionada por un controlador de temperatura aguas arriba del coc-e 3e esta manera la

temperatura corriente arriba del coc-e puede ser mantenida a un valor m.nimo, pero por encima de la

temperatura de idrato

4.4.) DESCRIPCION DEL PROCESO

&l sistema completo es mostrado en la  Fig. 4.4.2 y  4.4.3 Las corrientes de gas alimento provenientes de

los pozos +lu$en a travs del serpent.n dentro del separador a baja temperatura (LT), donde es ligeramente

en+riado, entonces los l.0uidos son separados del gas a la entrada del separador de alta presión Luego el

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SEPARACION A BAJA TEMPERARTURA

gas +lu$e a travs de un intercambiador de calor gas5gas acia el coc-e $ entra al LT (separador a baja

temperatura) &l gas +r.o 0ue sale por cabeza del LT, +lu$e asta el intercambiador de calor gas5gas para

luego dirigirse a la l.nea de venta de gas Los l.0uidos del +ondo del LT, son trans+eridos para la

estabilización o almacenamiento

&n resumen las siguientes consideraciones son necesarias para la operación de los sistemas de separación

a baja temperatura sin inibidor de idrato La temperatura de la corriente de gas de alta presión escontrolada $ debe ser mantenida ligeramente por encima de la temperatura de idrato en orden de prevenir 

congelamiento corriente arriba del coc-e La temperatura del LT, puede ser predecida desde las curvas de

ca.das de presión5temperatura para el gas natural FIG. 4.4.2A 6'rgenes deben ser establecidos para el

contenido de l.0uido el cu'l reducir.a ligeramente la ca.da de temperatura si los idrocarburos l.0uidos no

son separados en un separador de alta presión corriente arriba del coc-e &n la corriente de pozo con

temperatura baja +lu$ente podr.a ser necesario usar un calentador corriente arriba de la unidad de

separación a baja temperatura &n mucos casos la temperatura es controlada con el calentador $ podr.a

no ser re0uerido el intercambiador de calor gas5gas i un pozo presenta agua libre en pe0ueas cantidades

$7o no presenta destilado para+inico ó condensado libre la presión alta de entrada al separador de l.0uido

puede se eliminada

4.4.* DIAGRAMA DE &LUJO +(er Fig. 4.4.3,

4.4.4 APLICACIONES

&l sistema LTS, es aplicado para la recuperación de idrocarburos licuables obteniendo como producto la

GASOLINA NATURAL, con +ines de acondicionar el Gas residual $ evitar la +ormación de idratos en las l.neas

de recolección $ gasoducto

&l sistema LTS, como instalación de pre5tratamiento, cumple las siguiente aplicaciones:

• eparación de gas $ condensado

• 3isminución del punto de roc.o del agua por medio de una separación a baja temperatura

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