PROCESO CAMISEA – PROCESOS REALIZADOS EN PLANTA MALVINAS

La Planta Malvinas está localizada a orillas del río Urubamba, 500 km al este de Lima. Esta planta está diseñada para procesar 1160 MMPCD de gas natural proveniente de los Lotes 56 y 88; y comprende las Unidades de Separación, Deshidratación, Criogénica, Estabilización y Reinyección. Consta de 4 trenes criogénicos: 2 trenes de 220 MMPCD cada uno y 2 trenes de 360 MMPCD cada uno; y dos Unidades de Estabilización de Condensados de 25 000 BPD cada una. Se pueden dividir sus operaciones en 4 etapas o procesos.

  • Separador de liquidos (slug Cutcher).
  • Estabilizacion de Condensados.
  • Deshidratacion.
  • Turboexpansion Criogenica.
  • Recompresion.

 

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DEL GAS NATURAL
  • SEPARADOR DE LIQUIDOS:

Las unidades involucradas en el proceso son:

  • Tubo de entrada del Slug Cutcher.`
  • Separador de Slug Cutcher.
  • Receptores de Chanchos de Gas y Liquidos.

El gas proveniente de los pozos productores llega a la planta mediante tuberias a 1300 psig y 110’F. El gas con algunos liquidos atraviesa un slug Cutcher del tipo de tubos multiples de retension, cuya finalidad o funcion es recolectar y retener los bolsones de liquidos que llegan a la planta . Posteriormente, un separador bifasico se encarga de separar los liquidos de la fase gaseosa.

El gas que sale del separador se envia por un colector de gas humedo hacia el area de deshidratacion. El condensado liviano y el agua provenientes del slug cutcher se combinan con los liquidos de un colector de liquidos y se envia al area de Estabilizacion de Condensados. Los liquidos provenientes de los separadores de produccion de dos fases llegan a la planta por medio de la tuberia a 500 psig y 100·F y son directamente conducidos al area de estabilizacion de Condensados.

SLUG CUTCHER:

Son dispositivos instalados en puntos intermedios o

SLUG CUTCHER

finales de un ducto utilizados para absorver las fluctuaciones de los flujos del gas por las fluctuaciones del nivel liquido. Un slug Cutcher puede ser un recipiente o ductos, que permite a tiempo de residencia para la separacion vapor liquido.

 

Mecanismo de generacion del Slug:

Los mecanismos identificados de formacion de una onda de la interfase de flujo estratificado. Cunado la onda del liquido crece lo suficiente para atravesar el diametro total de la tuberia, el flujo estratificado se rompe y se forma un flujo slug. Pequeños  slugs no representan problemas operacionales pero slugs mayores no son deseados por varias razones:

  1. Grandes slugs producen condiciones de flujo oscilante que generan esfuerzos sobre el equipo. Grandes variaciones de flujo pueden resultar en tropiezos o paradas de las instalaciones de recepcion. Da mas importancia, los slugs mayores aumentan significativamente la caida de presion sobre el ducto, por cosiguiente se reduce el regimen de produccion.
  2. Slugs pueden formarse por los efectos del terreno. El liquido se colecta en una zona de depresion del a tuberia y bloquea el flujo de gas. La presion del gas bloqueado aumenta hasta que sopla el liquido acumulado en la depresion fuera del slug.
  3. Cambios en el regimen de entrada de flujo a las tuberias pueden tambien causar slugs. Cuando el flujo de entrada aumenta, el inventario de liquido en el ducto disminuye y el excesso de liquido forma un slug o series de slugs. Finalmente, el desplazamiento con pigs (chanchos) tambien pueden causar grandes slugs de liquidos conforme el inventario total de liquido de la linea es arrastrada delante del pig.

El Separador Slug Cutcher consiste de varios modulos, cabezal de distribucion, camaras de separacion, elevador de gas seco, manifold de sludge y liquidos. Cabezal de distribucion, recibe la corriente de gas/ liquido de ingreso y las divide en pequeñas corrientes para permitir un flujo uniforme dentro de las camaras de serparacion. Camaras de Separacion, sirven para obtener la mayor separacion del gas y liquido. La longitud , diametro,y numero de camaras esta en funcion del flujo de gas, composicion del gas y condiciones de presion y temperatura del gas. Elevador de Gas, permite entregar el gas separado al sisteman gaseoso del proceso.

Algunos sistemas incluyen una zona de alamcenaje de liquidos a la presion del sistema. El manifold de liquidos y sludge provee la distribucion del agua y aceite al sistema liquido del proceso.

Desplazamiento con Pigs:

Los pigs son dispositivos que se introducen en el ducto y permiten cumplir los siguientes objetivos:

  • Trabajos de  limpieza ( remocion de liquidos, solidos, semisolidos, etc).
  • Separacion de fluidos ( interfase entre productos).
  • Inspeccion interna (medicion de geometria del ducto, monitoreo de curvatura, deteccion de corrosion, deteccion de fugas, inspeccion fotografica).

Remueven agua para minimizar corrosion ya que el agua se acumula en puntos bajos. Estos dispositivos son tambien utilizados para mejorar la performance entre el rate de flujo y la caida de presion en el ducto. El agua o hidrocarburo liquidos que se depositan en las depresiones de las tuberias constituyen bloqueos parciales que aumentan la caida de presion.

Los pigs pueden remover estos liquidos y mejorar la eficiencia del ducto y tambien pueden ser usados como un medio de limitar el diametro de los slug cutcher requeridos. Su paso a intervalos frecuentes puede reducir el inventario de liquidos en el ducto y el tamaño de slug puewde ser limitado. El tamaño del slug  cutcher requerido corriente abajo debe tomar en cuenta la frecuencia de paso de pigs.

Los riesgos operacionales asociados con el paso de pigs puede ser : arrastre de grandes slugs delante del dispositivo puede afectar instalaciones corrientes abajo. Asimismo, pueden ocasionalmente ser destruidos en el ducto y losa segmentos resultantes pueden dañar las conexiones o equipos corriente abajo. Aun peor, pueden llegar a adherirse en el ducto y requiere una parada costosa para su ubicacion y retiro.

  • ESTABILIZADOR DE CONDENSADOS:

El objetivo de esta seccion del proceso es separar los componentes mas livianos y el agua del condensado que proviene de la fase de separacion primaria.Los condensados livianos ( hidrocarburos y agua) provenientes de la fase de separacion

ESTABILIZADOR DE CONDENSADOS

primaria se flashean en el Separador de Condensados. El liquido remanente del tambor de evaporacion instantanea esta entre la parte superior de la columna estabilizadora, despues de pasar a travez del intercambiador de alimentacion. Esta columna estabilizadora es una columna de platos que funciona con temperatura y la provision de calor se obtiene de un intercambiador de calor, siendo el aceite caliente el medio de calefaccion utilizado.

El Condensado Estabilizado obtenido de la parte interior de la columna estabilizadora con una presion de descarega de hasta 180 psig se enfria en el Enfriador de Condensados y se pasa al sector de alamcenamiento presurizado de liquidos. Este condensado y el LGN proveniente de el sector criogenico luego son bombeados , medidos y entregados al poliducto que los transporta a Loberia.

Los gases provenientes del separador de condensados, del tanque de evaporacion instantanea del condensado y de la torre estabilizadora son comprimidos antes de ser enviados a la etapa de deshidratacion. El agua de produccion separada en el separador de condensados se envia a un sistema de tratamiento de efluentes liquidos a travez de un sistema de drenaje presurizado.

  • DESHIDRATACION

Como se alcazan temperaturas muy bajas (-100·F) en las fases de turbo expansion criogenica, es necesario disminuir el contenido de agua de la corriente de gas a valores muy bajos para evitar formacion de hidratos. Para alcanzar los valores de agua requeridos de contenido de agua, se utilizaram un sistema de Deshidratacion con Glicol y Sistemas de Deshidratacion con Tamices Moleculares. El sistema con Glicol removera un 90-95% del agua procedente del gas de alimentacion, mediante un contactor de glicol. El Glicol rico en agua sera regenerado antes de regresar al contactor. Esta regeneracion se realiza mediante un intercambiador que utiliza aceite caliente, eliminadose el agua mediante evaporacion y luego de ser condensado va al sitema de tratamiento de efluentes. Antes de la regeneracion, la corriente de Glicol pasara a un separador glicol/hidrocarburo con tamices moleculares donde se elimina el agua remanente a menos de 0.1ppm. Dos de los tamices estan en modo de absorcion y uno en regeneracion.

El gas deshidratado  es enviado al sistema de turbo de expansion despues de pasar a traves de filtros de polvo. Para la regeneracion de los tamices moleculares se utiliza una pequeña corriente de gas residual de la salida de la etapa criogenica. Este gas se calienta a 260·C.

  • TURBO EXPANSION CRIOGENICA:

En este proceso, la mayor parte del propano a hidrocarburos pesados se separan del gas de entrada. El gas antes de ingresar a los expensores se enfria mediante un intercambiador

PLANTA DE PROCESAMIENTO-MALVINAS

con corrientes frias. El liquido producido se separa y el gas ingresa a los expansores donde se expande de aproximadamente 1250 psig hasta 400 psig. Se produce un enfriamiento del gas y la produccion de condensados, este corriente de dos fases ingresa al Deetanizador para la separacion de gases y liquidos. Por los fondos de la Deetanizadora salen el propano y mas pesados; libre de metano, etano y componentes inertes. La mezcla denmominada LGN se enfria en el enfriador de aire y se transfiere a almacenaje y posteriormente a la estacion de bombeo.

El gas sale de la mitad de la torre pasa por el Condensador de Reflujo donde se condensa parcialmente e ingresa al separador de reflujo. El liquido se envia desde 370 psig hasta 470 psig para reinyeccion de pozos.

Turboexpansores: Los Turbo Expansores (TE) son equipos rotativos  que trabajan a velocidades entre 10000 a 50000 rpm, y eliminan energia del gas (por expansion), aumentando su emfriamiento y alcanzando temperaturas menores que las obtenidas a simple expansion adiabatica. Los condensados de los expansores van a fraccionamiento por cuyos fondos se obtiene el producto deseado. Generalmente,  se recupera 90% del Etano de la carga y el 100% del Propano y mas pesados.

La carga del gas primero se deshidrata para evitar la formacion de hidrators. La carga seca se enfria a travez de intercambiadores con gas residual proveniente de la fraccionadora. Los liquidos condensados se spearan y envian a la fraccionadora, los gases pasan a travez del expansor antes de ingresar a la fraccionadora. La composicion final del producto se obtiene modificando la presion de salida del expansor o variando las condiciones de presion o temperatura del tope de la fraccionadora. Las capacidades de plantas de recuperacion varian de 30-1500 MMPCDS ( MM pies cubicos por dias).

  • SISTEMA DE RECOMPRESION:

Tiene como finalidad suministrar la compresion necesaria del gas para su inyeccion en el gasoducto, hasta una presion de 2130 psig en el punto de ingreso al gasoducto.Consta de 2 unidades de servicios y una unidad de reemplazo. El gas remanente que inyecta al ducto se comprimira hasta 4000 psig para reinyectarlo en el yacimiento a travez de pozos de inyeccion.

En la Planta Malivanas se obtienen los siguientes productos:

  • Gas Natural Seco que es transportado hasta la ciudad de Lima a través del Sistema de Transporte de Gas Natural de la empresa. Transportadora de Gas del Perú (TGP). Parte del Gas Natural Seco producido es reinyectado al yacimiento.
  • La parte del Gas Natural Seco que no es transportado por TGP es reinyectado al yacimiento del Lote 88.
  • Líquidos de Gas Natural que son transportados hasta la Planta de Fraccionamiento de Pisco por TGP.

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