Proceso de Endulzamiento de Gas con Aminas: Optimización y Recuperación
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Proceso de Endulzamiento de Gas con Aminas
El proceso de endulzamiento de gas con aminas es un método eficaz para eliminar componentes ácidos como el H2S y el CO2. A continuación, se describe el proceso paso a paso:
1. Absorción
Los componentes ácidos en el gas reaccionan con la amina para formar una sal regenerable. A medida que el gas continúa pasando a través del absorbedor, más gases ácidos reaccionan químicamente con la amina. El gas endulzado deja la parte superior del absorbedor y pasa a través de un separador de salida para recoger cualquier solución que pueda haber sido arrastrada.
El gas dulce que sale del absorbedor está saturado con agua y debe ser sometido a un proceso de deshidratación. Si se utiliza MEA como solución de amina y el absorbedor está funcionando a una temperatura inusualmente alta, se puede utilizar un lavado con agua para intentar recuperar amina vaporizada y/o arrastrada por el gas. Este lavado, por lo general, consiste en tres o cuatro bandejas en la parte superior del absorbedor, con entrada de agua a la unidad que se utiliza como líquido de lavado.
2. Separación y Calentamiento
La solución de amina rica (cargada con gases ácidos) que sale del absorbedor fluye a través de un tambor de evaporación para eliminar los hidrocarburos absorbidos o espuma. Desde el tambor flash, la solución rica pasa a través del intercambiador rica/pobre donde absorbe calor de la solución pobre.
3. Despojamiento (Stripping)
La amina rica calentada va a la porción media del despojador o stripper. A medida que la solución fluye hacia abajo por la columna a la caldera, el H2S y CO2 se desprenden de la solución de amina por efecto de la temperatura. La solución de amina sale por la parte inferior del despojador como solución magra o pobre.
4. Enfriamiento y Recirculación
Esta solución pobre se pasa entonces a través del intercambiador rica/pobre y luego por un enfriador para disminuir la temperatura a aproximadamente 10 °C más caliente que la temperatura de entrada del gas, para mantenerse por encima del punto de rocío de hidrocarburos. La salida del intercambiador pasa a un tanque o tambor de almacenamiento de amina donde se reponen las pérdidas de amina ocurridas en el proceso. En este punto, la solución pobre se devuelve al absorbedor para repetir el ciclo. Algunos sistemas disponen de un sistema de filtración para eliminar las impurezas que pueden ocasionar graves problemas operacionales.
5. Manejo del Gas Ácido
El gas ácido despojado de la amina sale por la parte superior del despojador. Pasa a través de un condensador para ser enfriado y luego a un separador para recuperar el agua que haya sido arrastrada. El agua recuperada se devuelve normalmente al separador como reflujo. El gas ácido que sale del separador de reflujo es venteado, incinerado, enviado a la unidad de recuperación de azufre, o comprimido para su venta o reinyectado a un yacimiento para recuperación de petróleo o para almacenamiento.
6. Recuperación de Amina (Reclaiming)
Un recuperador o reclaimer se requiere generalmente para sistemas de aminas basados en MEA y DGA. El recuperador ayuda a eliminar productos de degradación de la solución y también ayuda en la eliminación de sales térmicamente estables, sólidos suspendidos, ácidos y compuestos de hierro.
6.1. Recuperación con MEA
Los recuperadores de MEA y DGA difieren. Para MEA, una solución básica ayuda a revertir las reacciones. Una solución de soda cáustica se añade a la recuperadora de MEA para proporcionar un pH de aproximadamente 8-9.
6.2. Recuperación con DGA
No se requiere adición de soda cáustica para un sistema con DGA.
6.3. Operación del Recuperador
Los recuperadores generalmente operan en una corriente lateral de 1-3% de la circulación total de amina. El tamaño depende del inventario total de la planta y la velocidad de degradación esperada. Es una operación semicontinua.