Estudio De Los Fen Menos De Transporte En El Endulzamiento De Gas Natural

4. Marco Teórico
4.1 Procesos Industriales de Endulzamiento del gas Natural
Los procesos de endulzamiento del gas natural surgen no sólo por la
necesidad de eliminar los gases ácidos para evitar problemas de corrosión en los
equipos que lo ocupan como combustible; sino también por la creciente
preocupación por el medio ambiente y las consiguiente legislación que, en la
actualidad, exige unaconcentración de 1500 ppm de CO2 y 4 ppm de H2S. Dichos
procesos de endulzamiento del gas natural varían desde una operación de lavado
de una sola etapa hasta sistemas de varias etapas con recuperación y recirculación
de las materias primas utilizadas y de los contaminantes removidos.
La gran cantidad de procesos de endulzamiento que se ocupan en la
actualidad son consecuencia de la gran cantidad devariables que hay que tomar en
cuenta para definir el proceso más conveniente (Lott (1966)). Entre otras, podemos
mencionar el tipo y concentración de los contaminantes; como el sulfuro de
carbonilo y los mercaptanos que pueden disminuir la capacidad de eliminación de
impurezas de algunos procesos; la temperatura, presión, densidad y composición
del gas a tratar, la relación CO2/H2S presente en elgas, el grado de eliminación y
selectividad requerida y la posibilidad de recuperar las impurezas eliminadas. Este
último punto es de gran importancia, ya que el 19% de la producción actual de
azufre en Estados Unidos proviene de la recuperación de azufre de las plantas de
endulzamiento del gas natural (Ober (2002)); además de que es posible recuperar
el CO2 en forma de hielo seco cuando lacantidad de CO2 presente en el gas
amargo es muy alta.
En general, la eliminación de gases ácidos de corrientes gaseosas puede
clasificarse en dos grandes categorías: los procesos de absorción química y los
procesos de absorción física. Cabe mencionar que algunos procesos combinan la
absorción física con la absorción química para mejorar alguna característica como
la selectividad, el grado de absorción ola relación CO2/H2S que el proceso puede
tratar.

4.1.1 Procesos de Absorción Física
Entre los procesos de absorción física se pueden mencionar aquellos que
utilizan carbón activado o tamices moleculares (que, más bien, son procesos de
adsorción). Los tamices moleculares son altamente selectivos para la eliminación
de sulfuro de hidrógeno y otros compuestos de azufre, además de que tienenpropiedades higroscópicas que permiten realizar procesos de deshidratación y
endulzamiento del gas natural al mismo tiempo.
En los procesos que ocupan tamices moleculares, el lecho es regenerado
pasando una corriente de gas endulzado caliente a través de él. Conforme la

Gonzalo Rocha Aguilera

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temperatura de lecho aumenta, se desorbe el sulfuro de hidrógeno pasando a la
corriente de regeneración.Dicha corriente se envía a quemadores donde se pierde
alrededor del 2% del gas total tratado en dicho proceso.
Otra característica negativa del proceso de tamices moleculares es la
adsorción de hidrocarburos que genera pérdidas además de provocar
envenenamiento de los tamices. Sin embargo, este proceso puede ser utilizado
como protección de procesos posteriores que sean muy sensibles a loscompuestos
de azufre.
Otro proceso que se clasifica como de absorción física, pero que en realidad
combina la absorción física y química es el proceso sulfinol. Dicho proceso utiliza
un ciclo de absorción con solvente y su posterior regeneración. Los componentes
ácidos del gas son eliminados mediante un contacto en contracorriente con el
solvente pobre a presión; el solvente que sale es regeneradomediante contacto con
vapor en una columna calentada y posteriormente se enfría el solvente para
volverlo a alimentar al contactor. Parte de dicho enfriamiento puede hacerse con la
corriente de solvente rico en componentes ácidos y, en plantas cuya corriente de
alimentación de gas ácido contiene grandes cantidades de H2S, no es necesario
precalentar el solvente que entra al regenerador.
La capacidad...