PROCESO GIRBOTOL Objetivos
Entender y comprender el proceso Girbotol que se lleva a cabo en el endulzamiento del gas amargo, así como su proceso y funcionamiento. Introducción
Muchos gases naturales contienen ácido sulfhídrico en concentraciones que varían desde pequeñas cantidades hasta 30% mol. Los gases que contienen ácido sulfhídrico y dióxido de carbono se clasifican como gases amargos y los gases que no los contienen son llamados gases dulces. El gas natural que se maneja en el mercado de combustibles tiene ciertos requerimientos legales en cuanto a la concentración máxima permitida de H2S (en un rango de 0.229-0.573 g/100 m3). Esto es justificable, ya que el H2S es un gas tóxico y mortal m ortal desde bajas concentraciones. Las remociones de H2S del gas natural son acompañadas por la remoción de CO2 y COS si están presentes, debido a sus características ácidas similares. Otra de las razones del endulzamiento es que el H2S y el CO2 ocasionan corrosión particularmente al formar soluciones ácidas en presencia de agua. Además, el CO2 diluye el producto gaseoso produciendo una baja en su poder calorífico. La industria del procesamiento de gases está generando nuevos procesos, con el objetivo de convertir el gas natural en un combustible aceptable en el mercado a un menor costo y reduciendo los problemas que se presentan a cada paso. Proceso Girbotol
O también conocido como un proceso de alcanolaminas, se lleva a cabo en las plantas endulzadoras de gas húmedo amargo y condensados amargos, cuya función consiste en absorber los mercaptanos y dióxido de carbono. El proceso consiste en lavar el gas amargo con una solución acuosa de Dietanolamina (DEA) o Monoetanolamina (MEA). La más utilizada es la DEA dado su bajo rango de corrosión, dichas substancias absorben las citadas impurezas y en la siguiente fase del proceso la DEA o MEA se regenera con un tratamiento de vapor y se recicla, liberando el CO2 y el azufre absorbido en forma de ácido sulfhídrico. El proceso Girbotol
Aplicación
Remoción de H2S, CO2, COS, etc. de corrientes de hidrocarburos líquidos y/o gaseosas, mediante la absorción con solucionas acuosas de monoetanolamina (MEA) o dietanolamina (DEA). El proceso consiste básicamente en la absorción de los contaminantes, contenidos en las corrientes líquidas o gaseosas (gas natural), con una solución acuosa (MEA o DEA) a una temperatura que va de 27 a 49 °C y la regeneración de la misma mediante el aumento de temperatura entre 110 y 127 °C. Las soluciones acuosas de dietanolamina (DEA)se han utilizado por muchos años para el tratamiento de gases conteniendo cantidades elevadas de COS y CS2, además del H2S y CO2. Debido a que las aminas secundarias son mucho menos reactivas con el COS y CS2 que las aminas primarias, produciendo compuestos secundarios, son la lección natural para flujos de gas conteniendo estas impurezas.
Una ventaja adicional del proceso es que los productos de descomposición formados se eliminan fácilmente por filtración a través de carbón activado. Ejemplo:
1. La mezcla acuosa DEA se tiene en el tanque T1, la cual entra a la torre de absorción (ABS) por la parte superior de la misma. 2. Mientras, a contracorriente se alimenta CO 2-aire, que simula al gas amargo. En esta etapa del proceso se lleva a cabo la transferencia de masa a través del empaque estructurado, y es en donde la mezcla de aminas absorbe el CO 2 para salir por el fondo de la columna de absorción y por el domo el aire libre de CO2. 3. La mezcla rica en CO2 pasa al tanque T2 para su calentamiento. 4. Después, entra a la torre de desorción (DES) por la parte superior, obteniendo en la parte inferior de la columna la mezcla de aminas regenerada, la cual es recirculada al proceso (entrando al tanque T1), y por el domo el CO 2, mismo que se libera a la atmósfera. Problemas de operación Corrosión: Se sabe que el CO2 causa severa corrosión, particularmente a temperaturas elevadas y
en presencia de agua. Se cree que el mecanismo involucrado, consiste de la reacción de fierro metálico con ácido carbónico, lo cual origina la formación de bicarbonato de fierro soluble. El calentamiento adicional a la solución puede liberar el CO2 y provocar la precipitación del fierro como carbonato insoluble. Formación de espuma: Se debe generalmente a la contaminación de la solución por
hidrocarburos ligeros condensados, por sólidos suspendidos finalmente divididos (como sulfuro de
fierro), por productos de degradación de la solución de aminas o por agentes activados que acarrean el flujo de alimentación. Perdidas químicas: Las pérdidas del disolvente representan un problema difícil de tratar en
plantas de purificación del gas; estas perdidas pueden ocasionarse por acarreo de la solución en el flujo de gas dulce, por vaporización o degradación química de la amina. Éstas deben de combatirse exhaustivamente, no solo por el costo que representa su pérdida sino también por la contaminación que causa el flujo de gas purificado en las paredes de la tubería y en casos donde éste gas se destine a procesos catalíticos, ocasionalmente el envenenamiento del catalizador. Conclusión
El proceso Girbotol o método de absorción por aminas es un proceso para la eliminación del ácido sulfhídrico o del dióxido de carbono de una mezcla gaseosa. El método en donde se emplea la dietanolamina es el más usado en la industria del petróleo para la purificación de los gases naturales y de refinería, y recuperar el ácido sulfhídrico para la fabricación de azufre. La eliminación del bióxido de carbono se hace normalmente con monoetanolamina. Bibliografía -
Fundamentals of Natural Gas Procesing
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