enduzamiento de aminas

Químicaorgánica.net/aminas
SANDRA MARTINEZ
JAVIER SANCHES
HUGO DUARTE
DAVID MONTENEGRO
HUGO ZARATE
JOSEHP ESPER RINCON

INTRODUCCIÓN
OBJETIVOS
DESCRIPCIÓN DE LAS AMINAS
PROCESO DE ENDULZAMIENTO DEL GAS
MEDIANTE AMINAS
CONCLUSIONES

INTRODUCCIÓN
EL gas que producimos tiene asociados componentes
ácidos que causan un serie de situaciones poco deseables
en los procesos industriales y medio ambiente.

ESPECIFICACIONES DEL GAS NATURAL EN COLOMBIA.
ESPECIFICACIONES
Sistema
Internacional
Sistema Inglés
Máximo poder calorífico bruto
(GHV)(Nota 1)
42.8 MJ/m3 1.150 BTU/ft3
Mínimo poder calorífico bruto
(GHV)(Nota 1)
35.4 MJ/m3 950 BTU/ft3
Contenido de líquido (Nota 2)
Libre de
líquidos
Libre de
líquidos
Contenido total de H2S máximo 6 mg/m3 0.25
grano/100PCS
Contenido total de azufre máximo 23 mg/m3 1.0
grano/100PCS
Contenido CO2, máximo en %
volumen
2% 2%
Contenido de N2, máximo en %
volumen
3 3
Contenido de inertes máximo en %
volumen (Nota 3)
5% 5%
Contenido de oxígeno máximo en %
volumen
0.1% 0.1%
Contenido máximo de vapor de
agua
97 mg/m3 6.0 Lb/MPCS
Temperatura de entrega máximo 49 °C 120°F
Temperatura de entrega mínimo 7.2 °C 45 °F
Contenido máximo de polvos y
material en suspensión (Nota 4)
1.6 mg/m³
0.7
grano/1000 pc
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.
Mediante resolución 071 de 1999 CREG adopta el RUT.

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 Combinado

Son compuestos químicos orgánicos que se
consideran como derivados de amoniaco (NH3) y
resultan de la sustitución de los hidrógenos.
PROPIEDADES FÍSICAS
Compuestos que se oxidan facilidad.
contienen un olor similar al amoniaco
Son compuestos altamente tóxicos
Al ser compuestos polares son solubles en agua
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
Modificado de: http://ocwus.us.es/quimica-organica/quimica-organica-
i/temas/1_estructura_y_enlace_en_los_compuestos_de_carbono/leccion2_con_images/pagina_18.htm

𝐻2 𝑆 + 𝐴𝑚𝑖𝑛𝑎
𝐶𝑎𝑙𝑜𝑟
𝑆𝑢𝑙𝑓𝑢𝑟𝑜 𝐴𝑚𝑖𝑛𝑎 + 𝐻2 𝑂 ⟹ 𝐻2 𝑆 + 𝐴𝑚𝑖𝑛𝑎
𝐶𝑂2 + 𝐴𝑚𝑖𝑛𝑎
𝐶𝑎𝑙𝑜𝑟
𝐶𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝐴𝑚𝑖𝑛𝑎 + 𝐻2 𝑂 ⟹ 𝐶𝑂2 + 𝐴𝑚𝑖𝑛𝑎
Las reacciones químicas base que se presentan en el proceso
de endulzamiento son las siguientes:
AMONIACO

MONOETANOLAMINA
(MEA)
DIETANOLAMINA (DEA)
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.
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.

MONOETANOLAMINA
(MEA)
DIETANOLAMINA (DEA)
Amoniaco MEA
Fuente: Endulzamiento del Gas Natural.

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.
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.
DIGLICOLAMINA
(DGA)

TRIETANOLAMINA
(TEA)
DIGLICOLAMINA
(DGA)
Fuente: Endulzamiento del Gas Natural

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.
DIISOPROPANOLAMINA
(DIPA)
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.
METILDIETANOLAMINA
(MDEA)

DIISOPROPANOLAMINA
(DIPA)
METILDIETANOLAMINA
(MDEA)
Fuente: Endulzamiento del Gas Natural.

http://www.atei8.com/en/environment/environment.php
EQUIPOS
http://endulzamientogasnatural.blogspot.com/2011/05/torre-
contactora.html
• Recolectar condensados de la
corriente de gas y agua.
• 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

EQUIPOS
Extractor
de niebla
Entrada
de glicol
Conexión a la
válvula de alivio
nto de
uestreo de glicol
Salida de glicol
Salida de gas
Deflector
de entrada
Salida de hidrocarburo
condensado
Sección de hidrocarburo
condensado
Vertedero
 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.
http://www.apiheattransfer.com/es/Products/HeatExchangers/PlateHeatE
xchanger/GasketedPHE.htm

•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.

EQUIPOS
El hervidor
proporciona la energía
necesaria para llevar a
cabo la separación de
gas disuelto en la
solución de amina.
HERVIDOR
T=225 - 260 °F
Tomado de:
http://www.wermac.org/equipment/heatexchanger_part5.
html

EQUIPOS
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
Y posterior quema en el incinerador de
combustión completa.

EQUIPOS
Las condiciones operacionales (temperatura y
presión) de la torre regeneradora se
mantienen por medio del rehervidor.
P=10-14,7 psi
T= 230 -240 °F
TORRE REGENERADORA
El objetivo de la Torre Regeneradora, es
remover el gas ácido que contiene la
solución de amina rica. La mayoría tienen
entre 18 a 24 platos, siendo un diseño
típico el que contiene 22 platos.

EQUIPOS
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).

EQUIPOS
 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.
La solución de aminas al recorrer el circuito acumula partículas, ya sean productos
de la corrosión y/ò contaminantes que ingresan con el gas. Entonces en la Planta
de Aminas, es necesario disponer de un sistema de filtración conformados por dos
tipos de filtros:

EQUIPOS.
ACTIVADO DE CARBON
El carbón activado es un
material natural que con
millones de agujeros
microscópicos que atrae,
captura y rompe
moléculas de
contaminantes presentes.
La función de este filtro
es captar vestigios de
Hidrocarburo que circulan
con la solución de Amina.

EQUIPOS
ENFRIADORES:
La solución que sale de la Torre
Regeneradora, es la que tiene mayor
Temperatura en el circuito. Si esta
solución se la envía directamente a la
Torre Contactara, la Amina pierde la
capacidad de retener los gases
Ácidos. Para ello se utiliza este tipo
de intercambiador de calor con aire
del ambiente.
También existen Intercambiadores de
calor Carcaza-Tubo, donde el medio
refrigerante es agua que circula por
los tubos.

Descripción del Proceso
Desgasificador

• Es fundamental realizar el proceso de endulzamiento del
gas para evitar problemas de corrosión en los equipos, y
prevenir problemas de formación de hidratos en las
tuberías.
• Para cumplir con especificaciones de calidad es posible
que sea necesario emplear métodos combinados de
endulzamiento.
• La efectividad de las aminas esta directamente
relacionados con la reactividad y selectividad que estas
presentan hacia los componentes ácidos, y también por la
propiedades físicas propias de cada tipo de amina.

•El problema de espumas afecta de manera severa la
eficiencia del proceso debido a que puede llegar a
afectar parámetros como, tasa de circulación,
reactividad de la amina, pureza de la amina, si es en
la torre regeneradora indicaría sólidos en la solución
que causaran incrustaciones en los tubos de fuego
reduciendo así la temperatura efectiva del
rehervidor, por consiguiente baja eficiencia del
proceso.
•Parámetros de diseño fundamentales: tasa de
circulación de la amina, pureza de la amina,
temperatura del rehervidor.
• Es necesario implementar filtros y desgasificadores
en partes intermedias del proceso para garantizar la
eficiencia del proceso.

Problemas Operativos.
Especificaciones
de H2S
Espuma.
Corrosión en
tuberías y torres.
Pérdidas del
solvente.

• Gas Processors and Suppliers Association.
Engineering Data Book. 12 Edición. Volumen I y II.
•PINO, MORALES. Fernando. Endulzamiento del gas
natural. Universidad del Oriente.
• Presentación. Introducción al Tratamiento de Gas.
Repsol YPF.
•MADDOX, Robert y SHEERAR, Leonard. Gas
Conditioning and Processing, Vol. IV. Primera Edición.
1982.

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