Optimización del Tratamiento de Gas con Aminas: Selección y Consideraciones Clave
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Absorbentes para el Tratamiento de Gas con Alto Contenido de Sulfuro de Hidrógeno
La DEA (Dietanolamina) se recomienda para el tratamiento de gas con alto tenor de sulfuro de hidrógeno (H2S).
Tipos de Aminas y sus Características
- TEA (Trietanolamina): Es una amina terciaria altamente selectiva hacia el H2S.
- MDEA (Metildietanolamina): Es una amina terciaria que reacciona lentamente con el CO2. Es un material ligeramente tóxico y puede provocar sensibilización en la piel.
- DIPA (Diisopropanolamina): Es una amina secundaria. Se caracteriza por tener bajos requerimientos de vapor para la regeneración de la solución y no ser corrosiva.
- MEA (Monoetanolamina): Fue durante mucho tiempo la amina más utilizada y es también la más reactiva de todas las alcanolaminas. Es la más sencilla de las etanolaminas y se produce por la reacción directa del amoniaco con el óxido de etileno.
Comportamiento del H2S y CO2
El H2S es el compuesto más ácido y puede ser fácilmente removido de la corriente de gas natural. La presión parcial del H2S en el gas natural está relacionada con la fracción molar de H2S en el gas.
Cuando el gas a tratar proviene de una refinería, se debe usar la DEA.
Consideraciones Operativas
Unidad Recuperadora de Azufre
En la unidad recuperadora de azufre, la presencia de hidrocarburos afecta el color del azufre recuperado, tornándolo gris u opaco en lugar de amarillo brillante, lo cual afecta su calidad.
Puentes de Hidrógeno
Las aminas primarias y secundarias pueden formar puentes de hidrógeno; las aminas terciarias puras no, pero sí los pueden aceptar.
Intercambiador de Calor
La solución de amina pobre que sale del despojador es enviada al intercambiador amina rica/pobre.
Concentración de Azufre
El azufre tiende a concentrarse mayormente en los hidrocarburos más pesados y tiende a reducir la concentración a medida que se reduce el peso molecular del hidrocarburo.
Formación de Espuma
La presencia de hidrocarburos pesados en el gas natural tiende a aumentar los problemas de formación de espuma en la solución de aminas.
Selección del Proceso
En la selección del proceso a utilizar es importante considerar la disponibilidad de los medios de calentamiento y enfriamiento.
Manejo del Gas Ácido
Cuando el contenido de H2S en el gas ácido es alto, este no puede ser enviado a una unidad de incineración para evitar problemas ambientales.
Grupos Funcionales
El grupo arilo es el grupo funcional derivado de un hidrocarburo aromático; su símbolo es Ar.
Pérdidas de Aminas
Las mayores pérdidas de aminas en el proceso se producen por la descomposición de estas.
Tamices Moleculares
Los tamices moleculares se colocan aguas abajo de una unidad de absorción con el propósito de disminuir el tamaño de los lechos.
Química de las Aminas
Las aminas son compuestos orgánicos derivados del amoniaco (NH3), y son producto de la sustitución de los hidrógenos que componen el amoniaco por sus grupos alquilo (un radical alquilo es una entidad molecular inestable derivada de un alcano que ha perdido un átomo de hidrógeno y ha quedado con un electrón desapareado o impar) o arilos (el grupo arilo es el grupo funcional derivado de un hidrocarburo aromático, su símbolo es Ar).
Criterios para la Selección del Proceso de Tratamiento de Gas
Los aspectos a considerar para la selección de un proceso de tratamiento de gas son:
- Especificaciones del gas residual
- Composición del gas de entrada
- Consideraciones del proceso
- Disposición del gas ácido
- Costos