refrigeración

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L.
NOTA TECNICA
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CONTROLES DE AMINAS Y GLICOLES EN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE GAS
Las plantas de tratamiento de gas que operan con glicoles para deshidratación y solventes
químicos para remoción de gases ácidos tienen una serie de problemas en común: formación de
espumas, corrosión, cargas de solución, ensuciamiento de intercambiadores, y aúnparos de planta.
En esta nota revisamos cada uno de los procesos y los problemas que puede ser diagnosticados
mediante el análisis de glicoles y aminas.
REMOCIÓN DE GASES ACIDOS
Además de hidrocarburos pesados y vapor de agua, el gas natural a menudo contiene otros
contaminantes que deben removerse para cumplir con la especificación de inyección a gasoducto y
minimizar la corrosión. Laresolución 622 del ENARGAS especifica cantidades máximas de 2 % de
dióxido de carbono (CO2), 3 mg/st.m3 de sulfuro de hidrogeno (H2S) y 15 mg/st.m3 de azufre total.
Numerosos procesos han sido desarrollados para el “endulzamiento” del gas natural basados
en principios físicos y químicos.
1. Absorción en lecho sólido: tamiz molecular, esponja de hierro, oxido de zinc.
2. Solventes químicos :monoetanolamina ( MEA ), dietanolamina ( DEA ), trietanolamina ( TEA ),
diglicolamina ( DGA ), disopropanolamina ( DIPA ) y metildietanolamina ( MDEA ), al respecto,
un estudio de 1980 indico que ¾ de las plantas de desulfurización de gas en EEUU usaron MEA y
DEA. Otros solventes químicos son los carbonatos de potasio caliente y los carbonatos formulados
comercialmente.
3. Solventes físicos:formulaciones patentadas tales como Selexol, Rectisol, Shell, Fluor.
4. Permeación de gas.
5. Conversión a azufre.
Esta nota se refiere únicamente a solventes químicos y específicamente a las alcanolaminas.
RESEÑA DEL PROCESO CON SOLVENTES QUIMICOS.
El proceso con solventes químicos utiliza una solución acuosa de una base débil que reacciona
químicamente y también físicamente (absorción) con losgases ácidos (CO2 y SH2) presentes en la
corriente de gas natural. La reacción / absorción sucede como resultado de la presión parcial de los
gases ácidos.

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Hoja 2 de 13

Las reacciones involucradas son casi en su totalidad [excepción de las sales térmicamente
estables (HSS o HSAS) que veremosmás adelante]. REVERSIBLES por temperatura y/o presión,
luego de lo cual la solución base vuelve al circuito, etapa conocida como STRIPPING. Aminas y
carbonatos se comportan de forma similar.

PROCESOS CON ALCANOLAMINAS
Las alconolaminas pueden ser primarias, secundarias o terciarias de acuerdo al número de
grupos orgánicos unidos al átomo central de nitrógeno:
RNH2
Amina 1RIA

R2NHAmina 2RIA

R3 N
Amina 3RIA

Las aminas primarias son bases más fuertes que las secundarias y estas que las terciarias.
Cuanto mayor es la basicidad de la amina más fuerte es la unión de reacción con CO2 y SH2.
Casi el 70 % del costo operativo de una planta es la generación de la energía térmica necesaria
para ROMPER la unión de reacción. Las aminas que se liguen FUERTE a los gases ácidospor
ejemplo la MEA tendrán un alto costo de ruptura de unión (stripping).
La mezcla optimizada de aminas puede producir un solvente con excelente absorción de
CO2 / SH2 y con superior calidad de stripping o sea menos calor necesario en el reboiler.
Las alcolaminas no se utilizan puras en los circuitos sino en solución acuosa y en concentración
variables entre 5 % y 50 %. El agua de dilucióndebe cumplir la siguiente especificación.
Solidos Totales Disueltos
Dureza total
Cloruros
Sodio
Potasio
Hierro

< 100 ppm
< 3 granos/gal
< 2 ppm
< 3 ppm
< 3 ppm
< 10 ppm

CIRCUITO DE UNA PLANTA DE AMINAS
En un típico sistema de aminas el gas a tratar ingresa desde una unidad “scrubber” cuya
función es remover agua e hidrocarburos líquidos, a la torre absorbedora donde se contacta...