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Tipos de procesos de endulzamiento
Los procesos que se aplican para remover H2S y CO2 se pueden agrupar en cinco categorías de acuerdo a su tipo y pueden ser desde demasiado sencillos hasta complejos dependiendo de si es necesario recuperar o no los gases removidos y el material usado para eliminarlos. En algunos casos no hay regeneración con recobro de azufre y en otros si. Las cinco categoríasson:
- Absorción química. ( procesos con aminas y carbonato de potasio). La regeneración se hace con incremento de temperatura y decremento de presión.
- Absorción Física. La regeneración no requiere calor.
- Híbridos. Utiliza una mezcla de solventes químicos y físicos. El objetivo es aprovechar las ventajas de los absorbentes químicos en cuanto a capacidad para remover losgases ácidos y de los absorbentes físicos en cuanto a bajos requerimientos de calor para regeneración.
- Procesos de conversión directa. El H2S es convertido directamente a azufre.
- Procesos de lecho seco. El gas agrio se pone en contacto con un sólido que tiene afinidad por los gases ácidos. Se conocen también como procesos de adsorción.
Aunque son muchos los criterios a tener encuenta para establecer cual categoría puede ser mejor que otra, uno de estos criterios y quizás el más importante desde el punto de vista de capacidad para quitar el H2S es su presión parcial y la figura 67 muestra el comportamiento
Esquema General de un Proceso de Endulzamiento del Gas Natural Mostrando las Cinco Etapas del Proceso. Efectos Fisiológicos de la Concentración de H2S en el Aire(1).Concentración en el Aire Efectos Fisiológicos
%(V) ppm (V) g/100 PCN mg/m³
0.000013 0.13 0.008 0.18 Olor perceptible y desagradable. Cuando la concentración es mayor de 4.6 ppm el olfato no la detecta.
0.001 10 0.63 14.41 Concentración máxima ambiental permitida por la OSHA*.
0.005 50 3.15 72.07 Pico máximo aceptable por encima del nivel aceptado por la OSHA,permitido durante 10 minutos en un intervalo de ocho horas.
0.01 100 6.3 144.14 Irritación de los ojos. Pérdida del sentido del olfato después de 3 a 15 minutos. Respiración alterada y dolor en los ojos después de 15 – 30 minutos, seguido por irritación de la garganta después de 1 h
0.02 200 12.59 288.06 Pérdida del olfato rápidamente. Lesiones en los ojos y garganta.
0.05 50031.49 720.49 Mareos. Pérdida de la razón y el equilibrio. Problemas de respiración en pocos minutos. Las víctimas necesitan respiración artificial.
0.07 700 44.08 1008.55 Inconsciencia rápidamente. La víctima deja de respirar y muere si no es rescatada con prontitud, además requiere de respiración artificial.
0.10+ 1000+ 62.98+ 1440.98+ Inconsciencia inmediata. Daños permanentes en elcerebro o muerte a menos que la víctima sea rescatada rápidamente y reciba respiración artificial.
Procesos de absorción química
Estos procesos se caracterizan porque el gas agrio se pone en contacto en contracorriente con una solución en la cual hay una substancia que reacciona con los gases ácidos. El contacto se realiza en una torre conocida como contactora en la cual la solución entrapor la parte superior y el gas entra por la parte inferior. Las reacciones que se presentan entre la solución y los gases ácidos son reversibles y por lo tanto la solución al salir de la torre se envía a regeneración. Los procesos con aminas son los más conocidos de esta categoría y luego los procesos con carbonato.
El punto clave en los procesos de absorción química es que la contactora seaoperada a condiciones que fuercen la reacción entre los componentes ácidos del gas y el solvente (bajas temperaturas y altas presiones), y que el regenerador sea operado a condiciones que fuercen la reacción para liberar los gases ácidos ( bajas presiones y altas temperaturas).
• Procesos con aminas
El proceso con aminas más antiguo y conocido es el MEA. En general los procesos con...