Diseño y buenas prácticas para intercambiador y regenerador TEG (glicol rico–glicol pobre)

Diseño del intercambiador de calor glicol rico–glicol pobre

Algunos aspectos importantes en el diseño del intercambiador de calor glicol rico–glicol pobre:

1. Temperatura de alimento a la despojadora de agua ≈ 300 °F.
2. Temperatura del glicol pobre frío ≈ 150 °F.
3. Aproximación (approach) lado caliente ≈ 40 °F.

Diseño del regenerador

El tamaño del regenerador requiere establecer la capacidad del rehervidor y, cuando se necesitan altas concentraciones de trietilenglicol, se requiere gas de arrastre suficiente.

Algunos aspectos importantes en el diseño del regenerador:

1. Presión ≈ atmosférica.
2. Temperatura de fondos: TEG < 400 °F (preferible 380 °F).
3. Temperatura de cima para minimizar pérdidas de glicol ≈ 210 °F.
4. Reflujo para minimizar pérdidas ≈ 30 % del efluente de la absorbedora.
5. Cantidad de calor (duty) en condensador para minimizar pérdidas ≈ 25 % del calor de vaporización del agua absorbida.
6. Número de platos teóricos 3–4 (rehervidor, 1–2 platos teóricos y condensador).
7. La cantidad de calor (duty) del rehervidor se puede estimar en forma rápida con la siguiente fórmula:

Q = 1500 · Lg

• donde Q = cantidad de calor en BTU/hr;
• Lg = flujo másico de glicol recirculado en gal/hr;
• 1500 = constante en Btu/gal de glicol recirculado.

Separador de entrada

La buena práctica dicta la instalación de un depurador de gas de entrada, incluso si el deshidratador está cerca de un separador de producción. El gas de entrada depurado evitará la entrada accidental de grandes cantidades de agua (dulce o salada), hidrocarburos, productos químicos o inhibidores de la corrosión al contactor de glicol. Incluso pequeñas cantidades de estos materiales pueden resultar en pérdidas excesivas de glicol debido a la formación de espuma, eficiencia reducida y aumento del mantenimiento. Separadores integrales en la parte inferior del contactor son comunes.

Bombas de circulación de glicol

Esta bomba circula el glicol a través de los equipos. Puede ser accionada por motor eléctrico o por gas a alta presión. Si se bombea glicol en exceso, no se alcanza la temperatura requerida de regeneración en el rehervidor.

Filtros

La filtración del TEG se requiere para eliminar problemas operacionales. 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.

Filtros de partículas

Los filtros de partículas se usan para remover sólidos. Un filtro de partículas puede ser instalado aguas abajo del filtro de carbón activado como un filtro de resguardo para eliminar arrastres de partículas finas de carbón. El TEG rico primero fluye a través de un filtro de partículas para remover sólidos.

• El contenido de sólidos en el TEG debería mantenerse por debajo de 100 ppm para prevenir obstrucción en el intercambiador de calor, ensuciamiento en los empaques de la contactora de glicol–gas y de la columna despojadora del rehervidor, deposición en los tubos de calentamiento y espuma en el TEG.
• Generalmente están diseñados para flujos máximos y filtran partículas y sólidos mayores que 25 micrones del TEG rico.
• Si las partículas no son removidas, podrían causar acumulación de lodos en la contactora y otros equipos, dando como resultado ensuciamiento y problemas de taponamientos.

Filtro de carbón activado

El filtro de carbón activado se instala para remover impurezas disueltas, por ejemplo: hidrocarburos pesados, productos químicos de tratamiento, aceites de compresores y productos de la degradación del TEG. Al remover productos degradados del TEG, el filtro de carbón activado mantiene el TEG puro y con alta calidad.

Los productos de la degradación del TEG pueden ser corrosivos y podrían acelerar la corrosión de los equipos si no son removidos del sistema.

Notas operativas y de mantenimiento

• Instalar el depurador de gas de entrada aun cuando exista un separador cercano para prevenir entradas accidentales de contaminantes.
• Controlar y ajustar el reflujo y las temperaturas del regenerador para minimizar pérdidas de glicol.
• Verificar periódicamente el estado de los filtros de partículas y del carbón activado y mantener el contenido de sólidos por debajo de 100 ppm.