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ENDULZAMIENTO MEDIANTE AMINAS

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by

Fayber Barajas

on 14 September 2016

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Transcript of ENDULZAMIENTO MEDIANTE AMINAS

Juan Carlos Santamaria Jaime
Sebastián Gómez Méndez
Kelly Pardo Roció
Camilo Sarmiento


ENDULZAMIENTO MEDIANTE AMINAS
CONTENIDO
El gas que producimos tiene asociados componentes ácidos que causan un serie de situaciones poco deseables en los procesos industriales y medio ambiente.

INTRODUCCIÓN
Describir el comportamiento químico de las aminas, y los factores que influyen en la selección, para implementarla en un proceso.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Describir de forma clara el proceso general de endulzamiento del gas, determinando los factores que afectan la eficiencia del proceso y los distintos parámetros a tener en cuenta para un posterior diseño.
OBJETIVOS GENERALES

Si durante el procesamiento del gas natural, este debe ser sometido a procesos para la remoción de gases ácidos, se habla de endulzar el gas natural, y los procesos que cumplen este objetivo, se denominan procesos de endulzamiento.

El proceso de endulzamiento se puede realizar mediante las siguientes técnicas:

Absorción de Gases Ácidos
Lechos sólidos
Conversión directa
Utilización de Membrana
Métodos Combinados
ENDULZAMIENTO
B202
INTRODUCCIÓN

OBJETIVOS

DESCRIPCIÓN DE AMINAS

PROCESO DE ENDULZAMIENTO DEL GAS MENDIANTE DE AMINAS

CONCLUSIONES

Especificaciones del gas natural en Colombia
Nota 1: Todos los datos sobre metro cúbico ó pie cúbico de gas están referidos a Condiciones Estándar.

Nota 2: Los líquidos pueden ser: hidrocarburos, agua y otros contaminantes en estado líquido.

Nota 3: Se considera como contenido de inertes la suma de los contenidos de CO2, nitrógeno y oxígeno.

Nota 4: El máximo tamaño de las partículas debe ser 15 micrones.
Salvo acuerdo entre las partes, el Productor-comercializador y el Remitente están en la obligación de entregar Gas Natural a la presión de operación del gasoducto en el Punto de Entrada hasta las 1200 Psi de acuerdo con los requerimientos del Transportador.


Describir los distintos equipos que intervienen en el proceso de endulzamiento.

Describir los parámetros de diseño, presentando las ecuaciones, procedimientos y consideraciones para el correcto dimensionamiento de un proceso de endulzamiento.

Mediante un ejercicio práctico, presentar una metodología concreta y concisa que permita analizar, dimensionar y diseñar un proceso de endulzamiento de gas.

AMINAS
Son compuestos químicos orgánicos que se consideran como derivados de amoniaco (NH3) y resultan de la sustitución de los hidrógenos.

Propiedades físicas
Al ser compuestos polares son solubles en agua.
Compuestos que se oxidan con facilidad.
Tienen un olor similar al amoniaco.
Son compuestos altamente tóxicos.
CLASIFICACIÓN DE LAS AMINAS
Se clasifican de acuerdo al número de sustituyentes que se encuentren unidos al nitrógeno, como se había mencionado las aminas se forman cuando se sustituye por un radical alquilo.
Amina primaria
Amina secundaria

Amina terciaria

AMONIACO
Las reacciones químicas base que se presentan en el proceso de endulzamiento son las siguientes:
Monoetanolamina (MEA)

Es químicamente estable pero tiene una alta presión de vapor.

Fácilmente reduce las concentraciones de gas acido hasta las especificaciones requeridas.

Base de las diferentes aminas, reacciona más rápidamente con los gases ácidos.

Remueve tanto el H2S y como el CO2 y se considera que no es selectiva con alguno de estos dos compuestos.


Dietanolamina (DEA)
Es mucho menos volátil que la MEA.

Después del proceso de regeneración la DEA tiene una mayor pureza que la MEA.

Las velocidades de reacción son menores que las que se obtienen con la MEA.

No es selectiva y remueve tanto el CO2 y el H2S. Ocasionalmente se encuentran dificultades para llevar la concentración de H2S a las especificaciones requeridas.
Trietanolamina (TEA)
Fue la primer alcano amina usado para el proceso de endulzamiento del gas, pero fue rápidamente desplazada por la MEA y la DEA debido a su baja reactividad con el H2S y el CO2.
Diglicolamina (DGA)
Es una amina primaria y tiene ventajas de alta reactividad y presión de vapor un poco mayor que las otras.

Básicamente es una etanolamina pero mantiene bajas concentraciones de residuos de gases ácidos en la solución regenerada.

La tasa de circulación requerida para el proceso es más baja que en la MEA y DEA.
Diisopropanolamina (DIPA)
Proceso patentado por Shell. También usado para remover H2S y llevarlo a muy bajas concentraciones.

Es solo aplicable en plantas y procesos en donde intervienen ingenieros de Shell.

TIPOS DE AMINAS
Metildietanolamina (MDEA)
Es una amina terciaria la cual puede ser usada para remover selectivamente el H2S hasta llevarlo a especificaciones de transporte en las tuberías.

Se puede regenerar parcialmente con un simple flasheo.
Selectividad de las Aminas
Descripción del proceso
EQUIPOS
SCRUBBER
Ocurre el proceso de absorción del H2S y CO2 mediante la reacción química entre la amina y dichos componentes.
Opera a T aprox. = 95 105 F
Opera a P aprox = 1000 psig
Recolectar condensados de la corriente de gas y agua.

Torre contactora
EQUIPO DONDE SE PRODUCE EL CONTACTO EN CONTRACORRIENTE ENTRE GAS ACIDO QUE SUBE DESDE EL FONDO Y LA SOLUCION MDNEA QUE BAJA DESDE EL TOPE DE LA TORRE.

INTERCAMBIADOR
Su principal función es separar los gases hidrocarburos que hayan podido ser arrastrados por la solución de amina.

Las condiciones óptimas de operación son 100 – 150 °F y 50 – 75 psig.

Tanque de venteo o Flash tanK
Precalentar la amina rica, para que sea menos costoso llevar a la amina a la temperatura deseada en el rehervidor.

Pre-enfriar la amina pobre para usarla de nuevo el proceso.

HERVIDOR
T=225 - 260 °F
Proporciona la energía necesaria para llevar a cabo la separación de gas disuelto en la solución de amina
Acumulador de reflujo
En el Tanque Acumulador de Reflujo se separa la solución acuosa de amina condensada, la cual se recircula nuevamente a la torre, para enriquecer la corriente gaseosa, mediante bombas de reflujo de Amina, el gas se envía a posterior quema en el incinerador de combustión completa.

TORRE REGENERADORA
El objetivo de la Torre Regeneradora, es remover el gas ácido que contiene la soluciòn de amina rica. La mayoría tienen entre 18 a 24 platos, siendo un diseño típico el que contiene 22 platos.

P=10-14,7 psi
T= 230 -240 °F
Las condiciones operacionales (temperatura y presión) de la torre regeneradora se mantienen por medio del rehervidor.
TANQUE DE ALMACENAMIENTO Y MEZCLA DE AMINAS

Empleado para almacenar la amina regenerada y suministrar, como pulmón, a las bombas principales. En este equipo es donde se detecta mediante seguimiento de nivel, el consumo ò pérdidas de amina en el circuito ya sea por consumo normal del proceso y/ò pérdidas en equipos (bombas, internos de válvulas controladoras).
FILTRO MECANICO
Estos filtros se utilizan para eliminar sólidos en suspensión de la solución. En un proceso generalmente están dispuestos antes y después del Filtro de Carbón Activado, para atrapar los sólidos (carbonilla) que pudiera desprender el Carbón Activado. El micronaje de estos filtros pueden ser desde 1 hasta 50 micrones.
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