Refrigeración Mecánica

Refrigeración mecánica
plantas Dew point

1. Introducción
El proceso de refrigeración se usa para cumplir con las especificaciones de punto de rocío por
hidrocarburos y por agua para el gas de venta .La temperatura a la cual debe ser enfriado el gas
depende del nivel requerido para alcanzar las especificaciones de punto de rocío . entre las
aplicaciones de refrigeración incluyen la recuperación de : líquidos de gas natural LGN, gas
licuado de petróleo GLP, control de punto de rocío de hidrocarburos , plantas de gas natural
LGN, gas licuado de petróleo GLP. La selección de los refrigerantes se basa generalmente sobre
todo en los requerimientos de: temperatura, disponibilidad, economía y experiencia previa.
2. Objetivo
•Describir el proceso de ajuste de punto de Roció en el gas.
•Identificar los equipos de una planta Dew Point
3. Marco teórico
Punto de rocío
Cuando el gas es transportado en gasoductos se debe considerar el control de la formación de
hidrocarburos líquidos en el sistema. La condensación de líquidos representa un problema en la
medición la caída de presión y la operación segura.
Para prevenir la formación de líquido en el sistema se requiere controlar el punto de rocío de los
hidrocarburos por debajo de las condiciones de operación del gasoducto. En vista de que las
condicione de operación son fijados por las condiciones ambientales, el flujo en una sola fase
solo puede asegurarse mediante la remoción de los hidrocarburos pesados contenidos en el gas.
El ajuste de punto de roció permite acondicionar el gas de pozo para alcanzar su condición de
transporte en gasoductos .A su vez, permite retirar del mismo los componentes más pesados
(gasolinas y GLP, básicamente) aumentando el valor de venta por comercializar dichos líquidos.
Dicho ajuste puede lograrse mediante refrigeración mecánica (con propano por lo general )o
mediante efecto joule Thompson (es el proceso en el cual la temperatura de un sistema disminuye
o aumenta al permitir que el sistema se expanda libremente manteniendo la entalpía constante)..
Cuando el gas se transporta en gasoductos ,debe tomarse en cuenta el control de la formación de

hidrocarburos líquidos en el sistema de tuberías .La condensación de líquidos es un problema de
medición y de caída de presión a condiciones de operación .Para prevenir la formación de
líquidos en el sistema es necesario controlar el punto de rocío del hidrocarburo por debajo de las
condiciones de funcionamiento del gasoducto .Puesto que las condiciones de funcionamiento del
gasoducto son fijadas generalmente por diseño y condiciones ambientales el flujo monofásico se
puede asegurar solamente por el retiro de los hidrocarburos más pesados del gas .
Refrigeración mecánica
Las plantas de refrigeración mecánica permiten acondicionar el punto de roció del gas hasta su
valor de venta. A su vez, se optimiza la recuperación económica al separar las corrientes de
hidrocarburos líquidos (gasolina o LPG)
El proceso de ajuste de punto de rocío de gas consiste en el enfriamiento del mismo mediante
refrigeración mecánica para eliminar los componentes más pesados, ya que estos pueden
condensar durante la fase de transporte. Para el enfriamiento se utiliza un gas refrigerante como
etano, propano o amoniaco, dependiendo de la especificación que
se pretenda alcanzar y de la cantidad de líquidos que se requiere recuperar. El propano es el
refrigerante más comúnmente utilizado.
Propano
Es uno de los hidrocarburos contenidos en el petróleo crudo y suele obtener del gas natural o de
los gases de procesos de cracking producidos en las reacciones con catalizadores en una refinería
y sus características principales son: punto de ebullición, 45°C, densidad relativa del propano
líquido.
Equipos de una planta dew point
 Separador de alta presión

 Filtro coalescente de entrada
 Compresor de reciclo
 Torre contactora de glicol
 Intercambiador de gas/gas
 Chiller
 Separador frio
 Compresores de gas residual
 Enfriadores de compresores de gas residual
 Filtro coalescente de aceite
 Sistema de refrigeración de propano
Características de una planta de Dew Point
 Punto (Temperatura) de Rocío (Dew Point).-Temperatura a la cual un gas, consistente

de dos o más componentes, genera la primera gota de líquido; es decir, el comienzo del
cambio de fase
 Punto de Rocío de Hidrocarburo.- Temperatura a una presión definida, o la presión a
una temperatura definida, a la cual el gas está saturado con hidrocarburos pesados. La
disminución de la temperatura o el aumento de la presión originan la condensación de
hidrocarburos.
 Punto de Rocío del Agua.-Temperatura a una presión definida, o la presión a una
temperatura definida, a la cual el gas está saturado con agua. La disminución de la
temperatura o el aumento de la presión originan la formación de agua libre. En el proceso
de deshidratación del gas es común el uso del punto de rocío del agua para establecer el
contenido de vapor de agua en el gas ya acompañado con la presión a la cual es
determinado.
COMPONENTES DEL SISTEMA DE REFRIGERACION
Tanque de propano (acumulador)
Unidad donde se almacena el propano en fase liquida, presurizado por la fase de vapor del
propano. De esta unidad sale el propano en fase liquida hacia el economizer.
Economizador
El economizador tiene la función de separar la fase gaseosa y la fase liquida de propano y está
ubicado entre el tanque de propano y el chiller. Es una unidad que suministra un incremento en la
capacidad del sistema de refrigeración y una eficiencia sub- enfriado el propano líquido a través
de un intercambiador de calor líquido – vapor antes que vaya al chiller.
Chiller
(intercambiador de calor)
Es un intercambiador de calor con tubos en U , donde el refrigerante fluye por el lado del casco
(carcasa) ; el gas lo carga al chiller ingresa por los tubos , que viene del economizador de propano
líquido que ingresa al chiller dentro de este por el efecto de calor desprendido por las tuberías se
va evaporando y enfriando el gas hasta su punto de burbuja , bajando de nivel en el equipo el cual
es regulado por una válvula controlada de nivel y la fase vapor del propano va a la succión de un
compresor .
El líquido entra al chiller a una temperatura que esta entre 37 y 43 °F ( 3y 6°C) por debajo de la
temperatura ala que se debe enfriar el fluido que está en el lado delos tubos.
Depurador de propano ( scrubber)
El depurador de propano tiene como objetivo evitar que el propano en fase liquida pueda entrar al
compresor. El depurador retiene el propano líquido y a través de un calentador que lleva
internamente, brinda calor de tal forma que el propano liquido evapora en su totalidad.
La fase gaseosa de propano que va como carga a la etapa de baja presión de la moto - compresor
(succión).
Compresor
El Moto – Compresor de propano es una unidad compuesta de un motor y un compresor que

tiene la función de comprimir y elevar la presión de los gases. La carga de propano fase vapor va
dimensionar el tamaño y tipo de compresor a utilizar.
Aéroenfriadores / condensadores
Es un intercambiador de calor donde el refrigerante va por el lado del casco y es enfriado con
aire, para luego volver al tanque de propano en fase liquida.
Circuito de propano
CICLO DEL PROCESO
Expansión
El propano almacenado en el tanque de surgencia tiene una presión que oscila entre 150- 200Psi
y a una temperatura de 100 °F , el propano es enviado al economizador , previamente pasa a
través de la válvula JT donde ocurre una caída de presión reduciendo la presión a 60-80 Psi y a
una temperatura de 45°F el propano entra al economizador . la fase gaseosa se encuentra en la
parte superior del economizador que es enviada como carga a la succión intermedia del Moto –
Compresor de propano (MC o CR ) con una presión que oscila entre 60 – 80 Psi . por la parte
interior del economizador la fase liquida es enviada al chiller, antes de entrar al chiller la fase
liquida de propano pasa por una válvula JT ocurriendo una caída de presión de 10- 20 Psi y una
temperatura de 15 °F.
Evaporación
El propano liquido entra al chiller unidad donde el ( gas). El gas previamente pasa por un pre-
enfriamiento en los intercambiadores Gas –Gas para optimizar el proceso de refrigeración en el
chiller, donde el refrigerante liquido (propano) es evaporado por la corriente del gas que pasa por
los tubos. Una vez que el propano ha refrigerado el gas es enviado en forma gaseosa hacia el
depurador de propano. el depurador retiene el propano líquido y a través de un calentador que
lleva internamente , brinda calor de tal forma que el propano liquido evapora en su totalidad.
Compresión
En la fase gaseosa del propano va como carga a la etapa de baja presión 10 – 20 Psi del Moto –
Compresor. El gas propano es comprimido a través de unos compresores tipo tornillo y es
descargado con una presión que oscila entre 180-200 Psi.
Condensador
Este gas es enviado por una serie de aéreo enfriadores donde el gas pasa a través de tubos, el gas
propano es enfriado por ventiladores de aire, el propano es condensado hasta llegar a la fase
liquida y es enviado al tanque de surgencia para comenzar un nuevo ciclo.
DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO – DIAGRAMA

A. El líquido refrigerante saturado se expande en la válvula.
B. Debido a la expansión se evaporiza parcialmente y entra en el chiller a una
temperatura menor a la de la corriente de gas .
C. Sale del chiller totalmente vaporizado.
D. Este vapor se comprime y se envía a un condensador donde se transforma en
liquido al 100%
Plantas de New Point en Bolivia

EJEMPLO
En sus planes de desarrollo para abastecer a los mercados del gas, YPFB Andina contempla
una serie de intervenciones en los campos Yapacaní, Boquerón y Patujú entre otros. Los
pronósticos correspondientes a estas intervenciones, señalan que es necesario instalar nuevas
facilidades de producción. Estos campos producen gas condensado de los reservorios Petaca,
Yantata y Sara. La DPP procesará gas dulce que viene de los reservorios de Yantata y Petaca
por un total de 35 MMSCFD, de los cuales 16 MMSCFD se obtendrán de la planta de
Aminas que se encargará de “endulzar” el gas ácido (que tiene un alto contenido de CO2)
provenientes del Reservorio Sara. El gas a procesar será del campo Yapacaní y Patujú y se
espera que los caudales aumenten con la inclusión del campo Boquerón, igualmente operado
por YPFB Andina SA. El gas procesado será enviado a las plantas de Río Grande y Kanata
para su respectivo procesamiento y extracción de líquidos. La inversión de este proyecto
alcanzó 30 millones de dólares y fueron destinados al desarrollo de la ingeniería, adquisición
de equipos, construcción y montaje, pre comisionado, comisionado, puesta en marcha y
gerenciamiento del proyecto.
4. Conclusión
El módulo Dew Point es un sistema de tratamiento de gas a través del cual se obtiene el
punto de rocío para que no se formen líquidos. El procesamiento permite obtener el gas en
su punto ideal con adecuada temperatura y presión conforme al requerimiento del
operador de transporte. Finalmente se Identificó los diferentes equipos de una planta Dew
Point.
5. Bibliografía
 https://es.scribd.com/doc/223009145/Caracterisitcas-de-Una-Planta-de-Dew-Point-o-
Ajuste-de-Punto-de-Rocio
 https://prezi.com/ombijueqmpfb/dew-point-enfriamiento-con-propano/
 https://es.scribd.com/document/242104154/Planta-dew-point-docx

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•Identificar los equipos de una planta Dew Point

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 Separador de alta presión

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Depurador de propano ( scrubber)

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