Condensado de gas natural

El condensado de gas natural , también llamado líquido de gas natural , es una mezcla de baja densidad de líquidos de hidrocarburos que están presentes como componentes gaseosos en el gas natural crudo producido en muchos yacimientos de gas natural . Algunas especies de gas dentro del gas natural crudo se condensarán a un estado líquido si la temperatura se reduce por debajo de la temperatura del punto de rocío de los hidrocarburos a una presión establecida.

El condensado de gas natural también se denomina condensado , condensado de gas o, a veces, gasolina natural , porque contiene hidrocarburos dentro del rango de ebullición de la gasolina, y muchos trabajadores de las instalaciones de gas también lo denominan con el nombre abreviado condy . El gas natural crudo que se utiliza para crear condensado puede provenir de cualquier tipo de pozo de gas, como: ^{[1] [2]}

• Pozos de petróleo crudo : el gas natural que proviene de pozos de petróleo crudo se denomina típicamente gas asociado . Este gas podría existir como una capa de gas separada sobre el petróleo crudo en el yacimiento subterráneo o podría estar disuelto en el petróleo crudo y finalmente salir de la solución a medida que se reduce la presión durante la producción. El condensado producido a partir de pozos de petróleo se conoce a menudo como condensado de concesión . ^[3]
• Pozos de gas seco: estos pozos suelen producir solo gas natural crudo que no contiene condensado y que contiene poco o nada de petróleo crudo, y se denominan gas no asociado . El condensado del gas seco se extrae en plantas de procesamiento de gas y, a menudo, se denomina condensado de planta . ^[3]
• Pozos de condensado: estos pozos suelen producir gas natural crudo junto con gas natural líquido con poco o nada de petróleo crudo y se denominan gas no asociado . Este gas natural crudo suele denominarse gas húmedo .

Existen muchas fuentes de condensado y cada una tiene su propia composición única de condensado de gas. En general, el condensado de gas tiene una gravedad específica que varía de 0,5 a 0,8 y está compuesto de hidrocarburos como propano , butano , pentano y hexano . Los compuestos de gas natural con más de dos átomos de carbono existen como líquidos a temperaturas y presiones ambientales. ^[4] El propano , el butano y el isobutano son líquidos a temperaturas normales solo bajo presión. Además, el condensado puede contener: ^{[5] [6] [7]}

• Alcanos de cadena lineal más pesados ​​que tienen de 7 a 12 átomos de carbono (denotados como C
  ₇A C
  ₁₂)
• Sulfuro de hidrógeno ( H
  ₂S )
• Los tioles, tradicionalmente también se denominan mercaptanos (denominados RSH, donde R es un grupo orgánico como metilo, etilo, etc.)
• Dióxido de carbono (CO ₂ )
• Ciclohexano y quizás otros naftenos
• BTX (química) ( aromáticos como benceno , tolueno , xilenos y etilbenceno )

Existen cientos de configuraciones de equipos diferentes para separar el condensado de gas natural del gas natural crudo. El diagrama de flujo esquemático que se muestra a la derecha muestra solo una de las configuraciones posibles. ^[8]

La materia prima de gas natural crudo de un pozo de gas o de un grupo de pozos se enfría para reducir la temperatura del gas por debajo de su punto de rocío de hidrocarburos a la presión de la materia prima. Esto condensa una gran parte de los hidrocarburos condensados ​​de gas. La mezcla de materia prima de gas, condensado líquido y agua se envía luego a un recipiente separador de alta presión donde se separan y eliminan el agua y el gas natural crudo. Si se requiere un aumento de presión, el gas natural crudo del separador de alta presión se envía al compresor de gas principal , que aumenta la presión de los gases a la presión necesaria para el transporte del gas por tubería a la planta de procesamiento de gas natural crudo. La presión de descarga del compresor de gas principal dependerá de la presión de funcionamiento y de la distancia a la planta de procesamiento de gas natural crudo y puede requerir un compresor de múltiples etapas.

El condensado de gas del separador de alta presión fluye a través de una válvula de control de estrangulamiento hacia un separador de baja presión. La reducción de presión a través de la válvula de control hace que el condensado experimente una vaporización parcial denominada vaporización instantánea . El gas natural crudo del separador de baja presión se envía a un compresor "de refuerzo" que aumenta la presión del gas y lo envía a través de un enfriador y luego al compresor de gas principal.

En la planta de procesamiento de gas natural crudo, el gas se deshidratará y se eliminarán los gases ácidos y otras impurezas del gas. Luego, el etano ( C
₂), propano ( C
₃), butanos ( C
₄) y pentanos ( C
₅)—además de hidrocarburos de mayor peso molecular denominados C ₅₊ —también se eliminarán y recuperarán como subproductos.

Es posible que sea necesario procesar el agua extraída de los separadores de alta y baja presión para eliminar el sulfuro de hidrógeno ( H
₂S ) antes de que el agua pueda eliminarse bajo tierra o reutilizarse de alguna manera.

Parte del gas natural crudo podrá reinyectarse en la formación productora para ayudar a mantener la presión del yacimiento o para su almacenamiento en espera de la posterior instalación de un ducto.

El condensado de gas natural es generalmente más inflamable y explosivo que el petróleo crudo normal. Operar en zonas donde se ha producido un escape de condensado es peligroso para la tripulación debido al peligro de explosiones, desplazamiento de oxígeno y la amenaza de asfixia y anestesia, que pueden ocurrir con unas pocas respiraciones humanas. ^[9]

Debido a que el condensado es típicamente líquido en condiciones ambientales y también tiene una viscosidad muy baja, el condensado se utiliza a menudo para diluir petróleos pesados ​​altamente viscosos que de otra manera no podrían transportarse eficientemente a través de tuberías . En particular, el condensado se mezcla con frecuencia con betún de arenas petrolíferas para crear dilbit . En 2013, el aumento del uso de condensado como diluyente aumentó significativamente su precio en ciertas regiones. ^[10]

El gas de goteo , llamado así porque se puede extraer del fondo de pequeñas cámaras (llamadas goteos ) a veces instaladas en tuberías de pozos de gas, es otro nombre para el condensado de gas natural, una forma natural de gasolina obtenida como subproducto de la extracción de gas natural. También se lo conoce como "condensado", "gasolina natural", "gas de cabeza de revestimiento", "gas crudo", "gas blanco" y "oro líquido". ^{[11] [12] El gas de goteo se define en el} Código de Regulaciones Federales de los Estados Unidos como compuesto de hidrocarburos de butano , pentano y hexano . Dentro de rangos establecidos de destilación , el gas de goteo se puede extraer y usar para desnaturalizar el alcohol combustible. ^[13] El gas de goteo también se usa como limpiador y solvente , así como combustible para linternas y estufas.

Algunos de los primeros motores de combustión interna (como los primeros fabricados por Karl Benz y los primeros motores de avión de los hermanos Wright ) utilizaban gasolina natural , que podía ser gas de goteo o una gama similar de hidrocarburos destilados del petróleo crudo. La gasolina natural tiene un octanaje de aproximadamente 30 a 50, suficiente para los motores de baja compresión de principios del siglo XX. En 1930, los motores mejorados y las relaciones de compresión más altas requerían gasolinas refinadas de mayor octanaje para producir energía sin detonaciones ni detonaciones.

A partir de la Gran Depresión , la gente de las zonas productoras de petróleo empezó a utilizar gas de goteo como sustituto de la gasolina comercial. "En la época de los motores sencillos de los automóviles y los tractores agrícolas, no era raro que cualquiera que tuviera acceso a un pozo de condensación llenara su tanque con 'goteo'", según la Sociedad Histórica de Oklahoma. A veces funcionaba bien. "En otras ocasiones podía provocar estruendosas explosiones y nubes de humo maloliente". ^[14]

Algunos fabricantes, como John Deere, fabricaron tractores agrícolas diseñados específicamente para funcionar con combustibles pesados ​​de bajo octanaje, que comúnmente se denominaban " destilados " o "combustible para tractores". ^[15] Otros nombres eran aceite vaporizador para tractores (Reino Unido) y "queroseno para motores" (Australia). A menudo, se hacía referencia a los tractores como "todo combustible". ^[16] El factor más importante para quemar combustibles pesados ​​en un motor de encendido por chispa es la vaporización adecuada del combustible. Los tractores diseñados para funcionar con esos combustibles generalmente usaban un colector de aire de admisión "caliente" que permitía que el calor del escape calentara el colector y el carburador para ayudar a la vaporización. Dada la mala vaporización a bajas temperaturas, los tractores todo combustible se arrancaban con gasolina y luego se cambiaban al combustible pesado. Estaban equipados con un pequeño tanque de gasolina y un tanque de combustible grande, los cuales alimentaban una válvula común que suministraba el combustible al carburador.

El motor se ponía en marcha con gasolina y luego se trabajaba con el tractor hasta que el motor estuviera lo suficientemente caliente como para cambiar de marcha. En ese momento, se giraba la válvula de combustible para cambiar el suministro de combustible del tanque de gasolina al tanque de combustible y el combustible pesado fluía hacia el carburador. Por lo general, se usaban persianas o cortinas para restringir el flujo de aire al radiador, manteniendo el motor lo suficientemente caliente para un funcionamiento eficiente. Las temperaturas del refrigerante en el rango de los 200 grados F eran normales. Los tractores John Deere de dos cilindros que funcionaban con todo combustible funcionaban bien con combustible pesado, ya que sus largas carreras de pistón, las bajas velocidades del motor y las bajas relaciones de compresión permitían un uso eficaz del combustible. La mayoría también estaban equipados con sistemas de enfriamiento por termosifón que no usaban bombas de agua. La convección natural permitía que el agua fluyera hacia arriba y hacia afuera del bloque del motor y hacia la parte superior del radiador, donde se enfriaba y caía y caía para continuar el ciclo.

La novela autobiográfica de Woody Guthrie, Seeds of Man , comienza con Woody y su tío Jeff perforando un gasoducto natural para obtener gas por goteo. El gas también se menciona en la película Badlands de Terrence Malick . ^[17]

El gas de goteo se vendió comercialmente en gasolineras y ferreterías en América del Norte hasta principios de la década de 1950. El gas blanco que se vende hoy en día es un producto similar, pero se produce en refinerías sin el carcinógeno benceno . ^[18]

En 1975, el equipo de control de fugas de gas de la Policía Estatal de Nuevo México (tres hombres en camionetas) comenzó a patrullar los yacimientos de petróleo y gas, atrapando a los ladrones y recuperando barriles de gas robado. El equipo interrumpió su trabajo en 1987. ^[12]

El uso de gas de goteo en automóviles y camiones es ahora ilegal en muchos estados. También es perjudicial para los motores modernos debido a su bajo índice de octano, una temperatura de combustión mucho más alta que la de la gasolina y la falta de aditivos. Tiene un olor característico cuando se usa como combustible, lo que permitió a la policía atrapar a veces a personas que usaban gas de goteo ilegalmente. ^{[19] [15]}

• Portal de energía

• Procesamiento de gas natural crudo
• Preparación de gas natural crudo para la venta
• Procesamiento de gas natural (parte de la publicación AP-42 de la EPA de EE. UU. e incluye un diagrama esquemático)