Endulzamiento del gas natural

1. Endulzamiento del gas natural

El gas que proviene de los pozos perforados durante la explotación de un yacimiento, generalmente posee características que lo hacen inadecuado para su distribución y consumo. Por esta razón, en la mayoría de los casos, los campos productores de gas cuentan entre sus instalaciones con plantas de tratamiento. En ellas, el gas procedente del subsuelo se adecuapara el consumo, tanto doméstico como industrial. Este gas destinado al mercado debe satisfacer ciertos requerimientos específicos del contenido de vapor de agua y gases ácidos como el H2S y el CO2, estos dos últimos componentes serán los tratados en el presente informe.

El gas natural es una mezcla de hidrocarburos gaseosos formados principalmente por metano. Sin embargo debido a que seencuentra en depósitos naturales subterráneos viene acompañado de diversas impurezas, entre los cuales están los gases ácidos H2S y CO2 que provocan corrosión en las líneas y equipos de procesos dificultando su distribución, disminuyen su poder energético e incrementan la toxicidad en los gases emitidos durante la combustión. Para la remoción o eliminación de estos compuestos se utilizan los procesos deendulzamiento que emplean diferentes métodos tales como:

* Solventes químicos
* Solventes físicos
* Procesos en lecho solido
* Conversión directa
* Secuestrantes
* Membranas

Entre estos métodos existen diferentes componentes y procesos de diferentes configuraciones que corporaciones internacionales como REPSOL YPF, SHELL, UNION CARBIDE, entre otras,han diseñado para optimizar el tratamiento del gas y reducir los costos que este conlleva. Entre los compuestos y procesos más utilizados tenemos:

* SOLVENTES QUIMICOS
* AMINAS(DEA, MDEA, MEA, TEA, entre otras)
* BENFIELDTM Y CATACARBTM

* SOLVENTES FISICOS
* PROPILENO CARBONATO (FLUOR)
* SELEXOLTM (UNION CARBIDE)
* RECTISOLTM (LINDE AG)
* SULFINOLTM (SHELL)* LECHOS SOLIDOS
* TAMICES MOLECULARES
* ESPONJA DE HIERRO
* SULFATREAT
* OXIDO DE ZINC

* CONVERSION DIRECTA
* LOCATTM
* SULFEROXTM

* SECUESTRANTES
* TRIAZINASTM
* SULFA CHECKTM
* SULFA SCRUBTM
* OTROS

* OTROS
* MEMBRANAS
* DESTILACION EXTRACTIVA

Como se pudo notar, existe gran variedad de procesos de endulzamiento en elmercado por lo que el ingeniero debe tomar en cuenta múltiples factores que determinen una adecuada selección en este sentido.

En el cuadro siguiente se muestran algunas consideraciones:

Contaminante | Aminas(DEA) | Solventes físicos (Selexol) | Solventes Híbridos (Sulfinol) | Carbonato Potasio (Benfield) | Tamices moleculares |
H2S | Muy bueno | Bueno | Muy bueno | Pobre-Reg. | Muy bueno |CO2 | Muy bueno | Bueno | Muy bueno | Bueno | Muy bueno |
COS | Pobre/nada | Bueno | Bueno | Posible | Cuidado |
RSH(*) | No/limitado | Bueno | Bueno | Posible | Muy bueno |
CS2 | No | Bueno | Bueno | Posible | --- |
EMS, DMDS | No | --- | --- | --- | --- |

COS … Sulfuro de carbonilo EMS … Etil metil sulfuro
(*) … Denota mercaptanos DMDS … Dimetil disulfuro
CS2 …Disulfuro de carbono

Otro criterio importante a considerar es el volumen de gases ácidos a manejar, de tal forma que:

* > 20 Ton/día:
Tratamiento con aminas + recobro de azufre
* Entre 150 kg/d - 20 Ton/día:
Reducción de azufre en lecho fijo
* < 150 kg/día:
Secuestrantes no regenerables

En los procesos de endulzamiento intervienen varios equipos que en conjunto conformana estos. Los equipos principales más utilizados son las torres de absorción y las torres de adsorción, para solventes químicos y físicos respectivamente. Todos los demás son auxiliares al equipo principal (bombas, intercambiadores de calor, filtros, entre otros). En tal sentido una planta de endulzamiento puede estar configurada en el siguiente orden:

* Equipos de entrada y salida
* La...