Ing. quimica

Deshidratación
del Gas Natural
Luiggi Gabriel Gómez
C.I:22.140.181
Republica Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario Politécnico
Santiago Mariño

Introducción
La deshidratación del gas natural juega una parte importante en la producción de gas
natural. Una deshidratación efectiva previene la formación de hidratos de gas y la
acumulación de agua en los sistemas de transmisión.
En general, la corriente de gas natural posee, impurezas o contaminantes como
nitrógeno, hidrógeno, anhídrido carbónico, y sulfuro de hidrógeno. El hidrógeno y el
nitrógeno son gases inertes que solo van a afectar el poder calorífico del gas y también,
lógicamente, el costo de transporte. Mientras que el anhídrido carbónico (CO2) y el
sulfuro de hidrógeno, forman ácidos o soluciones ácidas en presencia del agua
contenida en el gas. Estas sustancias son muy indeseables y deben eliminarse del gas
natural.
El contaminante al que hay que prestarle suma importancia es el agua, siempre
presente en el gas proveniente del yacimiento, ya que produce corrosión y formación de
hidratos. Los hidratos son inclusiones sólidas que se forman cuando los hidrocarburos
del gas natural están en contacto con el agua líquida bajo ciertas condiciones de presión
y temperatura.

Deshidratación del Gas Natural
La deshidratación de crudos es el proceso mediante el cual se separa el
agua asociada con el crudo, ya sea en forma emulsionada o libre, hasta
lograr reducir su contenido a un porcentaje previamente especificado.
Generalmente, este porcentaje es igual o inferior al 1 % de agua.

Requerimientos mínimos de agua en el gas Natural

Requerimientos mínimos de agua en el gas Natural
La especificación de contenido de agua en el gas natural es necesaria para
prevenir la condensación de agua libre y la formación de hidratos en 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. L a cantidad de agua de saturación depende de la composición
química del gas o en otros términos de la densidad relativa !gravedad
especifica", así como de la presión y temperatura de flujo de la corriente
gaseosa. Las condiciones quede terminan el máximo contenido de agua son
la máxima presión de operación de la línea o del proceso y la temperatura
mínima a la cual puede estar sometida la corriente de gas.

Condiciones para la Formación de Hidratos
La consideración más importante para la formación de hidratos es que esté
presente el agua líquida para su formación. Incluso con la presencia de agua
líquida se necesita un equilibrio entre el gas y el agua a condiciones de
presión y temperatura para que la formación del hidrato ocurra. Pero, una
vez formadas las semillas del cristal, la hidratación ocurre fácilmente.
Las semillas del cristal se
forman a temperaturas de 3 a
10°F por debajo de la
temperatura de formación y a
unos 300 o más psi por
encima de la presión de
formación. Sin embargo,
partículas de óxido o arena
también funcionan como
semillas de cristales en la
iniciación de formación de los
hidratos.
Reduciendo la presión a
condiciones normales de
superficie, causamos también
una reducción en la
temperatura del gas. Esta
reducción de temperatura
puede causar la condensación
del vapor de agua presente en
el gas. Lo que ocasionaría una
mezcla de gas y agua líquida,
condiciones necesarias para la
formación de hidratos.

Técnicas comunes de Deshidratación
del Gas Natural
Proceso de deshidratación
del gas con Aminas (MDEA):
En un típico sistema de
aminas el gas a
tratar ingresa desde una
unidad “Scrubber” cuya
función es remover agua e
hidrocarburos líquidos, a la
torre absorbedora donde se
contacta en contracorriente
con la solución de aminas.
Deshidratación de Gases
con Glicoles (TEG): La
deshidratación de gas es el
proceso de remoción de
vapor de agua en una
corriente gaseosa para
reducir la temperatura a la
cual el agua condensará en
la línea. Esta temperatura se
denomina punto de rocío del
gas.

Procesos de Deshidratación del Gas Natural

Absorbentes del Gas Natural
Geles de sílice: La gel de
sílice es una forma granular y
porosa de dióxido de silicio
hecho a partir de silicato sódico
(SiO2.nH2O).
Alúmina activada: La alúmina
activada es una forma porosa y
adsorbente de la alúmina
parcialmente hidratada
(Al2O3.nH2O). Se produce
calentando los hidratos a
temperatura superficie para
expulsar la mayor parte del
agua combinada [10]. La
alúmina activada es un material
con buenas propiedades de
adsorción.
Zeolitas: Las zeolitas son
aluminosilicatos cristalinos
formados por redes
estructurales tetraédricas
TO4 (T=Si, Al), conectadas una
a la otra por átomos de
oxígeno

Materiales Usados Como Absorbente
Polímeros hidrofílicos: Recientes estudios han mostrado que los polímeros hidrofílicos,
como los polímeros sulfónicos, pudieran tener un alto desempeño en la adsorción de agua
en gas.
Membranas Poliméricas: Los procesos de separación de gas basados en el uso de
membranas han probado su potencial como una mejor alternativa que los procesos de
separación tradicionales para el acondicionamiento y procesamiento del gas natural, debido
a su efectividad, en cuanto a requerimientos de energía y costo; asimismo son amigables
con el medio ambiente, versátiles y simples. Otras ventajas potenciales del uso de
separación con membranas son requerimientos de poco espacio y peso y fácil operación.
Adsorbentes selectivos de agua (SWSs): agua (selective water sorbents, en inglés) son
una nueva familia de materiales que se utilizan para la refrigeración adsorbente. Estos
materiales tienen un comportamiento intermedio entre los sólidos adsorbentes, los hidratos
de sales y los líquidos adsorbentes. Son materiales compositos, ya que están compuestos
por más de un material, en este caso de una sal dentro de una matriz huésped porosa.

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