mercaptanos

EVALUACIÓN DE SOLVENTES PARA LA EXTRACCIÓN
DE MERCAPTANOS
Rodríguez, R., Elman, H.2*
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Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Química,
Apdo. 50656, Caracas 1050-A, Venezuela

Abstract. Los compuestos de azufre dentro de nafta y otros productos de la refinación causan
numerosos problemas de corrosión y contaminación del medio ambiente. En estetrabajo se
estudió el efecto del uso de varios solubilizantes en el proceso de extracción de mercaptanos,
utilizando una solución acuosa de soda cáustica al 15% en peso. Los solubilizantes
empleados fueron monoetanolamina (MEA), metanol e isopropanol, determinándose los
coeficientes de partición y el porcentaje de extracción al tratar una nafta mediana para
diferentes relaciones volumétricassolvente/ alimentación comprendidos entre 0,4 y 1,5 /1 en
una sola etapa de extracción. La relación solubilizante /solvente se varió entre 0,2 y 0,5 v/v ,
encontrándose que para la MEA y el metanol el porcentaje de extracción máximo fue del
83,4% y los coeficientes de distribución oscilaron entre 0,6 y 1,6 expresados como una
relación de porcentaje en peso de mercaptano en la fase acuosa yorgánica. Empleando
isopropanol en las mismas proporciones la extracción se mejoraba notablemente alcanzando
porcentajes de extracción de hasta el 97% y coeficientes de distribución de hasta 15,9,
superando significativamente al metanol y MEA como solubilizantes en el proceso de
extracción.
Keywords: Extracción líquido líquido, Mercaptano, Solubilizantes, Coeficiente de partición

1. INTRODUCCIÓNLos compuestos de azufre contenidos en gasolinas y demás productos de la refinación
causan numerosos problemas de corrosión, así como también problemas de contaminación del
medio ambiente. Entre estos compuestos se encuentran los mercaptanos que además de poseer
una fuerte acción corrosiva, también poseen muy mal olor, el cual puede ser detectado en una
concentración de 1 parte por 5.1010partes de aire. Por estas razones se han realizado
numerosos esfuerzos en desarrollar métodos para retirar estos compuestos de los
hidrocarburos. Uno de los métodos más utilizados es un procedimiento de extracción líquidolíquido con el uso de soluciones alcalinas.
La extracción de compuestos tiol (RSH) de los hidrocarburos, mediante el tratamiento
con soluciones alcalinas, procede de la siguientemanera [Mazgarov et.al., 1976]:
RSH + MeOH ↔ RSMe + H2O + 12.6 kcal/mol

(1)

donde MeOH es la solución alcalina, y Me puede ser potasio o sodio. Por medio de esta
reacción reversible, los mercaptanos presentes en la nafta reaccionan con la solución básica
para formar mercaptidos y agua. Dichos mercaptidos son más solubles en una solución acuosa
que en una solución orgánica, por tal razónla mayoría de ellos migra a la fase acuosa,
*

* A quien se debe enviar la correspondencia

disminuyendo así la cantidad de mercaptanos en la fase orgánica. Posteriormente se separan
ambas fases y se obtiene un hidrocarburo tratado con menor cantidad de mercaptanos.
El mecanismo mediante el cual se lleva a cabo la reacción anterior puede ser presentado en
dos pasos, cuando se emplea NaOH[ Merox U.O.P, 1990]:
RSH ↔ RS- + H+

(2)

En este paso se forma el anión mercaptido y posteriormente, mediante la siguiente reacción,
se forma el mercaptido:
RS- + Na+ ↔ RSNa

(3)

El protón liberado por el mercaptano ataca el radical básico de la solución alcalina, formando
agua.
Se puede observar que todas las reacciones que intervienen en este proceso son reversibles;
por talrazón se establece un equilibrio, que puede ser caracterizado por un coeficiente de
partición D definido como [Leshchev y Mel’sitova, 1991]:
D = ( [RS-]acuosa + [RSH]acuosa)/ [RSH]orgánica

(4)

Donde [RSH]orgánica es la concentración másica de mercaptanos en la fase orgánica (refinado),
[RSH]acuosa es la concentración de mercaptanos en la fase acuosa (extracto) y [RS-]acuosa es la...