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ENDULZAMIENTO DEL GAS NATURAL



Introducción


Los contaminantes más indeseables que se encuentran en el gas natural son el CO2 y los compuestos sulfurosos como el sulfuro de hidrógeno (H2S), los mercaptanos (RSH), el sulfuro de carbonilo (COS), los disulfuros (RSSR), etc.
Las especificaciones de transporte indican 4 ppmv, o bien 0,25 granos /100 scf. (Un gramo es igual a 15,4324 granos) ElCO2 generalmente está comprendido dentro del porcentaje de gases inertes junto con el nitrógeno, permitido entre un 2 a 3 % en total. En algunos casos, cuando hay procesos criogénicos que siguen al endulzamiento, la remoción del CO2 debe llegar a 100 ppmv.- Hay más de 30 procesos desarrollados para quitar los gases ácidos. De acuerdo a los métodos y productos utilizados, estos procesos puedenclasificarse del siguiente modo:
1. Procesos en tandas, o baches, como por ejemplo la esponja de hierro, o Chemsweet o Sulfacheck, y la soda cáustica. Como no es posible recuperar el reactante, su uso se limita a quitar pequeñas cantidades de sulfuros, ya sea en pequeños caudales o pequeñas concentraciones de sulfuro de hidrógeno.
2. Soluciones acuosas de aminas, como la monoetanolamina,dietanolamina, diglicolamina, metildietanolamina, Amine Guard, Ucarsol, Flexsorb y otras. Como estas soluciones pueden regenerarse pueden ser usadas para quitar grandes cantidades de sulfuros, y también CO2 cuando es necesario.
3. Soluciones mixtas (mezclas de una amina, un solvente físico y agua), como los procesos Sulfinol, Ucarsol, Flexsorb y Optisol. Pueden tratar grandes cargas de gas ácido.
4.Solventes físicos, como Selexol, Rectisol, Purisol, Fluor Solvent. Pueden regenerarse sin calor y secar, simultáneamente el gas. Se usan mayormente para remover el grueso del CO2 generalmente en las plataformas.
5. Soluciones de carbonato de potasio caliente, como los procesos Hot Pot, Catacarb, Benfield y Gianmarco-Vetrocoke. Son solventes químicos parecidos a los solventes físicos.
6. Oxidacióndirecta o transformación en azufre, como los procesos Stretford, Sulferox Lo Cat. etc. Estos procesos eliminan las emisiones de H2S.
7. Adsorción, como los tamices moleculares de Davison Chemical, Linde o Zeochem. Se usa a bajas concentraciones de ácidos, y simultáneamente se puede secar el gas.
8. Membranas, como las producidas por Monsanto, Grace, DuPont, Cynara (Dow Chemical), Air Products,International Permeation, AVIR, etc. Son muy apropiadas para separaciones a granel de CO2, especialmente cuando la concentración en el gas es muy alta.
Los procesos más comunes son los de baches y el uso de aminas. Por debajo de 20 libras/día, los procesos en baches son más económicos, y sobre las 100 libras/día, se prefiere las soluciones de aminas.
Contenido de Azufre, en Lb/día = 1.34 x (MMscfd) x(gr H2S / 100 scf)

PROCESOS EN BACHES, TANDAS

Las condiciones del material que pueda absorber gases ácidos son, · que no sea caro, · que tenga una alta capacidad para absorber H2S, · que no sea peligroso, · y cuyos residuos puedan ser desechados sin problemas ambientales.
Los procesos más conocidos son Chemsweet, Sulfa-Check, soda cáustica, y por supuesto, el más conocido, el de esponja dehierro.
Ventajas:

1. Remoción completa de concentraciones de H2S de bajas a medianas, sin consumo del reactante por parte del CO2, excepto para la soda cáustica.
2. Inversión de capital relativamente baja comparado con procesos regenerativos.
3. La afinidad por los gases que contienen sulfuros es altamente independiente de la presión de operación, lo cual da una gran versatilidad.
4. Laremoción de mercaptanos de pesos moleculares más bajos es adecuada, en general.

Desventajas :

1. Para una operación ininterrumpida se requiere dos o más torres contactoras, de modo que cuando una está trabajando, se está recargando a la otra, lo cual encarece el proyecto.
2. La presencia de líquidos, ya sea por pobre separación, o condensación en la torre por cambios de temperatura, arruina las...