Dimensionamiento De Una Torre De Absorción De H2S

Universidad Central de Venezuela
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Química
Departamento de Termodinámica y Fenómenos de Transporte
Transferencia de Masa

Diseño de Torres Empacadas operando en Contracorriente

Presentado a:
Profa. Mary Luz Alonso
Br. Alan Aristimuño
Br. Claudio Naranjo

Grupo N° 4
Integrantes: González, Carlos
La maida, CarlosMedina, Fernando

Caracas, 11 de marzo de 2011
Sumario
La absorción de gases es una operación unitaria, que consiste en separar dos o más componentes (soluto) de una mezcla gaseosa a partir de la utilización de un solvente liquido, donde el soluto es más o menos soluble en él, el soluto se absorbe de la fase gaseosa a la liquida, por lo que implica una transferencia de masa de gas alíquido. Para llevar a cabo este tipo de procesos, hoy en día se utilizan equipos diseñados de acuerdo a las especificaciones requeridas por el demandante, los equipos de mayor repercusión de índole comercial son torres de platos y torres de relleno.
En caso de estudio en particular, es de necesidad diseñar una torre de lecho empacado en contracorriente, con las suposiciones necesarias (columnaopera isotérmicamente) para llevar a cabo exitosamente la separación de sulfuro de hidrogeno (H2S) presente en una corriente de gas natural de un determinado yacimiento petrolero, mediante la utilización de un solvente Diglicolamina (DGA).
El enfoque del diseño se fundamentó en el cálculo de parámetros característicos para este de procesos de separación, tales como: diámetro, altura y caída depresión de la torre empacada en función de tres tipos de empaque (Anillos Pall Metal, Anillos Hiflow y Anillos Pall Cerámica), se evaluará sus efectividades correspondientes.
Finalmente, se procede a realizar la comparación en función de las alturas de platos obtenidas del procedimiento de diseño con la de un simulador (Pro-II), al mismo tiempo es necesario utilizar el método de HETP, con lafinalidad de estudiar el efecto de las aproximaciones involucradas en los cálculos analíticos.

Índice

Metodología 4
Consideraciones del diseño 4
Determinación del diámetro de la torre 4
Determinación de la altura de la torre 5
Determinación de la caída de presión del empaque irrigado 6
Simulación del proceso 7
Resultados y Discusiones 8
Bibliografía 12
Conclusiones 13Recomendaciones 14
APENDICE 15

Metodología

Con el objetivo de estudiar la absorción de H2S de una corriente de gas natural, se plantea la siguiente metodología:
Consideraciones del diseño
Se diseña una columna de absorción empacada con el objetivo de disminuir la composición de sulfuro de hidrogeno (H2S) presente en una corriente de gas natural, de manera que se desea remover el 96,5 % de esecompuesto. Para lograr este propósito se emplea como solvente en fase liquida Diglicolamina (DGA), con un porcentaje de H2S de 0,1% molar a la entrada de la torre. El sistema de estudio no puede ser considerado como diluido, debido a que las composiciones son mayores al 5%. Con respecto a las condiciones de operación, se tiene una presión de 8 atm y una temperatura de 23°C.
Para cada uno de losdiseños realizados se tomó como empaques los siguientes: Anillos Pall de Metal, Anillos Hiflow Plástico, Anillos Rasching Cerámica, los tres de 50 mm respectivamente. Los últimos dos empaques se trabajaron de esa manera, debido a que los metales son más propensos al ataque ácido, que en este caso en particular representa el H2S en la corriente gaseosa. El hecho que se haya utilizado el empaquemetálico, es consecuencia de que este presenta una menor resistencia al paso de fluido.
Cabe destacar que la fase que se considera como la referencia para el estudio, es la fase gaseosa, porque es la corriente de interés (Absorción).
Determinación del diámetro de la torre
Es de vital importancia señalar que el cálculo para este y los parámetros a calcular, se emplearon composiciones y flujos...