Simulación y optimización de una planta de endulzamiento de gas natural en un campo colombiano

Abstract

El presente trabajo desarrolla la simulación y optimización de una planta de endulzamiento de gas natural en un campo colombiano, empleando el software Aspen HYSYS. Se modelaron las principales unidades del proceso —torre contactora, regenerador (stripper), intercambiador rich–lean, reboiler, condensador y cooler— con el objetivo de evaluar la eficiencia de remoción de gases ácidos (CO₂ y H₂S) y el consumo energético asociado. El caso base mostró reducciones parciales: el H₂S pasó de 1.59 % mol (≈15.900 ppmv) a 0.0071 % mol (≈7100 ppmv) y el CO₂ de 2.91 % a 2.90 % mol, sin cumplir con los límites establecidos por la CREG (≤4 ppmv H₂S y ≤2.5 % mol CO₂). El análisis energético evidenció que el reboiler es el mayor consumidor, con una carga de 6.9 MW. Se propusieron escenarios de optimización variando la concentración de DEA y evaluando su impacto en la eficiencia y en el costo energético. Los resultados sugieren que un aumento en la concentración de amina mejora la captura de contaminantes, aunque incrementa el consumo térmico. Se concluye que, para alcanzar especificaciones normativas, se requiere complementar el proceso con ajustes operativos adicionales o la evaluación de solventes alternativos.