Endulzamiento del gas natural
Páginas: 13 (3247 palabras)
Publicado: 24 de junio de 2011
ENDULSAMIENTO DEL GAS NATURAL:
Se entiende por gas dulce al gas que no contiene mas de 0.25 granos/100 pie3 estándar de gas. El grano es una unidad de masa mas común para usos farmacéuticos o medicinales que en ingeniería. Hay 7000 granos en una lb masa. El llamado gas de “cuarto de grano”, contiene una fracción molar de sulfuro de hidrógeno de cerca de 0.000004. Esto es equivalente a 4ppmen base volumétrica.
Las razones principales para la remoción del sulfuro de hidrógeno de los gases naturales es su
naturaleza tóxica y corrosiva. En la figura 21 se pueden apreciar los efectos tóxicos de este gas.
Adicionalmente al sulfuro de hidrógeno, el gas natural también puede tener en su composición, otros gases sulfurados como el sulfuro de carbonilo, COS, el disulfuro decarbono, CS2, y mercaptanos de fórmula general RSH, estos últimos se distinguen por un olor característico. Todos ellos son tóxicos y corrosivos y pueden descomponerse a sulfuro de hidrógeno y/o dióxido de carbono.
Si el gas va a utilizarse con fines energéticos, es necesario eliminar el contenido de dióxido de carbono hasta niveles del orden del 2% molar. Esto se debe a que por no poseervalor calorífico, el dióxido de carbono disminuye el valor calorífico total del gas.
MÉTODOS DE ENDULZAMIENTO DEL GAS NATURAL
Para eliminar del gas natural los gases ácidos, existen diferentes métodos que se presentan a continuación, según su clasificación.
* PROCESOS DE ABSORCION FÍSICA
Los procesos de absorción física, utilizan solventes orgánicos y llevan a cabo la remociónde gases ácidos principalmente por efecto de la absorción física, la cual es directamente proporcional a la presión parcial del gas ácido en la corriente total del gas.
Estos procesos se aplican a corrientes de gas de alta presión que contienen cantidades apreciables de componentes agrios. La alta carga de gas ácido implica una reducción en la tasa de circulación de
solvente, reducción en eltamaño de los equipos y costos y un bajo consumo de servicios característicos de estos procesos.
En general, los procesos con solventes físicos presentan dos desventajas:
1) La afinidad de los solventes con los hidrocarburos pesados(C5+)
2) La naturaleza costosa de los solventes.
Casi todos los procesos de absorción física están protegidos por patentes y es necesario el pago deregalías para utilizarlos.
Entre los principales procesos de absorción física
se tienen los siguientes:
* Proceso Fluor: Utiliza carbonato de propileno como solvente.
* Proceso Selexol: Utiliza dimetil éter de polietilenglicol
* Proceso Purisol : Utiliza n- metil-pirrolidona
* Proceso Etasolvan: Utiliza terbutil fosfato.
* Proceso Rectisol: Utiliza metanol.
En la figura22 se presenta un diagrama de flujo general para los procesos de absorción física.
* PROCESOS DE ABSORCION FÍSICA
Emplean un solvente en solución acuosa que reacciona con el o los componentes ácidos del gas para formar con ellos un complejo. El solvente “mantiene” los componentes ácidos hasta que la temperatura del solvente rico aumente y/o la presión se reduce, momento en el cual elcomplejo se descompone
y se separan los componentes ácidos. La mayoría de estos procesos son insensibles a los efectos de la presión parcial. Los procesos de absorción química pueden clasificarse
en tres grupos: procesos con aminas, procesos con sales alcalinas y procesos Alkazid.
Procesos con aminas: En la figura 23 se presentan las fórmulas moleculares de algunas aminas y en la figura24 se encuentran algunas de sus propiedades.
El proceso con monoetanolamina (MEA), es el mas discutido en la literatura. Es el proceso mas utilizado para el tratamiento del gas. Las ventajas de este proceso son: alta reactividad, bajo costo del solvente, buena estabilidad química, fácil regeneración, bajo contenido de hidrocarburos
pesados en el gas ácido producido y baja inversión...
Se entiende por gas dulce al gas que no contiene mas de 0.25 granos/100 pie3 estándar de gas. El grano es una unidad de masa mas común para usos farmacéuticos o medicinales que en ingeniería. Hay 7000 granos en una lb masa. El llamado gas de “cuarto de grano”, contiene una fracción molar de sulfuro de hidrógeno de cerca de 0.000004. Esto es equivalente a 4ppmen base volumétrica.
Las razones principales para la remoción del sulfuro de hidrógeno de los gases naturales es su
naturaleza tóxica y corrosiva. En la figura 21 se pueden apreciar los efectos tóxicos de este gas.
Adicionalmente al sulfuro de hidrógeno, el gas natural también puede tener en su composición, otros gases sulfurados como el sulfuro de carbonilo, COS, el disulfuro decarbono, CS2, y mercaptanos de fórmula general RSH, estos últimos se distinguen por un olor característico. Todos ellos son tóxicos y corrosivos y pueden descomponerse a sulfuro de hidrógeno y/o dióxido de carbono.
Si el gas va a utilizarse con fines energéticos, es necesario eliminar el contenido de dióxido de carbono hasta niveles del orden del 2% molar. Esto se debe a que por no poseervalor calorífico, el dióxido de carbono disminuye el valor calorífico total del gas.
MÉTODOS DE ENDULZAMIENTO DEL GAS NATURAL
Para eliminar del gas natural los gases ácidos, existen diferentes métodos que se presentan a continuación, según su clasificación.
* PROCESOS DE ABSORCION FÍSICA
Los procesos de absorción física, utilizan solventes orgánicos y llevan a cabo la remociónde gases ácidos principalmente por efecto de la absorción física, la cual es directamente proporcional a la presión parcial del gas ácido en la corriente total del gas.
Estos procesos se aplican a corrientes de gas de alta presión que contienen cantidades apreciables de componentes agrios. La alta carga de gas ácido implica una reducción en la tasa de circulación de
solvente, reducción en eltamaño de los equipos y costos y un bajo consumo de servicios característicos de estos procesos.
En general, los procesos con solventes físicos presentan dos desventajas:
1) La afinidad de los solventes con los hidrocarburos pesados(C5+)
2) La naturaleza costosa de los solventes.
Casi todos los procesos de absorción física están protegidos por patentes y es necesario el pago deregalías para utilizarlos.
Entre los principales procesos de absorción física
se tienen los siguientes:
* Proceso Fluor: Utiliza carbonato de propileno como solvente.
* Proceso Selexol: Utiliza dimetil éter de polietilenglicol
* Proceso Purisol : Utiliza n- metil-pirrolidona
* Proceso Etasolvan: Utiliza terbutil fosfato.
* Proceso Rectisol: Utiliza metanol.
En la figura22 se presenta un diagrama de flujo general para los procesos de absorción física.
* PROCESOS DE ABSORCION FÍSICA
Emplean un solvente en solución acuosa que reacciona con el o los componentes ácidos del gas para formar con ellos un complejo. El solvente “mantiene” los componentes ácidos hasta que la temperatura del solvente rico aumente y/o la presión se reduce, momento en el cual elcomplejo se descompone
y se separan los componentes ácidos. La mayoría de estos procesos son insensibles a los efectos de la presión parcial. Los procesos de absorción química pueden clasificarse
en tres grupos: procesos con aminas, procesos con sales alcalinas y procesos Alkazid.
Procesos con aminas: En la figura 23 se presentan las fórmulas moleculares de algunas aminas y en la figura24 se encuentran algunas de sus propiedades.
El proceso con monoetanolamina (MEA), es el mas discutido en la literatura. Es el proceso mas utilizado para el tratamiento del gas. Las ventajas de este proceso son: alta reactividad, bajo costo del solvente, buena estabilidad química, fácil regeneración, bajo contenido de hidrocarburos
pesados en el gas ácido producido y baja inversión...
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