Evaluación crítica de selección de solventes de endulzamiento Matilde Iommi.

Evaluación crítica de selección de solventes de endulzamiento

Matilde IommiMatilde Iommi

Antecedentes Antecedentes

1980-Nueva instalación , con amina primaria, donde a pesar de lo comunmente divulgado no fue la corrosión un problema principal mientras se pudieron mantener las condiciones operativas recomendadas, pero sí lo fue la presencia de espuma.

1996-Cambio de amina primaria por formulada , fracaso operativo, a partir del cual existió el convencimiento de que el tipo de amina era el responsable de la situación planteada por parte de algunos técnicos y por parte de otros el convencimiento de que la limpieza previa realizada había sido insuficiente.

2001-Nueva instalación en la que , transcurrido un tiempo corto de operación aparecen problemas de corrosión importantes, con interrupciones operativas , altos costos, interpretaciones varias del problema .

2008-Cambio de amina primaria por formulada, por razones de aumento de capacidad cubriendo y superando las expectativas.

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MotivacionMotivacion

La integración de las experiencias apuntadas, desde el punto de vista operativo, que se sucedieron en un lapso de casi 30 años, motivaron exponer ante ustedes mi enfoque y mis observaciones sobre este tipo de tratamiento, referidas a cuestiones bien conocidas pero tratando de relacionarlas con la selección de aminas.

Algo de historiaAlgo de historia

Estos procesos de endulzamiento se usan hace mas de 40 años y su característica de “potencialmente corrosivos” y “espumosos” son bien conocidos independientemente de la evolucion de las aminas usadas: desde las simples ( primarias , secundarias..) hasta el comienzo de la etapa de formulaciones.

En la etapa de introducción en el mercado de las formuladas , además de su mayor capacidad , se divulgó enfáticamente su menor potencial de corrosión, hasta , en algunos casos, menor tendencia a la espuma y otras bondades. A poco de andar sabemos que no es así.

Ahora bien , también esta evolución fue acompañada por un avance muy importante en las capacidades analíticas, tanto en la identificación como en los niveles mínimos de detección.

Por lo tanto , la cinética de la reacciones derivadas entre cada tipo de amina, cada componente de una formulada y la presencia de algún elemento en el sistema a tratar es hoy conocida o , al menos hay propuestas de mecanismos mas o menos verificados.

A partir de estos avances han aparecido algunos componentes a los que muchas veces se los hace responsables de importantes mecanismos de corrosión de los cuales hace unos años atrás no se hablaba ( ejemplo : bicina )

Puntos de conflictoPuntos de conflicto

Por lo tanto ,en general, la recepción de una nueva instalación , nueva amina con o sin ampliación de capacidad se realiza con conformidad.

Pero mas adelante, y muy frecuentemente, la aparición prematura de corrosión y/o la espuma provocan desde disminución de carga de planta hasta paradas totales.

Cumplimiento de la especificación ( contenido de gas ácido de salida) no es normalmente un tema de conflicto.

Como consecuencia comienzan los intercambios/conflictos entre cliente/ tecnólogo/proveedor.

Entonces se plantean en discusión, puntos que habitualmente no son considerados o suficientemente evaluados en el análisis previo de la situación.

Del gas a tratar: caracterización que incluya compuestos minoritarios ( <100ppm , ej oxígeno )

De la filtración ( partículas sólidas condensados) : adecuada elección de % de filtración , tamaño y naturaleza, a partir de conocer el aporte de entrada

De la temperaturas máximas de operación ( contactora /destiladora)

Del incremento de compuestos de degradación u otros por reacción del solvente con elementos presentes en la solución circulante

De metalurgia y su relación con el solvente

Que mas y como analizamos un casoQue mas y como analizamos un caso

Varias firmas de primera línea pueden ofrecer una tecnología adecuada y nos brindan a partir de simulaciones las condiciones en que se debe operar esa tecnología

Relaciones molares máximas: entre las formuladas son similares. Sin embargo, las energías de regeneración son sensiblemente distintas . Entonces, al seleccionar un solvente miremos las diferentes capacidades de retener el gas ácido.

También observar la composición en el gas de salida del tanque de expansión

Si tendemos a seleccionar la que tiene menor energía de regeneración ( costos mediante) es altamente probable que ante relaciones molares máximas, caudales y concentraciones el solvente equivalentes, tengamos un caso de mayor liberación de CO2 en el circuito.

Que más y cómo analizamos un casoQue más y cómo analizamos un caso

Por lo anterior , y en relación con la corrosión , por un momento olvidemos todos los componentes corrosivos que pueden aparecer , y que debemos por supuesto tratar de evitar, pero no olvidemos al omnipresente gas ácido que actúa y muy fuertemente si las relaciones molares de operación no soportan la retención de gas ácido prevista.

Si no cambian las condiciones informadas en el diseño , no debieran aparecer sugerencias de cambios ( de caudal , de Rm, ni de concentración de la solución)

Que más y cómo analizamos un casoQue más y cómo analizamos un caso

Partículas sólidas y líquidas: necesidad de caracterizar la corriente de entrada cantidad , tamaño, distribución, naturaleza para diseñar adecuadamente y

Evitar o disminuir el efecto erosión –corrosión

Evitar o disminuir un factor de desarrollo y /o estabilización de espuma

Pero:

Dificultades para su realización

Decisión compartida de la filtración adecuada

Como estabilizador de espuma : si las partículas mas pequeñas son las culpables , como decidimos? Solo con presencia de sólidos hay espuma intolerable?

Minimizar corrosión además como fuente de aporte

Que más y cómo analizamos un casoQue más y cómo analizamos un caso

Compuestos de degradación/oxidación del solvente

Tipos de compuestos , algunos dependen del solvente, otros son comunes a casi todos.

Niveles condenatorios, se ve poco acuerdo, tanto en bibliografía como en proveedores.

Bicina, es o no responsable y en que niveles ?

Temperatura de regeneración máxima: conseguir buena regeneración sin perjudicar la naturaleza de la amina

Relación con el punto anterior: productos de degradación No es deseable que haya cambios de consigna

Que más y cómo analizamos un casoQue más y cómo analizamos un caso

Composición cuali y cuantitaviva del gas de entrada: No basta con informar lo habitual Oxigeno Otros minoritarios posibles : unas ppm de antiespuma la deprime , pero unas

pocas ppm de algun minoritario la promueve.

Elección de metalurgia: aceptar el costo adicional del acero 316L fundamentalmente en bombas principales

Experiencias concretas demuestran que aun con presencia de bicina en el orden de 1000ppm no existen problemas con materiales adecuados

Que más y cómo analizamos un casoQue más y cómo analizamos un caso

Que más y cómo analizamos un casoQue más y cómo analizamos un caso

Propósito : destacar la importancia de una información previa mas ampliada acompañada por el intercambio y compromiso mutuo cliente/proveedor a partir del conocimiento exhaustivo del caso.

Casos que parecen totalmente equivalentes a la hora de elegir un solvente muchas veces no lo son a causa de desconocer algunos puntos.

Las paradas o disminuciones de carga de planta con los costos asociados que esto provoca justifican el trabajo y el gasto que significa la caracterización completa del caso.

ResumenResumen