Etapasa de trasformacion

Etapas de transformación:
1) Purificación del gas alimentado.
El sistema de purificación del combustible normalmente es necesario debido a que en la
reformación catalítica con níquel es problable que se presente el envenenamiento por sulfuros,
halógenos y metales pesados contenidos en el gas natural.
El carbón activado, óxido de zinc frio o caliente son generalmente usados para remover loscompuestos de sulfuros, bajas concentraciones de sulfuros pueden ser absorbidas en carbón
activado a temperatura ambiente, el absorbente gastado es regenerado por extracción de vapor o
gas caliente.
El óxido de zinc es efectivo en la remoción de sulfuro de hidrógeno, mercaptanos y algunos
compuestos clorados . A temperatura cercana a los 350°C, los mercaptanos se descomponen en
hidrocarburosy ácido sulfhídrico los cuales reaccionan después con el óxido de zinc para formar
sulfuro de zinc.
ZnO + H2 S ~ ZnS + HzO
El óxido de zinc es consumido y llevado por conversión irreversible a sulfuro de zinc.
Otros compuestos orgánicos no son facilmente removidos por carbón activado o óxido de zinc.
Estos compuestos pueden ser hidrogenados usando hidrógeno sobre catalizador de cobalto oníquel-molibdeno . El H2 S resultante puede ser removido por un lecho de óxido de zinc
~
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LA g M LS A
convencional . El catalizador de molibdeno puede ser usado para la remoción de oleofinas
presentes en el gas natural, en todo caso las oleofinas no son envenenadoras de catalizadores en el
• estricto sentido, ellas pueden romperse o polimerizarse a altas temperaturas, bloqueando la
actividaddel sitio catalítico. El hidrógeno para estas reacciones es también provisto por
recirculación de la sintésis del gas durante la operación normal, o por cracking de amoniaco o
metanol durante el arranque, si no hay fuentes externas disponibles.
La desulfuración en lechos fijos es impráctica y poco económica si el gas natural contiene grandes
cantidades de sulfuros . En este caso, la remoción yrecuperación de sulfuro se realiza en un
sistema de extracción-absorción de ácido, seguido de un sistema de limpieza residual de lecho fijo.
En algunos gases naturales también se puede encontrar mercurio, el cual es un veneno para el
catalizador cuando se presenta en grandes cantidades. Los lechos de carbón activado impregnados
con sulfuro pueden ser efectivos para la remoción de dicho metal.2) Reformación Primaria y Secundaria.
La conversión de gas natural a gas sintético en la operación de reformación se representa con la
siguiente reacción en estado gaseoso:
CH4 + H20 —) CO + 3H2
AH = 206 kJ/mol
La reforma primaria es un proceso esencial en el cual el combustible es quemado con aire para
• proveer indirectamente el calor de reacción para la catálisis . Esta área del hornoes usualmente
referida corno una sección radiante, quizas porque éste es el primer mecanismo para la
transferencia de calor a altas temperaturas (750-850°C) requeridas por el proceso . La presión para
la reformación varia en el rango de 3-4 MPa.
La reacción en el reformador primario es del carbón y un producto indeseable:
CnH(2n+2) -inC + (n+1)H2
El cracking térmico tiende a depositar carbónsobre la superficie del catalizador el cual puede ser
removido por vaporización. La depositación de carbón por este mecanismo tiende a ocurrir a la
entrada de los tubos del catalizador antes de que se haya producido suficiente hidrógeno por la
reacción de reformación para evitar el desplazamiento de la reacción al lado derecho.
Los promotores como potasa, son usados para evitar el cracking enla alimentación de gas natural
conteniendo hidrocarburos . El carbón también puede ser formado tanto por la desproporción
como la reducción de monóxido de carbono.
2CO
-~ C + CO 2
CO + H 2 - C + H2O
E1 carbón producido por éstas reacciones es formado en los poros del catalizador, haciéndolo más
dificil de remover, y potencialmente causando rupturas físicas.
La relación de operación...