Contenido de Agua en El Gas Natural

Maestría en Ingeniería de Petróleo y Gas Natural

CONTENIDO DE AGUA EN EL GAS NATURAL

INTRODUCCIÓN La espe especif cifica icaci ción ón de conte contenid nido o de agua agua en el gas gas natur natural al es nece necesar saria ia para para prev preven enir ir la cond conden ensa saci ción ón de agua agua libr libre e y la form formac ació ión n de hidr hidrat atos os en los los gasoductos y en general en las plantas de proceso principalmente en las que operan a bajas temperaturas. Se establece como la masa de agua por unidad de volumen de gas, presente en éste. El gas natural al extraerse del subsuelo y llevarlo a lo superficie tiene una capacidad para soportar agua conocida como contenido de agua de saturación. La cantidad de agua de saturación depende de la composición qumica del gas o en otros términos de la densidad relativa !gravedad especfica", as como de la presi presión ón y tempe temperat ratur ura a de flujo flujo de la corri corrient ente e gaseo gaseosa sa.. Las Las condic condicio iones nes que que determinan el m#ximo contenido de agua son la m#xima presión de operación de la lnea o del proceso y la temperatura mnima a la cual puede estar sometida la corriente de gas. En el dise$o de la mayora de los sistemas es necesario prever la remoción de agua y prevención de hidratos. El hidrato es un sólido pero de estructura estructura diferente al hielo el cual es de estructura sólida cristalina% es una forma de compuesto qumi qumico co que puede puede exist existir ir en forma forma estable estable pero pero no es el resulta resultado do de verdadera reacción quimica de las moléculas que ntegran el hidrato.

DETERMIMACION DE LA CANTIDAD DE AGUA AGUA EN GAS NATURAL NATURAL

una una


&ara conocer el contenido de agua que puede transportar el gas natural se utili'a (el medidor de punto de roco) !(*lash &oint +ester)", capa' de medir la temperatura a la cual se condensar# fluidos a partir del gas natural

El punto de roco al agua.

Se conoce como punto de roco de agua a la

temperatura a la cual se condensa el agua, a determina presión previamente conocida o establecida. El concepto de presiones parciales es v#lido solo a presiones de  a - bar sin embargo esta ecuación es v#lida a presiones cercanas a la atmosférica  &ero para presiones diferentes a la atmosférica hay otras correlaciones. Si se asume que el agua est# presente en el gas en la fase lquida y por tanto en equilibrio con el gas. /plicando la ley de 0alton de las presiones parciales1

P.yw = Pv Donde: P = &resión total del sistema yw = *racción molar del agua en la fase gaseosa en condiciones de equilibrio Pv = &resión del vapor de agua a la +2 dada En la fase lquida agua Xw = 3.4 / &resión cercana a la atmosférica la ecuación es totalmente v#lida

Solubilidad del contenido de agua en el gas se establece cuando se alcan'a la temperatura del punto de roco del gas a una presión dada. Es decir el gas est#


completamente saturado con agua.Esta es la m#xima cantidad de agua que el gas puede contener en las condiciones especificadas. &ar determinar la cantidad de agua que pueda estar en forma de vapor se utili'a la siguiente figura !grafica de 5c 6etta78e9e" este permite determinar la cantidad de agua que pueda retener el gas natural saturado a diversas condiciones de presión y temperatura


&ara utili'ar la figura se necesita conocer las condiciones de presión y temperatura de operación y si se busca la intersección de ambas lneas y después se busca la cantidad de agua que contiene el gas •

El contenido de agua se expresa en libras de agua por millón de pies cúbicos

•

normales de gas La cantidad de agua que se cuantifica de esta forma corresponde al gas dulce

El contenido de agua en el gas dulce se puede determinar por la correlación de bu:ace: a partir de la presión del gas , ecuación que permite determinar el contenido de agua en el gas dulce, para ello se utili'a la siguiente ecuación A Lb w= +B( ) MMPCN P ( lpca )

;0onde / y 9 son constantes que dependen de la temperatura y se encuentran en la siguiente tabla


Si el gas natural que se est# anali'ando contiene gases #cidos es necesario determinar el contenido de agua que pueden contener estos componentes y con ello determinar el contenido total de agua en el gas .&ara el contenido de agua en el <=> se utili'a la siguiente figura


&ara el contenido de agua en el ?>S se utili'a la siguiente figura1


En ambas figuras se determina el contenido de agua en los gases #cidos sin tener en cuenta la composición molar de loa gases #cidos. Luego para determinar la cantidad total de agua en la me'cla de gas natural se suman la cantidad de agua obtenida en la gr#fica del gas dulce y la cantidad de agua que se obtiene de las gr#ficas

del <=> @ h>s para la obtención

contenido total de agua en el gas se utili'a la siguiente ecuación1 W = y W hc + y 1W 1 + y 2W 2

0onde1

W =
del


Whc A W! = S y

= *racción molar de hidrocarburos en me'cla del gas

y = *racción molar de <= > y! = *racción molar del ? >S

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“Análisis de los factores técnico industriales presentas en el proceso de deshidratación y endulzamiento del gas natural! "esis de grado uni#ersidad oriente

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Contenido de Agua en El Gas Natural

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