Espuma De Aminas

1. Defina "espuma" en plantas de amina y explique las consecuencias que produce su presencia.

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 alcanzar las especificaciones para el gas a la salida, y excesiva pérdida de amina por arrastre, sucede que la espuma hace un tapón para el paso delgas, por lo que esté aumenta su presión paulatinamente hasta que rompe con la espuma arrastrando a su paso amina.

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, 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 alcano - láminas 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 (situación en la que no hay 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 que reducen la tención superficial de la solución, incrementando de esta manera su tención a formar la espuma. 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.

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 a la figura anterior 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 critico se presenta en las MDEA’s formuladas, cuya tensión superficial es ostentablemente 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 comprueba la siguiente gráfica que determina la tendencia y estabilidad de la espuma en las aminas:

Consecuente con la primera gráfica, las aminas primarias, secundarias y terciarias no tienen una tendencia de formar espuma apreciable y su formación es además inestable.

Al momento de introducir hidrocarburos líquidos a las soluciones, la tendencia de formación de espuma se ve un poco afectada (incremento), y la estabilidad de espuma si se incrementa drásticamente, lo que nos da una idea de las consecuencias de estas partículas en las soluciones de amina, aún en pequeñas proporciones: no solo aumenta su tendencia a la formación de espuma, sino que más crítico aun, las estabiliza.

4. Cómo pueden se clasificados los contaminantes en una planta de amina y cuales son los más comunes.

Las Aminas pueden degradar en condiciones de Planta en dos tipos de Productos: Iónicos y No-iónicos.

Los productos iónicos poseen carga eléctrica y son comúnmente encontrados en las soluciones de amina. Los productos iónicos son el resultado de dos diferentes procesos, degradación de la Amina que forman aniones tales como los acetatos, formaldehídos y oxalatos y reacciones químicas delH2S con el oxígeno que forman sulfatos y tiosulfatos. Los productos iónicos formados reaccionan inmediatamente con la Amina muchos de la misma manera que el gas ácido lo hace, pero estos son mucho mas ligados. El término “Sales Estables al Calor” es dado para aquellas sales formadas y sus compuestos no son regenerables con el calor como el CO2 y el H2S. La Amina que tiene esta clase de sales, esta

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