Tabla de contenido INTRODUCCIÓN....................................................................... ANTECEDENTES....................................................................... UBICACIÓN DE LA PLANTA....................................................... CARACTERÍSTICAS DE LA PLANTA RIO GRANDE....................... CAPACIDAD DE PRODUCCION ................................................. PROCESO DE OBTENCION DE GLP........................................... ................................................................................................
INTRODUCCION
Planta de Separación de Líquidos Río Grande constituye el primer paso concreto en el camino hacia la industrialización de los hidrocarburos. Permite dar valor agregado a nuestros recursos naturales que en este caso son exportados al Brasil. La planta está ubicada próxima a la Planta de Absorción de YPFB Andina, la que se encuentra a 55 Km. de la ciudad de Santa Cruz y será abastecida con gas natural desde el gasoducto de Transierra (Gasyrg). La capacidad de procesamiento de la Planta es de 200 millones de pies cúbicos por día de gas natural y contempla una recuperación de 96% como mínimo de propano para obtener una producción de 361 toneladas por día de Gas Licuado de Petróleo (GLP) y de aproximadamente 490 barriles por día (BPD) de gasolina natural. Con la extracción de estos líquidos, la Planta permitirá el abastecimiento del mercado interno y para la exportación de los excedentes de GLP, generando mayores recursos para el Estado boliviano, agregando valor a los recursos naturales como el gas natural. ANTECEDENTES El campo de Rio Grande, ubicado aproximadamente a 55 km, al SSE de la ciudad de Santa Cruz De la Sierra, fue descubierto en Julio de 1961. Se encuentra ubicado dentro del área de Contrato Rio Grande y cerca al límite de deformación influenciada por la tectónica del Subandino. Este campo cuenta con varios reservorios ubicados en niveles someros del cretácico y otros más profundos del carbonífero y devónico, todos productores de gas y condensado. La producción del campo se inició en noviembre de 1962 en pequeña escala hasta que se implementa, en 1969, un programa de reciclaje de gas. Las reservorios donde se reciclo gas son: San Telmo, escarpment y3 y escarpment z1. INFORMACION DE LA EMPRESA
La Empresa que opera en Rio Grande, es la Empresa YPFB Andina, esta es una compañía boliviana que centra sus actividades en la exploración, explotación y comercialización de Hidrocarburos. YPFB Andina pertenece a la Estatal YPFB y a la Empresa española Repsol. YPFB Andina S.A. es una empresa subsidiaria de YPFB Corporación dedicada a la exploración y producción de hidrocarburos, esta empresa es socio mayoritario de los Campos San Antonio y San Alberto, que en conjunto aportan aproximadamente el 60% de la producción de Gas Natural del país. YPFB Andina está en etapa de análisis de nuevos proyectos exploratorios y de ajustes en sus volúmenes de producción. Uno de los planes estratégicos apunta a duplicar la producción hidrocarburífera en los próximos años. Andina, controlada por el Estado con un 50,8% de acciones y participada por la española Repsol con 48,6%, aporta hoy con 39% de la producción gasífera y con 37% de petróleo. Opera los campos: Camiri, Río Grande, La Peña, Guairuy, Sirari, Víbora, Yapacaní, Los Sauces, Cascabel, Penocos y Arroyo Negro. La compañía es socia también en los mega campos San Alberto y San Antonio, que en conjunto contribuyen con el 22% de la producción de gas natural. La petrolera YPFB Andina comenzará próximamente la perforación de un nuevo pozo en el campo cruceño de Río Grande, donde hace unos días halló un nuevo reservorio de 1 trillón de pies cúbicos (TCF). YPFB Andina ya instaló el equipo en el pozo Río Grande 81 (RGD-81) donde espera perforar 3.555 metros de profundidad hasta alcanzar la formación “Iquiri”, la misma donde se encontró el nuevo reservorio en el pozo Río Grande 22 (RGD- 22). En el RGD 81 se espera hallar caudales de producción de 6 millones de pies cúbicos (pcd), volumen similar al de RGD-22, indicó el coordinador de producción de Andina, Hugo Calderón Zegada. Figura 2 Grupo de respuesta Con la profundización en el pozo Río Grande 27 (RGD-27) hasta fines de 2010 y con trabajos similares en otros pozos, la petrolera controlada por el Estado prevé incrementar la producción nacional en Un millón de metros cúbicos diarios (mcd). La
oferta boliviana de gas natural alcanzó en junio un récord de 44,6 millones de mcd, según YPFB. El pozo RGD-22 que se perforó durante 86 días (del 8 de mayo al 1 de agosto) produce actualmente 3 millones de pcd y 160 barriles de condensado que son enviados hasta la planta de Río Grande, instalación que procesa todo el gas que se despacha a Brasil. La conexión con la planta se hizo gracias a trabajos hidráulicos en la línea ya existente en este pozo que produjo gas desde 1968 hasta el 2001, pero en formaciones menos profundas que la “Iquiri”. En el RGD-22 se invirtieron 4,7 millones de dólares y durante este año se destinarán 27,6 millones de dólares a los proyectos en el campo Río Grande. ESTUDIO DE MERCADO La planta de Separación de Líquidos Rio Grande comienza a despachar al mercado interno las primeras toneladas de Gas Licuado de Petróleo (GLP), y pronto dará inicio a la exportación del energético a Paraguay a través de la empresa Trafigura. El complejo de Rio Grande comenzó a producir 330 toneladas métricas por día (TMD) de GLP, equivalente a 33000 garrafas, la planta llegara a procesar 5,6 millones de metros cúbicos día (MMmcd) de gas natural para obtener 361 TMD de GLP Y 350 barriles por día (BPD) de gasolina estabilizada, además de 195 BPD de gasolina rica en isopentano. La Planta de Rio Grande solo producirá GLP en base al propano y butano que son componentes minoritarios del gas natural boliviano (2%), mientras que el metano y etano que son los más abundantes con 90% y 7% respectivamente seguirán siendo exportados al Brasil como gas seco, privando a Bolivia de la materia prima para su industria petroquímica. Además, la capacidad de la planta de rio grande inaugurada recientemente es de 10 millones de m3/día de gas natural de la corriente de exportación que va al Brasil, lo que quiere decir que 20 millones de m3/día de gas rico seguirán siendo exportados al país vecino. UBICACIÓN DE PLANTA
La Planta de Rio Grande está ubicada en el municipio de Cabezas, provincia Cordillera del departamento de Santa Cruz. Según la petrolera estatal, su construcción demando una inversión de $us 159 millones. Sin embargo, los datos del Programa de Inversiones de YPFB Corporación 2013, entregados en enero, indican que el monto total destinado para el proyecto es de $us 168,4 millones.
CAPACIDAD DE PRODUCCION La planta de Rio Grande procesara 200 MMM PCD de gas los cuales son proporcionados de los campos de San Alberto, Margarita y Sábalo, de los cuales se obtendrán 330 TMD de
GLP, 400 BBL de gasolina rica y 80 BBL de gasolina estabilizada.
DESCRIPCION DE LA PLANTA
DESCRIPCION DE LOS EQUIPOS TURBOEXPANDER Los turboexpansores fueron desarrollados para plantas de procesamientos de gas con la finalidad de recuperar etano y propano. Para el uso del Turboexpansor es necesario que exista una caída de presión en el flujo de gas, su uso más eficiente es con gas rico y adicionalmente se pueden lograr recuperación de etano por encima del 30 %. Posteriormente se fue ampliando su uso para la industria de generación eléctrica tanto las aplicaciones de geotérmicas o
recuperación de energía en los gasoductos. En resumen, los Turboexpansores tienen las siguientes aplicaciones y rangos de operación:
Turboexpansor/Compresor de 100 a 17000 kW (Aplicaciones con gas Natural) Turboexpansor/freno hasta 100 kW (Aplicaciones con Aire) Turboexpansor/Generadores eléctricos de 100 a 17000 kW (Aplicaciones con gas Natural) Turboexpansor/Generadores eléctricos de 100 a 17000 kW (Aplicaciones con vapor). El uso de sellos secos y cojinetes magnéticos en los turboexpansores es una tecnología probada y madura. Son equipos que no consumen combustible lo cual baja los costes de operación. Son equipos que pueden operar de manera confiable por encima de las 30.000 horas.
INTERCAMBIADOR DE PLACAS Los intercambiadores de calor de placas son ideales para aplicaciones en las que los fluidos tienen una viscosidad relativamente baja y no contienen partículas. Además, son una elección ideal donde existe un pequeño salto térmico entre la temperatura de salida del producto y la temperatura de entrada del servicio. Los intercambiadores de calor de placas consisten en delgadas planchas corrugadas, empaquetadas o bien soldadas con cobre. Las placas son apretadas unas contra otras formando el paquete de placas dentro de un bastidor, en el que el flujo de producto se encuentra en canales alternos y el servicio entre los canales del producto. Las aplicaciones típicas de estas placas son: Calentamiento Calentamiento de vapor Enfriamiento Recuperación de calor VALVULA J-T
La válvula J-T de expansión adiabática de un flujo a presión, enfriándose el flujo de gas resultante por el efecto de Joule Thompson. El proceso de la válvula J-T con subenfriamiento: El gas a procesar se pre enfría en un intercambiador de calor. El pre enfriamiento del gas continua en un intercambiador gas – liquido. El subenfriamiento logrado en el gas de alta presión provoca la condensación de algo líquido. El líquido condensado en alta presión se separa en un separador convencional antes de la expansión en la válvula J-T. De este modo, el gas llega seco y más frio que en una unidad convencional a la válvula J-T. Luego se expande el gas en la válvula J-T. Así, se logra condensar una mayor cantidad de LPG, con una disminución mayor del punto de roció del gas. Los líquidos condensados luego de la expansión en la J-T se separan en un separador convencional. Desde el separador, los líquidos se conducen al intercambiador gas – líquido para pre enfriar el gas. El gas seco y frio se conduce al intercambiador gas – gas para el mismo propósito.
DEBUTANIZADORA Esta es una debutanizadora, en la cual se separan los productos butano y gasolina. Esta separación es controlada por la limitación de presión de vapor en la gasolina.
El
butano producto se puede vender como una mezcla, o se puede separar en otra torre en iso-butano y normal-butano, productos que tienen aplicación como materia prima para petroquímicos.
FILTRO DE AIRE El filtro de aire es un dispositivo que elimina partículas sólidas como por ejemplo polvo, polen y bacterias del aire. Los filtros de aire encuentran una utilidad allí donde la calidad del aire es de relevancia, especialmente en sistemas de ventilación de edificios y en motores tales
como los de combustión interna, comprensores de gas, compresores para bombonas de aire, turbinas de gas y demás.
VALVULA DE ALIVIO Las válvulas de alivio de presión, también llamadas válvulas de seguridad, están diseñadas para aliviar la presión cuando un fluido supera un limite preestablecido. Su misión es evitar la explosión del sistema protegido o el fallo de un equipo o tubería por un exceso de presión. Existen también las válvulas que alivian la presión de un fluido cuando la temperatura supera un limite establecido por el fabricante. Las válvulas de seguridad se pueden encontrar en instalaciones industriales, comerciales y domesticas. En general son obligatorias en las instalaciones en las que circulan o contengan fluidos sometidos, en algunos momentos a presiones no admisibles.
DETECTOR DE GAS El detector de gas sirve para detectar fugas de gas con fiabilidad. Este detector de gas puede identificar y localizar gases licuados, propano, gas natural y fuel. Con el detector de gas podrá garantizar la seguridad laboral de su empresa. Además, también podrá evitar riesgos para la salud tanto en la industria de la alimentación como en la industria metalúrgica, en los procesos químicos o en la gestión de residuos. El monóxido de carbono es uno de los muchos gases incoloros e inodoros que existen, como consecuencia nuestros sentidos no lo pueden detectar.
Para evitar cualquier peligro de explosión y avisar al personal, los sensores del detector de gases para metano, propano, pentano, butano, etc, tienen un rango de medición ajustado al límite más bajo. Además de los gases combustibles, también están los gases tóxicos tales como el sulfuro de hidrógeno, monóxido de carbono, cloro, amoniaco, cianuro, etc. Una baja concentración de sulfuro de hidrógeno o de monóxido de carbono es suficiente para causar en seres humanos y animales daños e incluso la muerte.
TANQUES DE TECHO FLOTANTE Los tanques de techo flotantes disponen de grandes tejados de metal que descansan sobre la superficie del líquido que está siendo almacenado, subiendo o bajando en conjunción con el volumen total del mismo líquido. Los tanques industriales suelen usar techos flotantes al almacenar productos de petróleo y sus derivados, lo que ayuda a reducir y minimizar la pérdida de producto debido a la evaporación. Hay tres tipos principales de techos flotantes y
cada uno es empleado en base a diversas circunstancias y los resultados específicos deseados
SISTEMA CONTRAINCENDIO
KNOCK OUT DRUM Los K.O.
Drums son unos vessels en la cual se lleva una última etapa de condensación de vapores de líneas de procesos que ya no son recuperados en forma directa. Por ejemplo en la industria de la refinación los gases de las gasolinas que no pueden ser condensados son llevados a un K.O. Drum en el que se desfoga (al ambiente), recuerda que estos desfogues siempre serán gases incondensables bajo las condiciones del proceso, claro siempre que su última etapa sea un K.O. Drum. Por lo general, creo que siempre, un K.O. Drum está en el sistema de gases de tope de una columna de destilación o algún sistema de separación. En cuanto a lo mecánico del equipo no es nada del otro mundo: consta simplemente de un vessel (como antes lo dije) de acero al carbono (por lo general) que tiene una línea de entrada y dos de salida, la primera ubicada en la parte superior (éstos drums son cilindros de tapas esféricas verticales) que es por donde van a escapar los gases y la segunda una inferior que comunica con un tanque de más o menos 4 a 10 veces la capacidad del K.O. Drum el cual mediante una bomba retorna esta corriente líquida al proceso o a un tratamiento adicional o final. Si gustas escríbeme y con gusto te ayudaré en lo que esté a mi alcance.
TAMIZ MOLECULAR Un tamiz molecular es un material que contiene poros peque;os de un tama;o preciso y uniforme que se usa como agente adsorbente para gases y liquidos. Las moléculas que son lo suficientemente peque;as para pasar a través de los poros son absorbidas, mientras que las moléculas mayores no. Los tamices moleculares se usan ampliamente en la industria del petróleo, especialmente para la purificación de corrientes de gas, y en los laboratorios de química para separar compuestos y para el desecado de los reactivos. El mercurio que contiene el gas natural es extremadamente perjudicial para las tuberías de aluminio y otras partes de los equipos de licuefacción por lo que se emplea gel de sílice en este caso. DESCRIPCION DEL PROCESO El proceso se inicia con la toma de gas natural desde el Gasrg, seguida por una etapa de deshidratación, tratamiento y pre-enfriamiento a través de sistemas de enfriamiento que utiliza diferentes refrigerantes. De manera posterior, el gas ingresa al área llamada criogénica donde a través de un proceso de expansión es enfriado hasta alcanzar temperaturas de -160 grados aproximadamente, condiciones en las cuales se da lugar a la formación de líquidos que en etapas posteriores son
separados en las columnas o torres de fraccionamiento especiales (Deetaniadora, debutanizadora y deisopentanizadora) que logran la separación del GLP, Gasolina Natural, dejando como gas residual aproximadamente el 95% de la corriente de gas inicial. Los líquidos son finalmente enviados a las respectivas áreas (tanques) de almacenamiento de GLP, Gasolina e Isopentanos).
ALMACENAJE El almacenamiento de gas licuado de petróleo puede clasificarse de la siguiente manera: almacenamiento presurizado a temperatura ambiente; almacenamiento refrigerado a presión ambiente; y almacenamiento semi refrigerado, parcial presurizado del producto. Además, el GLP se puede almacenar por encima o por debajo del suelo.
Es importante hacer una distinción entre el almacenamiento de gas licuado de petróleo (GLP) y gas natural licuado (GNL). GLP se refiere en la práctica a los hidrocarburos C3 Y C4 como el propano, butano, propileno, butileno y otros isómeros de los compuestos C4 que pueden ser licuados mediante una presión moderada. En cambio, el metano y las mezclas de metano que forman el GNL no se pueden licuar solo por presión, ya que su temperatura critica es demasiado baja y es por eso que requieren un enfriamiento precio. ALMACENAMIENTO SUPERFICIAL DEL GLP La presión de diseño de tanques de almacenamiento presurizado sobre el nivel del suelo es normalmente de 1724 kPa para los recipientes de propano y 860 kPa para los recipientes de butano. Estos valores corresponden a las presiones de vapor de ambos compuestos a la máxima temperatura ambiente prevista. Para inventarios más pequeños, los recipientes suelen ser cilindros montados horizontalmente o verticalmente con cabezas hemisféricas. Los tanques de almacenamiento refrigerado están dise;ados para almacenar el producto de GLP a su temperatura de ebullición atmosférica. La presión típica de dise;o para estos tanques es de alrededor de 100kPa, los tanques están aislados; los vapores liberados por el calor de fuga son comprimidos, licuados, y devueltos al tanque de almacenamiento. Por lo general, el vapor de ebullición se licua por el sistema de refrigeración proporcionado para enfriar el producto de la planta productora de GLP.
