Fundamentos y Criterios de Diseño para la Deshidratación de Gas Natural con TEG

Introducción al Trietilenglicol (TEG) en la Industria

El TEG (Trietilenglicol) es el glicol más comúnmente utilizado en la industria para la deshidratación de gas natural. Los glicoles se utilizan típicamente en aplicaciones donde la reducción del punto de rocío (depresión) es del orden de 60 a 120 °F.

Cuando se utiliza el glicol para prevenir la formación de hidratos, la regeneración se realiza hasta una concentración de 60-80 % en peso.

Diseño y Operación del Absorbedor

Criterios de Diseño del Absorbedor

El diseño del deshidratador de gas de glicol utiliza un absorbedor con un mínimo de ocho platos de copa de burbujeo (*bubble-cap*) para proporcionar el contacto íntimo entre el gas natural húmedo y el desecante de glicol seco o pobre.

• Temperatura de entrada del gas húmedo: Debe estar entre 60–120 °F.
• Flujo de inhibidor: Como criterio de diseño, el flujo real de inhibidor debe ser aproximadamente el doble del flujo calculado de forma teórica.
• Tasas de circulación: Diseños económicos utilizan tasas de circulación de 2–5 gal TEG/lb H₂O absorbida.
• Eficiencia de platos: En el absorbedor, la conversión de platos teóricos a reales se realiza asumiendo una eficiencia del 25% para platos de campanas de burbujeo.

Circulación y Pérdidas de Glicol

El gas seco o libre de humedad sale por el tope de la torre absorbedora.

El absorbedor y el regenerador de glicol son los puntos donde ocurre alrededor del 90% de las pérdidas de glicol.

La alta velocidad del gas a través del contactor causará el arrastre de glicol en el gas seco, debido probablemente al mal funcionamiento del eliminador de neblina, localizado en la parte superior de la torre, incluso a la velocidad normal del gas.

Proceso de Regeneración del Glicol

Flujo del Glicol Rico y Pobre

El glicol que sale del absorbedor se envía al tambor *flash* para eliminar el gas arrastrado.

1. El TEG rico primero fluye a través de un filtro de partículas para remover sólidos.
2. El glicol pobre se enfría en el intercambiador de calor glicol rico/glicol pobre.
3. El glicol pobre sale por el fondo de la torre y luego es enviado al intercambiador para su enfriamiento.
4. Desde el tanque de almacenamiento, el glicol es bombeado a un enfriador y luego a la torre absorbedora.

Parámetros Operacionales del Regenerador

• Presión del regenerador: Presión atmosférica.
• Temperatura de fondos (TEG): < 400 °F (preferiblemente 380 °F).
• Reflujo: En el regenerador, el reflujo para minimizar pérdidas es ≈ 30 % del efluente del absorbedor.
• Pérdidas por temperatura: Temperaturas muy altas en el tope del regenerador causan pérdidas de glicol.
• Venteo: El agua de salida del regenerador es venteada a la atmósfera.

Equipos Auxiliares y Buenas Prácticas

Tambor *Flash*

• Presión de operación: Típicamente < 75 psia.
• Tiempo de retención (Desgasificación): Se requiere un tiempo de retención mínimo de 3–5 minutos.
• Tiempo de retención (Remoción de líquidos): Si se va a remover hidrocarburo líquido, se requiere un tiempo de retención de 20–30 minutos.

Filtración y Depuración

La buena práctica dicta la instalación de un depurador de gas de entrada, incluso si el deshidratador está cerca de un separador de producción.

Se pueden instalar filtros aguas abajo del tambor *flash*, donde el mayor volumen de gases disueltos ha sido liberado, para así maximizar la capacidad de los filtros.

El filtro de carbón activado se instala para remover impurezas disueltas.

Consideraciones Adicionales

Bombas de recirculación de glicol: Pueden ser accionadas por motor eléctrico o con gas a alta presión.

La solubilidad será considerablemente mayor si el gas contiene cantidades significativas de CO₂ y H₂S.