Diseño del Tren de Destilación de una Planta Joule-Thomson

Abstract

En la planta de procesamiento de gas con tecnología Joule–Thomson de una importante empresa operadora, no se dispone de los activos necesarios para el tratamiento de hidrocarburos líquidos resultantes del acondicionamiento del gas. En consecuencia, estos fluidos son transportados mediante un gasoducto flexibilizado hacia instalaciones externas, lo que implica costos logísticos y operativos adicionales, además de representar una pérdida de oportunidad comercial. Asimismo, esta corriente líquida genera problemas operativos en la planta, principalmente la presencia de gas en las bombas. Para resolver estas problemáticas, se diseñó un tren de destilación para ser integrado a la planta actual. El diseño, dimensionamiento y simulación fueron realizados mediante el software Aspen HYSYS. Asimismo, la interconexión de los equipos y el cumplimiento de los criterios de seguridad quedaron garantizados en el Diagrama de Tuberías e Instrumentación (P&ID). Los resultados demuestran que el tren de destilación propuesto estabiliza la corriente y elimina la presencia de gas en las bombas. Se logra obtener una pureza superior al 98% en los destilados, cumpliendo con las especificaciones para despachar un caudal de 184,1 m3/d de GLP y 87,1 m3/d de Gasolina Estabilizada. Finalmente, la evaluación económica determinó que los ingresos generados por los productos destilados superan el costo del capital total de inversión, arrojando un Periodo de Retorno de Inversión (PRI) menor a un año, lo que confirma que el proyecto es una solución técnica y financieramente viable.

At a major operating company's gas processing plant utilizing Joule–Thomson technology, the necessary assets for treating the liquid hydrocarbons resulting from gas conditioning are currently unavailable. Consequently, these fluids are transported via a flexible pipeline to external facilities, incurring additional logistical and operational costs, as well as representing a lost commercial opportunity. Furthermore, this liquid stream causes operational issues within the plant, primarily the presence of gas in the pumps. To address these challenges, a distillation train was designed to be integrated into the existing plant. The design, sizing, and simulation were conducted using Aspen HYSYS software. Additionally, the interconnection of the equipment and compliance with safety criteria were ensured through the Piping and Instrumentation Diagram (P&ID). The results demonstrate that the proposed distillation train stabilizes the stream and eliminates the presence of gas in the pumps. A purity exceeding 98% is achieved in the distillates, meeting the required specifications to dispatch a flow rate of 184.1 m³/d of LPG and 87.1 m³/d of Stabilized Gasoline. Finally, the economic evaluation determined that the revenues generated by the distilled products exceed the total capital investment cost, yielding a Payback Period (PBP) of less than one year, confirming that the project is a technically and financially viable solution.