Medición del punto de rocío de hidrocarburos en gas natural pobre

Grifo de gas con sistema de tuberías en estación de gas natural

¿Por qué medir el punto de rocío de los hidrocarburos?

El punto de rocío de hidrocarburos (HCDP) es una medición vital en el gas natural para garantizar la calidad del gas y unas condiciones de funcionamiento seguras, así como para mantener la eficiencia de los sistemas de procesamiento y distribución.

El HCDP, a veces denominado "punto de rocío de hidrocarburos líquidos", indica la temperatura a la que el gas natural pasa de la fase totalmente gaseosa a la fase mixta cuando empiezan a formarse condensados de hidrocarburos. Este parámetro depende tanto de la presión como de la composición, por lo que una mayor proporción de hidrocarburos pesados en la mezcla de gas aumentará la HCDP. Cada composición de gas tiene su propia relación de temperatura y presión de HCDP, que puede representarse como una curva de línea de rocío en una envolvente de fase (véase más abajo). El cricondentherm es el HCDP más alto para esa composición que se encuentra a la presión x. Cuando el procesamiento del gas natural mantiene el cricondentherm por debajo de la temperatura mínima de funcionamiento del gasoducto, el flujo de gas estará libre de todo contenido líquido de HC, independientemente de cualquier cambio de presión.

figure 1: Envolvente de fase típica de gas natural

Si se permite que estos componentes de hidrocarburos más pesados se condensen en líquidos en cualquier punto del proceso, pueden crear varios problemas: 

Corrosión de tuberías y sistemas de distribución, ya que los líquidos se convierten en un caldo de cultivo para la corrosión bacteriana.  

Daños en las palas de los compresores debido al impacto a alta velocidad.

Daños en las palas de los compresores debido a impactos a alta velocidad.

Daños en los quemadores y álabes de las turbinas de gas, ya que los condensados de HC provocan una llama más caliente y prolongada.

Riesgo de que el gas no cumpla la calidad contratada, lo que puede provocar un "cierre".

Todo lo anterior puede tener enormes implicaciones financieras, desde paradas de producción/distribución hasta averías en los equipos.

Qué es el gas natural pobre?

El gas natural se describe como pobre cuando está compuesto principalmente de metano o etano y no contiene las concentraciones normales de hidrocarburos más pesados que se encuentran en el gas natural rico. Por esta razón, tiene un valor calorífico más bajo y un HCDP significativamente menor.

Un HCDP bajo reduce el riesgo de que se formen líquidos de hidrocarburos en el sistema, pero el HCDP puede aumentar en condiciones de fallo del proceso, por lo que la medición sigue siendo un requisito importante.

Envolvente de fase típica de gas natural pobre

figure 2: Típica envoltura de fase pobre de gas natural

¿Por qué es difícil una medición de HCDP en gas natural pobre?

El principal instrumento para medir la HCDP es el Espejo enfriado. El dispositivo funciona reduciendo la temperatura del espejo hasta que comienzan a formarse líquidos de hidrocarburos en él. El HCDP se determina visualmente por un operador cualificado o mediante ópticas automatizadas como el PST-Michell Condumax II.

La medición de un HCDP muy bajo presenta un desafío único: conseguir que la temperatura del espejo sea lo suficientemente baja. Cuando el instrumento alcanza su máxima capacidad de refrigeración sin que se forme condensación de hidrocarburos en el espejo, resulta imposible obtener una medición.

La solución PST

El Condumax II tiene una depresión máxima de la temperatura del espejo de alrededor de 55°C, pero existe una opción de medición. Es importante monitorizar el HCDP en caso de que el proceso entre en una condición de fallo y aparezcan hidrocarburos más pesados en la composición, por lo que el Condumax II se puede utilizar sólo como alarma.

En condiciones normales, cuando se inicia la fase de medición, la temperatura del espejo bajará hasta la temperatura mínima de enfriamiento sin que se alcance el punto de disparo. Aparecerá el mensaje "HCdp por debajo del límite de enfriamiento", indicando que el gas se encuentra en su estado normal. Al establecer un límite mínimo de enfriamiento en la temperatura del espejo, la bomba de calor Peltier no estará trabajando a su capacidad durante cada ciclo de medición, alargando así su vida útil.

Somos los mayores expertos mundiales en monitorización de la humedad y medición del punto de rocío.  Disponemos de ocho tecnologías diferentes que cubren todas las aplicaciones de humedad, respaldadas por una asistencia técnica y al cliente sin igual.  Para obtener más información, hable hoy mismo con uno de nuestros especialistas en aplicaciones. 