Análisis de Mecanismos de Espuma en Plantas de Amina

1. Defina "espuma" en plantas de amina y explique las consecuencias que produce su presencia.
Espuma es el resultado de la inyección mecánica de un gas en un líquido. Una película del líquido rodea el gas formando una burbuja cuya formación y estabilidad depende de condiciones físicas como temperatura y presión. La espuma depende principalmente de las características de la superficiecomo la elasticidad de la película de líquido, la eficiencia gelatinosa, drenaje, y de la viscosidad superficial y es comúnmente producida por hidrocarburos líquidos, sulfatos de hierro, productos de la degradación de las aminas y solidos muy finos.
La espuma en las plantas de amina reduce la eficiencia del tratamiento e incrementa los costos de operación. Cuando hay mucha espuma en el sistema laamina es llevada hasta equipos downstream. Es normalmente combatida con agentes antiespuma que son de superficie activa luego son removidos en los filtros de carbón activo haciendo el problema mayor después de un tiempo.

2. Explique cada uno de los mecanismos de formación y estabilidad de espuma en los procesos de endulzamiento.
Tensión Superficial y Tendencia a espuma
La tensiónsuperficial es una fuerza paralela a la superficie del líquido que se opone a la expansión del área de la superficie originada por moléculas del interior del líquido desplazadas a la superficie por efectos dipolares y uniones de hidrogeno. Entre menor se la tensión superficial mayor es la tendencia a la formación de espuma como es el caso de los hidrocarburos líquidos que son líquidos no polares conmínima cantidad de uniones de hidrogeno.
Elasticidad de la película y estabilidad de la espuma
La estabilidad de la espuma está determinada por la elasticidad de la película superficial, que es la capacidad que la superficie de la burbuja de resistir la disminución de su espesor debido a estiramientos. En condiciones normales se daría a paso a una recuperación mediante la incorporación de líquidodel interior a la pared de la burbuja, sin embargo con la aplicación de agentes anti espuma, se aumenta la elasticidad y no se da paso a la recuperación de la capa superficial luego la pared de la burbuja se debilita creando una espuma inestable.
Capa gelatinosa y Solubilidad de los hidrocarburos
Los factores que incrementan la solubilidad de los hidrocarburos, incrementan la tendencia de lasolución a crear espuma y los factores que incrementan la formación de capas gelatinosas incrementan la estabilidad de la misma.
Sustancias que con largas ramificaciones de hidrocarburos y pequeños terminaciones polares forman superficies gelatinosas que hacen que la espuma sea muy estable. Las aminas secundarias y terciarias no tienden a formar espuma por si solas pero cuando hidrocarburos líquidosy otros químicos que reducen la tensión superficial del líquido son adicionados, la tendencia a formar espuma se incrementa y la superficie se vuelve más gelatinosa formando una espuma más estable.
Algunos productos de la degradación de las aminas MEA, DEA y MDEA pueden producir las consecuencias mencionadas anteriormente.

Drenaje de la película y La estabilidad de la espuma
Entre menosdrenaje tenga la burbuja más estable es la espuma. Fuerzas como la repulsión de Coulombic y la velocidad del vapor retrasan el drenaje haciendo la espuma más estable, mientras que fuerzas como la gravedad aceleran el drenaje causando el efecto contrario.

Sulfuro de Hierro (H2S) y Viscosidad Superficial
La partículas de sulfuro de hierro producidas por la reacción del sulfuro de hidrogenoproveniente del gas de alimentación y el hierro en los materiales de construcción o proveniente del óxido de hierro, también proveniente del gas de alimentación, se concentran en la superficie del líquido formando una red de polímeros alrededor de las burbujas. Esto incrementa la viscosidad de la superficie y retarda el movimiento del líquido la burbuja se adelgaza más lentamente. Adicionalmente,...