Endulzamiento Con Amina

Endulzamiento de gas con soluciones de amina

Tartagal- Setiembre de 2007

Temario 1- Descripción del equipamiento y flujo del gas y amina2- Principio de endulzamiento del gas natural con solución de amina3-Corrosión4- Aplicaciones5- Operación6- Control7- Problemas comunes en la operación

Proceso de endulzamiento del gas mediante el uso de amina

Objetivos

•Conocer las aplicaciones de una planta de amina

•Conocer el equipamiento de una planta tipo de amina y su funcionamiento

•Conocer los parámetros a controlar en una planta de amina y los problemas más comunes de operación

¿Qué es endulzar un gas?¿Qué es un gas ácido?¿Por qué necesitamos remover los gases ácidos de la corriente de gas?¿Cómo podemos hacerlo?¿Por qué la amina remueve los componentes ácidos?¿Qué quiere decir que la amina sea alcalina?¿Cuántos tipos de amina hay?¿Para cada tipo de amina existe una planta con equipamiento específico para ese tipo de amina?

¿Qué preguntas pueden surgir cuando queremos entender el “ proceso de endulzamiento de un gas mediante el uso de una solución de amina”?

Equipamiento de la planta

A- Separador de entrada

B- Contactor

C- Tanque de flasheo (expansor)

D- Filtro (ó un sistema de filtros)

E- Intercambiador de calor amina rica- amina pobre

F- Chimenea ó stripper ó despojador de gas ácido

G- Tanque acumulador

H- Bomba impulsora de amina pobre

I- Aeroenfriador de amina pobre

Absorción

Regeneración

FlasheoFiltrado Amina Rica Reclaimer

Intercambiador Calor

Reboiler

Condensadores

Venteo CO2

Reflujo

Enfriamiento

Filtrado Amina Pobre

Bombeo

FiltradoGas Ácido

FiltradoGas Dulce

¿Cómo es el flujo en una planta de amina?

Capítulo I

Descripción del equipamiento y del flujo a través del mismo

A y B – Torre contactora con separador integral de entrada

El gas a tratar entra al separador de entrada y de ahí fluye al contactor…

…desde el fondo del contactor seguirá su camino hacia el tanque de flasheo…

C-D-E Tanque de flasheo, filtro e intercambiador de calor amina rica-amina pobre

Muchas plantas tienen también un filtro de carbón activado…

•Para presiones en el contactor mayores de 500 psi necesitamos el tanque flash. El tanque opera a aproximadamente 50-75 psi. Al producirse el salto de presión (la expansión) la mayoría del gas disuelto (por proceso de absorción) en la solución se vaporiza. Ese gas se puede recuperar y utilizar como gas combustible. Como también hay CO2 en el gas utilizamos un mini contactor. El H2S que contuviera también podría causar polución cuando se queme.•Luego se dirige la amina a un filtro o un conjunto de filtros, para retener suciedad y escombros que se acarrean durante el proceso. Esas partículas podrían provocar espuma en el contactor.Los filtros de carbón remueven impurezas solubles en la solución e hidrocarburos líquidos.La lectura de presión diferencial no es indicador apropiado para reemplazar el carbón. No se regenera el carbón activado porque necesitamos elevar la temperatura a más o menos 315°C (600°F)•Luego vamos a la parte de los tubos del intercambiador. Para recuperar calor que hay en la amina pobre. La amina pobre usualmente circula por el casco.

Tanque flash, filtros, intercambiador amina rica- amina pobre

F- Despojador de CO2 ó stripper

En esta parte del circuito es donde realmente se regenera la amina…

G- El tanque acumulador

La amina regenerada y lista para ser rebombeada se deposita aquí

H- Enfriador (aero ) de amina pobre

La temperatura de la amina pobre debe ser controlada para optimizar el proceso…

I- Bombas de amina

Con ellas controlaremos el caudal que queremos inyectar en la torre

Principio de endulzamiento del gas con solución de amina El H2S y el CO2 son gases ácidosLa solución de amina es alcalina (muy reactiva en presencia de los ácidos)

Por lo tanto cuando la amina se combina con los gases ácidos:

H2S + Amina Sulfuro de amina + H2O

CO2 + Amina Carbonato de amina + H2O

Cuando un ácido y un alcali se combinan la reacción química que resulta es la siguienteAcido + Alcalí Salt + H2OHCl + NaOH NaCl + H2ODonde NaCl es cloruro de sodio (sal de mesa)

Capítulo II

La solución de amina es una mezcla de amina y agua (¿Qué porcentaje?)

El sulfuro y el carbonato resultantes de la reacción se disuelven en la solución de amina

¿Qué nos queda en el fondo del contactor después de la reacción?

Una mezcla de:

Agua y sulfuro de amina y/o carbonato de amina

Amina que no reaccionó quimícamente

La amina remueve el gas ácido de la corriente de gas debido a:

A- La reacción quimica de un ácido con un alcali

B- Por absorción (aunque un porcentaje no mayor al 1%)

La amina que reaccionó con el gas debe ser regenerada (¿?), mientras que la mayoría del gas absorbido por la solución se liberará de la misma simplemente bajando la presión (¿Dónde?)

¿Es la amina el único alcali que podemos usar para remover los gases ácidos de la corriente?

No, pero es el que se puede regenerar a menor costo.

Pero... ¿qué es regenerar la solución de amina?

Es liberarla de los gases ácidos que capturó en la reacción para que pueda reaccionar nuevamente con la corriente de gas...

¿Y en qué consiste la regeneración?¿Cómo se consigue quitar el gas ácido de la solución?

Calentándola y exponiéndola a una corriente de vapor de agua de despojo. (¿Dónde ocurre esto?)

CAPÍTULO II Parte A- Incorporación de gas ácido a la corriente de amina en el contactor

¿De qué factores depende la cantidad de gas ácido que se remueve de la corriente de gas en el contactor?

1- La concentración de la solución de amina

2- El caudal de circulación de amina

3- La presión en la torre contactora

4- La temperatura del contactor

1- Relación entre la concentración de la solución y la capacidad de la solución para tomar gas ácido.

La solución de amina es una mezcla de amina pura y agua (¿común?)

La concentración depende del tipo de amina, pero más allá de eso...

A mayor concentración de amina, mayor capacidad de la solución para capturar gases ácidos...

Entonces... ¿Cuál es la limitación en la concentración...?

... Que cuando más concentrada sea la solución también será más corrosiva y más calor necesitaremos para regenerarla...

Las instalaciones sufrirán por el ataque de la corrosión y el regenerador por las elevadas temperaturas...

Las altas temperaturas en el regenerador también causarán una descomposición de la amina y aparecerán contaminantes...

Concentración y pureza de la solución

La concentración de amina pobre (¿?) debe mantenerse constante...

La planta no cumple un ciclo perfecto... Tiene consumos....

Principalmente de agua... Pero también de amina...

¿Cómo podemos mantener la concentración constante?

¿En que afectan las impurezas el proceso de captura de gas ácido?

A mayor cantidad de sólidos en la amina pobre menor captación de gas ácido y mayor probabilidad de formación de espuma¿?

Las impurezas se evitan con los sistemas de filtrado...

¿Cuántos filtros?¿Dónde colocarlos? ¿Por qué colocarlos ahí?

¿Y el agua?

Tasa de captura ¿Qué es...?

Es la cantidad de gas ácido que puede capturar la solución de amina por unidad de capacidad (m3/litro ó pie3/gallon)...

... Por supuesto depende de... El tipo de amina que usemos...

pie3 de gas ácido p/ galón de solución

0.030-0.038

m3 de gas ácido por litro de solución

50-70 %

3-4

MDEA

15-20 %

0.038-0.053

Tasa de captura de la soluciónConcentración amina pobre

DEA

Tipo de amina

MEA

DGA

20-30 % 40-60 %

0.023-0.030

0.038-0.053

4-55-75-7

Estas tasas de captura son para plantas que trabajan a más de 500 psi.. Si la presión de la torre está por debajo de 250 psi la tasa de captura bajaría a la mitad

m3 de gas ácido por litro de solución

Tasa de captura....

¿Influye la correcta regeneración de la amina?.... SI!!!

La amina regenerada (amina pobre) siempre tiene un residuo de amina rica (rica en gases ácidos)...

Porque el proceso químico de regeneración no es perfecto...

Mediante ensayos de laboratorio en el campo podemos determinar el “contenido de gas ácido en la amina pobre” (carga ácida en la amina pobre)... (moles de CO2/ moles de amina pobre)

Si la amina pobre tiene mucha carga ácida no sólo tendrá menos capacidad para capturar más gases... También será más corrosiva...

Una corriente de gas ácido de 1 400 000 m3/día (50 MMcf/d) entra a una planta.

Contiene 2% H2S y 1% CO2.

Determinar el flujo de MEA y DGA utilizando la tasa de captura máxima de la tabla

¿De qué depende la selección del tipo de amina?

Por un lado, del tamaño del equipamiento... DGA y MDEA requiere equipamiento de casi la mitad del tamaño...

Pero la DGA y la MDEA son más caras que la MEA y la DEA...

Generalmente las planta MEA y DEA son más económicas de construir y operar para caudales de amina de hasta 100 l/min (25 GPM)

Para caudales más altos son son más económicas las plantas DGA y MDEA

MEA DEA DGA DIPA MDEAHOC2H4NH2 (HOC2H4)2NH H(OC2H4)2NH2 (HOC3H6)2NH (HOC2H4)2NCH3

Peso Molecular 61,08 105,14 105,14 133,19 119,17T ebullición atm (oC/oF) 170,5 /

338,9269 / 516 221 / 430 249 / 480 247 / 477

Freezing Point (oC / oF)

10,5 / 50,9 28 / 82,4 -12 / 9,5 42 / 107 -21 / -5,8

SG @ 20 oC (68 oF) 1,018 1,095 1,058 @ 60oF

0,999 @ 30oC

1,0426

Cp @ 60 F (btu/lb-F) 0,608 (68F)

0,600 0,571 0,69 (86oF) ---

Visc, cP 24,1 @ 68oF 350 @ 68oF 4 @ 60oF 870 @ 86oF 401 @ 20oC

Pv @ 100F (mmHg) 1,05 0,058 0,160 0,010 0,0061Calor de vaporizacion (btu/lb)

355@760mmHg

288@73 mm Hg

220@760mm Hg

N/D N/D

Una anécdota interesante respecto de la selección del tipo de amina…

A- Incorporación de gas ácido a la corriente de amina en el contactor






2- Influencia del caudal de amina en la capacidad de toma de gas ácido en la torre contactora

El caudal de solución de amina que circula es directamente proporcional a la capacidad de toma de gas ácido en el contactor...

Si el caudal se incrementa 10%... La capacidad de capturar gas ácido también aumenta 10%...

Si el caudal de gas a tratar aumenta o disminuye y la concentración de gas ácido es la misma, el caudal de solución de amina deberá ....

variar¿Si el caudal de entrada permanece constante pero varía la cantidad de gas ácido en el gas de entrada?







3- Influencia de la presión en la torre contactora en la capacidad de la amina para capturar gas ácido

El ritmo con el que se produce la reacción química en el contactor depende de la presión a la que se produce el choque entre la amina pobre y el gas ácido

Cuanto mayor sea la presión mejor será el contacto entre la solución y el gas

Este efecto es más notable en la plantas diseñadas para trabajar a baja presión (debajo de 150 psi) y no tanto en las plantas que trabajan a más de 500 psi







4- Influencia de la temperatura en el contactor en la capacidad de la amina para capturar gas ácido

Cuanto más alta sea la temperatura en la contactora menor será la cantidad de gas ácido que la amina pueda capturar

Y también... ¿Qué limitaciones tenemos a la hora de bajar la temperatura en el contactor?

...y la misma reacción del gas con la amina genera calor (exotérmica)

Pero... ¿Cómo podemos disminuir la temperatura en el contactor?

El gas de entrada debería enfriarse tanto como sea posible...

...pero no siempre se cuentan con elementos para controlar la temperatura del gas de entrada...

Entonces habrá que optar por baja la temperatura de la amina pobre que entra a la torre...

...pero si la amina está muy fría cuando contacte el gas originará que algunos hidrocarburos pesados del gas se condensen, se mezclen con la amina y formen ¡ESPUMA! en el contactor.

La espuma es una mezcla de amina, gas e hidrocarburos líquidos y es completamente indeseable...

¿Cómo evitamos la condensación de hidrocarburos en la contactora...?

Manteniendo la temperatura de la amina pobre por encima de la temperatura del gas... De 6 a 9 °C (10-15 °F)

Controlando la temperatura del gas de entrada, si es que este es muy rico en hidrocarburos pesados...

Cómo se produce el desprendimiento (stripping) del gas ácido de la solución de amina rica

Las reacciones químicas que se producen en el contactor son reversibles...

El sulfuro de amina y el el carbonato de amina pueden volver a a convertirse en amina pura y gas ácido...

¿Cómo?Aplicando calor y vapor de despojo (ó de desprendimiento)

Sulfuro de amina+Calor y vapor de despojo= H2S + amina

Carbonato de amina+Calor y vapor de despojo= CO2 + amina

Capítulo II- Parte B

¿Dónde?Las reacciones ocurren en la chimenea de despojo (ó “stripper” ó despojador de gas ácido))

¿Cómo?

La amina que fluye de arriba hacia abajo por las bandejas del stripper recibe calor de la corriente de vapor de agua que asciende por la misma. Ese vapor de agua (con un poco de amina) proviene de amina regenerada caliente que hay en el fondo del stripper

¿De dónde sale el calor necesario para la regeneración?

32 oC 90 oF

Gas Dulce

Amina Rica

C1,C2,C3

Contactor23 platos

Separador de salida

Tanque flash

Filtros

Rehervidor

Reclaimer (opcional)

Agua

58 oC 136 oF

4,1 Bara 60 psia

93 oC 200 oF

Regenerador18 platos

1,5 Bara 22 psia

104 oC 220 oF

38 oC 100oF

116 oC 240 oF

79 oC 174 oF

40,5 oC 105 oF

Algunas consideraciones sobre el stripper…… y también sobre el sistema de reflujo…

¿El proceso de regeneración es 100% eficiente?

No... Algo de sulfuro de amina y carbonato de amina queda en la solución de amina después de la regeneración...

Por lo tanto la amina regenerada (amina pobre) siempre tiene una carga ácida...

90% del gas ácido contenido en la amina es removido... Si quisiéramos regenerar al 100% necesitaríamos mucho combustible para generar el calor necesario para la reacción

Para compensar esa falla en la regeneración, se incrementa el caudal un 10%...

Espacio reservado para consideraciones sobre el sistema de reflujo,,,

Capítulo II – Parte C

Concentración de la solución de amina

La concentración dependerá del tipo amina que estemos utilizando...puede variar entre 15 y 70%

¿Por qué es necesario mantener la concentración?

Para estabilizar las tasas de corrosión y la temperatura en el stripper

¿Quién puede aportar agua en forma continua a la planta de amina?

El gas de entrada… pero la cantidad de agua en el gas de entrada… de qué depende? De la presión y temperatura del mismo…y de si ha sido o no deshidratado previamente…

¿Por dónde se producen pérdidas permanentes de agua del sistema?

Por el gas de entrada y por el sistema de reflujo

El consumo de agua es inevitable, como así también el de amina

¿Por dónde agregamos fluidos al sistema? Generalmente por el acumulador, en donde el nivel no es controlado y además es un lugar de baja presión

¿Podemos agregar cualquier agua al sistema? ¡NO!Las aguas sin tratar contienen minerales que forman posteriormente incrustaciones… si el agua está cargada eléctricamente (ionizada) favorecen la corrosión…(Perdón… ¿hay algún mecánico en la sala?)

¿Cómo determinamos cuando cargar agua o amina al sistema?

Mediante ensayos que se pueden hacer en el campo….

Algunas consideraciones sobre el tanque acumulador…

La amina regenerada y lista para ser rebombeada se deposita aquí

Capítulo II- Parte D

Pérdida de amina en el sistema

El sistema tiene pérdidas “naturales” que no se pueden evitar…

Parte de la amina se va con el gas de salida… parte por el venteo de gas ácido…

El volumen que se pierde depende del caudal de gas que circule y del tipo de amina que se use.

Las pérdidas originan una baja de nivel en el tanque acumulador, el único lugar del circuito donde el nivel no es controlado…

¿Qué consecuencias tiene que el nivel del acumulador baje demasiado?

Capítulo III

CorrosiónLa amina rica tiene mucha carga ácida…

La amina pobre tiene muy poca carga ácida…

Todo el circuito de amina rica está más expuesto al ataque corrosivo…

A mayor tasa de captura (m3/l) más corrosiva se vuelve la solución…

La MDEA es menos corrosiva que la MEA y la DEA, que son aminas que se desarrollaron con anterioridad… pero que hoy en día se pueden utilizar combinadas con buenos inhibidores de corrosión con buenos resultados…

La concentración está limitada por la corrosividad de la solución…

El avance de la corrosión se puede monitorear por alguno de los siguientes métodos…

1- Inspección visual y medición de las picaduras por corrosión.

Este es el método más preciso pero también el más costoso, ya que requiere un paro de planta para la inspección interna de los equipos.

2- Uso de probetas indicadoras que se colocan dentro de las cañerías y equipamientoDan una idea bastante exacta de la corrosividad del fluido…

3- Uso de cupones metálicos ( de sacrificio)

4- Uso de aparatos sónicos ó de rayos X para medir espesores de material

Se instalan dentro de cañerías y equipamiento por períodos de dos a tres meses. Se corroen y pierden peso. Muy efectivos…

Este método es práctico porque se realiza sin detener la planta. Se pueden realizar cada 6-12 meses y llevar estadísticas…

A tasas normales de corrosión (por debajo de 0,25 mm de pérdida de espesor por año) el equipamiento debería trabajar alrededor de veinte años sin grandes problemas…

Cambios de filtros muy frecuentes (semanales) podrían ser indicadores de alta corrosión en el sistema…

Veamos la siguiente tabla….

¿Cómo se reduce la corrosividad de la solución si la carga está muy ácida?

Disminuyendo la concentración y/o la tasa de captura; y esto último se consigue AUMENTANDO el caudal…

En el stripper debemos tratar de mantener la presión lo más baja posible… porque los gases son más solubles a mayores presiones…

Esto nos obligará a colocar una bomba que es llamada booster, que pueda empujar el líquido hasta el acumulador…

Capítulo IV

APLICACIONESTratamiento de gas con contenido de H2S y CO2 para su posterior uso domiciliario o industrial

Gas para plantas criogénicas, ya que el frío congela los gases ácidos; aunque tenga un mínimo contenido que no alcance el límite para el gas domiciliario

Remoción de CO2 en plantas de gasolina que producen etano; el gas ácido debe ser eliminado para luego venderse el gas dulce a las petroquímicas…

Eliminación de SH2 de hidrocarburos líquidos que se obtienen de pozo ó planta de tratamiento, porque el gas ácido disminuye el valor de venta del hidrocarburo

Capítulo V

OPERATION

A- Arranque inicial

( Después de un paro de planta prolongado la solución cuando comience a circular se verá muy oscura ¿Por qué?)

Lavado de la planta con agua desionizada y 5% de amina al menos 24 horas… cambiar filtros de acuerdo a la necesidad…

Fases de la secuencia de arranque

1- Establecer circulación de solución a través de la planta

2- Encender el horno para generar vapores en el stripper y establecer circulación en el sistema de reflujo

3- Comenzar la circulación de gas ácido a través del contactor

Secuencia de arranque

1- Llenar el sistema con solución

2- Presurizar contactor, tanque de flasheo y stripper

3- Poner en marcha de la bomba de solución pobre y bombear al contactor

4- Establecer nivel de líquido en el contactor, poner en servicio la controladora y permitir el flujo hacia el tanque flash

5- Cuando aparezca líquido en el tanque flash, activar el controlador de nivel. Cuando se llegue al nivel deseado el excedente irá al stripper

6- Cuando aparezca nivel en el stripper, activar el controlador de nivel. Cuando se llegue al nivel deseado el excedente irá al acumulador. Si el sistema posee bomba booster, encenderla.

7- Poner los enfriadores de amina en servicio

Secuencia de arranque

8- Una vez que se estabilizaron los niveles de la planta, encender el calentador y llevar lentamente la temperatura del fondo del stripper a su valor normal de operación.

9- Poner el condensador de reflujo en servicio

10- Cuando aparezca líquido en el acumulador de reflujo, poner en servicio la bomba de reflujo y el controlador de nivel del acumulador

11- Habilitar lentamente la entrada de gas ácido al contactor.

12- Abrir el flujo de amina pobre al contactor del tanque flash y ajustar la tasa de circulación.

13- Chequear niveles, temperaturas, caudales y presiones hasta asegurarse que el proceso está estable.

B- Controles de rutina durante la operación1- Chequear el contenido de gas ácido del gas tratado que sale del contactor. Ajustar la tasa de circulación de amina o la temperatura del fondo del stripper cuando sea necesario.

2- Chequear los niveles de los distintos recipientes y ajustarlos de ser necesario.

3- Chequear la presión diferencial de los filtros y reemplazarlos de acuerdo al criterio establecido por el responsable de la operación.

4- Mantener lo más constante posible la diferencia de temperatura entre la amina pobre y el gas ácido a tratar. (6°C / 10°F)

5- Verificar y mantener constantes las presiones en el tanque flash y el stripper.

6- Verificar los caudales que circulan : a- de amina pobre al contactor; b- de amina pobre al contactor del tanque flash; c- de reflujo al stripper

7- Verificar mediante ensayos y mantener constante la concentración de amina.

8- Chequear y mantener nivel en el acumulador

Secuencia de paro

1- Bloquear la entrada de gas ácido al contactor.

2- Apagar el horno, pero preferentemente luego de haber ido descendiendo la temperatura en forma gradual

3- Detener la circulación de amina pobre

Si el paro no es específicamente en la planta, conviene dejar la torre presurizada y el fluido circulando con una temperatura en el horno más baja.

Secuencia de paro

CAPITULO VI- CONTROL DE LA PLANTA

La condición ideal de trabajo de una planta se da cuando se cumplen estos tres requerimientos:

1- La cantidad de gas ácido en el gas de salida es levemente inferior al máximo límite especificado

2- La corrosión (INEVITABLE) está dentro de límites tolerables

3- El consumo de gas combustible para el horno es el mínimo posible

Límites máximos de gas ácido en el gas de salida

A- Límites máximos de gas ácido en el gas de salida

B- Control de la concentración de la solución

C- Control de la corrosión

D- Elevación de la temperatura de la solución de amina en el contactor

E- Otros puntos de control

F- Método de control para utilizar la menor cantidad de calor en el reboiler

G- Procedimiento para optimizar

Manejando las variables que se ven a continuación uno puede ir acercándose al rendimiento óptimo de la planta…

A-Límite máximo de gas de salida en la corriente de gas salida

En Argentina la resolución 622 del Enargas determina que el valor máximo de H2S para el gas natural es 2 ppm (2 cu ft/ MMcf).

Además el máximo de gases inertes que puede contener (Nitrógeno más CO2) es 4,5%. Sin embargo el máximo de CO2 podrá ser 2,5%

Al poner uno en marcha la planta busca estabilizarla en esos valores y luego ir mejorando aspectos que nos permitan bajar la concentración, la tasa de corrosión, el consumo de gas combustible para el horno, el consumo de agua y de amina,etc.

B- Control de la concentración de la solución

La concentración debe ser chequeada a diario y en base al resultado del ensayo añadir agua ó amina a la solución.

El agua debe estar libre de contaminantes, porque estos le bajan la tasa de captura a la solución y además favorecen la formación de espuma en el contactor y en el stripper.

En general incorporamos fluído al sistema por el acumulador…


En la mayoría de las plantas la parte del circuito que más sufre el ataque de la corrosión es por donde circula la amina rica.

La tasa de corrosión aumenta a medida que la tasa de captura de gas ácida de la amina rica aumenta.

El caudal de circulación de amina es inversamente proporcional a la tasa de captura

Si la corrosión está por encima del límite, se puede reducir incrementando la circulación de amina…

Si la corrosión ya está por debajo del límite permitido, entonces se puede disminuir el caudal de amina, y de esta manera utilizar menos energía en el proceso.


En aquellas plantas donde se utilizan concentraciones de solución mayores al 40 %; la amina pobre puede llegar a ser más corrosiva que la amina rica. En este caso la solución es bajar la concentración de la solución

D- Elevación de la temperatura de la amina en el contactor

Al producirse el choque entre la amina y el gas de entrada, la reacción que se origina produce una elevación de la temperatura dentro de la torre.

Cuando la cantidad de gas ácido en la corriente de gas es mayor al 1% la temperatura con que la amina pobre entra al contactor puede llegar a ser hasta 40°C

Esta elevación de temperatura se puede usar como un factor de control del caudal de amina

Si por ejemplo el incremento de temperatura pasara de 35°C a 40°C, sería debido a que aumentó la tasa de captura de amina.

Aumentando el caudal de amina pobre, disminuimos la tasa de captura (por cada litro de amina capturamos menos cantidad de gas ácido).

¿Por qué puede haber aumentado la tasa de captura?

… porque aumentó el caudal de gas de entrada…

… porque aumentó la cantidad de gas ácido en el gas de entrada

Como contrapartida, a mayor circulación de amina, más consumo de gas combustible tendremos en el calentador.

E- Otros puntos a controlar

1- Mantener la temperatura de la amina pobre 6°C (10°F) por encima del gas entrada.

La temperatura de la amina pobre se maneja variando la velocidad de los aeroenfriadores o las persianas de los mismos.

Cuanto más baja sea la temperatura mejor tasa de captura tendrá la solución, pero si fuera muy baja podría generar que los hidrocarburos del gas se condensen y se forme espuma.

2- El flujo de amina pobre al contactor del tanque flash debe regularse al mínimo posible.

3-Las bandas proporcionales de las controladoras deben ajustarse para que la apertura y cierre de las válvulas sea lenta. Las oscilaciones de caudal provocan pérdida de rendimiento en la planta (en particular en el reflujo)

4- La presión en sistema de reflujo (que es la presión del stripper) debe permanecer constante y tan baja como sea posible

5- La presión en el tanque acumulador se debe mantener en 1 a 2 pulgadas de columna de agua.

6- La presión del tanque flash se regula y mantiene constante con una válvula que deriva el excedente de presión al sistema de gas combustible del horno.

7- Si uno vive en un clima frío, deberá tener presente al seleccionar un tipo de amina, que algunas tienen un punto de congelamiento muy alto


Debemos trabajar por etapas modificando parámetros de planta hasta que consigamos una combinación de concentración de la solución y un caudal de amina pobre que nos permita usar la menor cantidad de gas combustible posible; obteniendo como resultado un gas de salida que alcance las especificaciones necesarias; estando dentro de límites de corrosión aceptables.


Debemos trabajar por etapas modificando parámetros de planta hasta que consigamos una combinación de concentración de la solución y un caudal de amina pobre que nos permita usar la menor cantidad de gas combustible posible; obteniendo como resultado un gas de salida que alcance las especificaciones necesarias; estando dentro de límites de corrosión aceptables.

G- Procedimiento para optimizar el rendimiento de la planta

El procedimiento es complejo para alguien que está recién comenzando a entender el proceso, pero un operador experimentado podría hacerlo sin grandes inconvenientes.

Capítulo VII

Guía de problemas comunes en la operación

Generalmente se encuentran las causas de los problemas de operación mediante el proceso de prueba y error.

A veces los problemas son más sencillos de lo que parecen…

Los problemas más graves se dan generalmente el la torre contactora y en el stripper…

El incremento en el consumo de gas combustible suele ser un problema que a veces queda “enmascarado” durante cierto tiempo…

Y a veces no llegamos a los valores especificados de gas de salida…

A- problema de formación de espuma en el contactor

Síntomas característicos del problema…

•La presión diferencial en la torre contactora aumenta bruscamente…

•La solución de amina se va arrastrada con el gas de salida

•La torre contactora se vacía

•El acumulador baja bruscamente su nivel

¿Cómo se contrarrestra el problema?

Inmediatamente se debe comenzar a inyectar antiespumante (defoamer)

Si es posible bajamos el caudal de circulación de amina…

Si en unos minutos se consigue estabilizar la planta, se comienza a trabajar para determinar y corregir la causa…

B- Problema de formación de espuma en el stripper


•El acumulador de reflujo aumenta su nivel bruscamente…

•Ese exceso de nivel provoca una lluvia de amina y espuma por la chimenea de venteo de gases ácidos.

•La tasa de circulación de reflujo hacia el stripper aumenta.

•El nivel en el fondo del stripper puede desaparecer

C- Problema de alto porcentaje de gas ácido en el gas de salida


•El analizador en línea de H2S detecta niveles del gas superiores al máximo permitido…

•El cromatógrafo en línea que analiza el gas de salida detecta un porcentaje de CO2 superior al máximo permitido…

D- Problema de alta entrega de calor al horno de regeneración


•El consumo de gas combustible aumenta y cuesta llegar o no se llega a la temperatura de trabajo…

Problema de ejemplo.

El nivel en el tanque acumulador ha caído repentinamente del 75% al 50%. Se toma una muestra de amina del contactor y se observa una fase de líquido en la superficie.¿Qué puede haber ocurrido?

Probablemente haya espuma en el contactor debido a la presencia de hidrocarburos líquidos. La amina faltante se está yendo con el gas de salida. Debemos verificar que la diferencia de temperatura entre el gas de entrada y la amina pobre sea la correcta. Que el gas de entrada no esté muy frío y condense. Que el separador de entrada no esté con alto nivel.

Problema de ejemplo

El contenido de H2S del gas de salida se ha elevado de 3,5 a 4,5 ppm. ¿Qué puede estar ocurriendo y qué medidas correctivas podemos tomar?

•El caudal de entrada ha aumentado. Hay que aumentar el caudal de circulación de amina y esto hará aumentar el consumo de gas combustible en el horno.

•Alta carga ácida en la amina pobre. Hay que incrementar el calor en el stripper para tener más vapor de regeneración

•La concentración de amina está baja. Habrá que agregar más amina pura al sistema

•Pérdidas en el intercambiador de amina. Amina rica está pasando al circuito de amina pobre.Hay que detectar los tubos pinchados y bloquearlos

•El caudal de amina al contactor está bajo. Hay que incrementarlo.

¿Preguntas?

¡Muchas gracias!

Endulzamiento Con Amina

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