ESPUMAS EN PLANTA DE AMINAS

TAREA SOBRE ARTICULO “ESPUMA EN PLANTA DE AMINAS “

1. DEFINA "ESPUMA" EN PLANTAS DE AMINA Y EXPLIQUE LAS CONSECUENCIAS QUE PRODUCE SU PRESENCIA.

La espuma es el resultado de la incorporación mecánica de un gas en un líquido. La película del líquido rodea un volumen de gas creando una burbuja. La formación y estabilidad de la burbuja depende de las condiciones físicas tales como temperatura y presión.

Esta espuma depende principalmente de las características superficiales como la elasticidad de la capa superficial, formación de capas gelatinosas, drenaje, y la viscosidad superficial.

Como consecuencias, tenemos que la formación de espuma en plantas de amina aumenta los costos de operación y reduce la eficiencia del tratamiento. Cuando la formación de espuma se convierte en grave, a menudo se lleva más amina en el tratamiento de aguas abajo del equipo. Se sostiene comúnmente que los hidrocarburos líquidos y sulfuro de hierro pueden producir espuma

La espuma es uno de los efectos indeseables durante el proceso de extracción de CO2, lo que causa paradas de planta, se elevan los costos de operación por probables perdidas de amina por el arrastre que podría causar la corriente del gas tratado aguas abajo del proceso, causando a su vez la perdida de eficiencia del sistema de deshidratación de glicol y las Cribas moleculares en el caso de tratamiento en una planta criogénica.

También tenemos como resultado negativo el alto poder corrosivo de la amina que podría ser arrastrada con la corriente de gas, causando daños irreversibles en la estructura metálica.

Otras consecuencias son la reducción en la capacidad de la unidad para procesar, no lograr las condiciones para el gas a la salida, y excesiva pérdida de amina por arrastre, pues la espuma hace un tapón para el paso del gas, por lo que esté aumenta su presión paulatinamente hasta que rompe con la espuma arrastrando a amina.

La mayoría de los tratamientos dependen en gran medida de la filtración de carbono y la adición de agentes anti-espuma para las soluciones de circulación. Por desgracia, la mayoría de los agentes antiespumantes son activos superficiales, y son eliminados por el carbón activado.

Muy a menudo, después de una breve mejora el problema se agrava .Dado que las aminas puras no forman espuma, uno o más componentes deben estar presentes en la solución de tratamiento a fin de formar una espuma persistente. Posibles contaminantes incluyen no sólo los hidrocarburos líquidos y el sulfuro de hierro, para el tratamiento de los fluidos del pozo, los productos de degradación de aminas, y otros sólidos finamente divididos.

2. EXPLIQUE CADA UNO DE LOS MECANISMOS DE FORMACIÓN Y ESTABILIDAD DE ESPUMA EN LOS PROCESOS DE ENDULZAMIENTO.

La formación y estabilidad de la espuma dependen de algunos factores como temperatura y presión, así como características superficiales como la elasticidad del film, Tension superficial, formación de capas gelatinosas, drenaje, y la viscosidad superficial.

- TENSIÓN SUPERFICIAL: La tensión superficial es una indicación de la tendencia de una solución a formar espuma. La tensión superficial es una fuerza que actúa paralelamente a la superficie que se opone a cualquier intento de ampliar la superficie. Con este principio se puede concluir que los hidrocarburos líquidos tienen una baja tensión superficial y por ello su alta tendencia a formar espuma, mientras que soluciones polares acuosas de alcanoláminas tienen una alta tensión superficial y por ello no tienden a formar espuma.

- ELASTICIDAD DE LA CAPA: La tensión de superficie no es la única característica que influye en la formación de espuma, la elasticidad de la capa que se forma en el proceso también influye. La elasticidad de esta capa se puede entender al momento de estirarse, de forma que se generen unas secciones más delgadas, en donde la tensión superficial es mayor, esta situación no presenta tendencia a formar espuma. Bajo este principio trabajan los antiespumantes, incrementando la elasticidad de esta capa, para aumentar las secciones donde haya mayor tensión superficial y así tener una formación de espuma muy débil e inestable.

- FORMACIÓN DE CAPA GELATINOSA Y SOLUBILIDAD DE HIDROCARBUROS: El incremento en la formación de la capa gelatinosa provoca una estabilización de la espuma y la adición de hidrocarburos líquidos a las soluciones de amina puede ser una de las causas principales para la formación de espuma, debido a que reducen la tención superficial de la solución, incrementando de esta manera la formación de espuma. La formación de una capa plástica o gelatinosa en la superficie de los líquidos, tiene un gran efecto estabilizador de la espuma.

La adicion de hidrocarburos liquidos se considera, la causa principal de los problemas de espumado. La capacidad para formar capas superficiales de gelatina, indica que la aminas secundarias y terciarias serán muy estables.

En conclusión, cualquier elemento que reduzca la tensión superficial o promueva la formación de capas gelatinosas puede generar un problema en el tratamiento de aminas.

-DRENAJE DE LA PELICULA Y ESTABILIDAD DE LA ESPUMA La espuma drena lentamente, el liquido que compone las burbujas, se desplaza lentamente a los limites de las burbujas, lo que genera que las burbujas se vayan quedando sin liquido y rompan. La gravedad ayuda con este fenómeno, mientras que los vapores existentes ayudan a mantener las burbujas de la espuma.

-VISCOCIDAD SUPERFICIAL Y SULFUROS DE HIERRO. Las partículas coloidales de sulfuro de hierro se concentran en la superficie del liquido, formando una red de casi polímeros en la película alrededor de las burbujas. Además el carácter dipolar del sulfuro de hierro incrementa la repulsión coulombica de las burbujas, retardando el drenaje de la espuma.

3. SEGÚN LOS GRÁFICOS MOSTRADOS (FIG 3 Y 4A) EXPLIQUE Y COMPARE EL CONDICIONAMIENTO Y LA ESTABILIDAD DE ESPUMA PARA LOS DIFERENTES TIPOS DE AMINA Y COMENTE SOBRE LA VARIACIÓN EXPERIMENTADA SI EXISTE LA PRESENCIA DE HIDROCARBUROS LÍQUIDOS EN LA MEZCLA.

De acuerdo con la figura se puede concluir que las Monoetanolamina (MEA) disminuyen en menor grado su tensión superficial respecto a las Dietanolamina (DEA) y N-Metildietanolamina (MDEA). Un caso más crítico se presenta en las MDEA’s formuladas, cuya tensión superficial es notoriamente menor que las otras aminas. Lo que se podría concluir que las aminas primarias tienen menor tendencia a la formación de espuma que las aminas secundarias y terciarias. Así como lo

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