Revisión del proceso de separación de fases del gas natural a alta presión en la industria Oil&Gas



Título del documento: Revisión del proceso de separación de fases del gas natural a alta presión en la industria Oil&Gas
Revue: Entramado
Base de datos: CLASE
Número de sistema: 000496018
ISSN: 1900-3803
Autores: 1
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Instituciones: 1Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Santander. Colombia
Año:
Periodo: Ene-Jun
Volumen: 15
Número: 1
País: Colombia
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en español La separación física de líquidos y gases es una de las operaciones de producción, procesamiento y tratamiento en la industria petrolera, necesaria para prevenir daños en equipos rotativos, evitar corrosión en tuberías y cumplir con las especificaciones de calidad del gas natural para uso doméstico. Cuando la presión de operación aumenta, la diferencia de densidades entre las fases disminuye, lo cual dificulta el proceso de separación. Se realiza la revisión del estado del arte, desde los años 90 hasta el presente, de las diferentes metodologías para separar las fases líquida y gaseosa del gas natural, así como las variables de diseño con aplicación a sistemas que operan a alta presión; prestando especial énfasis en los avances encontrados utilizando Dinámica de Fluidos Computacional. Los resultados muestran que, aunque los separadores centrífugos y los separadores supersónicos son más compactos y de fácil mantenimiento comparados con los separadores gravitacionales, éstos últimos continúan siendo la estrategia más favorable cuando se combinan alta presión y baja cantidad de líquido (menos del 4% vol), como es el caso del gas natural. Conclusión adjudicada, en parte, a la falta de estudios experimentales/numéricos que involucren al gas natural en equipos alternativos al separador gravitacional
Resumen en inglés The Physical separation of liquids and gases is one of the main operations of production, processing and treatment in the oil industry; it is necessary to prevent damage to rotating equipment, to avoid corrosion in pipes and to achieve with the natural gas quality specifications for domestic use. When the operating pressure increases, the density difference between the phases decreases, which makes the separation process difficult or in some cases impossible. In this work, the state of the art of the different methodologies to separate the liquid and gaseous phases of natural gas is reviewed , as well as the design variables applied to systems that operate at high pressure from the 90's to the present; with special emphasis on the advances found using Computational Fluid Dynamics. The results show that, although both centrifugal and supersonic separators are more compact and easy to maintain compared to gravitational separators, gravitational separators remain the most favorable strategy when combining high pressure and low liquid load (less than 4%vol), as is the case of natural gas. Conclusion awarded, in part, to the lack of experimental/numerical studies involving natural gas in alternative equipment to the gravitational separator
Resumen en portugués A separação física de líquidos e gases é uma das principais operações de produção, processamento e tratamento na indústria do petróleo, necessária para evitar danos ao equipamento rotativo, para evitar a corrosão nos tubos e para cumprir as especificações de qualidade do gás natural para uso doméstico. Quando a pressão de operação aumenta, a diferença de densidade entre as fases diminui, o que torna o processo de separação difícil ou, em alguns casos, impossível. Neste trabalho, é realizada a avaliação do estado da arte de diferentes metodologias para separar as fases líquida e gasosa do gás natural e as variáveis de design com aplicação para sistemas que operam a alta pressão a partir dos anos 90 até a data atual; com ênfase especial nos avanços encontrados usando a Dinâmica dos Fluidos Computacional. Os resultados mostram que, embora ambos os separadores centrífugos e supersónicos são mais compactos e de fácil manutenção comparado com separadores gravitacionais, o último continua a ser a estratégia favorecida quando a alta pressão e de baixa quantidade de líquido são combinados (menos de 4% vol), como é o caso do gás natural; Conclusão concedida, em parte, à falta de estudos experimentais/numéricos envolvendo gás natural em equipamentos alternativos ao separador gravitacional
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería de energéticos,
Dinámica de fluidos,
Separador trifásico,
Gas natural,
Asentamiento de gota,
Diseño
Keyword: Energy engineering,
Fluid dynamics,
Natural gas,
Three-phase separator,
Settling theory design
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