Espuma: Un Problema Operacional

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

Una espuma es el resultado de la incorporación mecánica de gas dentro del líquido, la película de líquido rodea un volumen de gas creando una burbuja. La estabilidad de la burbuja es función de la temperatura y la presión y la física de la espuma depende de las características superficiales tales como elasticidad del film, formación de capas gelatinosas y viscosidad superficial. Esta espuma impide el contacto estrecho entre la amina y el gas, obteniéndose bajas producciones de gas con altos costos de producción y mantenimiento.

Explique cada uno de los mecanismos de formación y estabilidad de espuma en los procesos de endulzamiento.

Tensión superficial: La tensión superficial – T es una indicación de la tendencia de una solución a formar espumas. La T es una fuerza que actúa paralela a la superficie y que se opone al intento de expansión del área superficial (A). El trabajo requerido para expandir el área superficial está definido con G y se denomina energía libre superficial y depende de las fuerzas de cohesión e intermoleculares en la fase liquida. Para que se expanda la superficie de la película liquida (crecimiento de la burbuja y espuma estable), las moléculas deben moverse desde el interior del líquido a la superficie, este movimiento requiere superar fuerzas tales como efectos dipolares y uniones de hidrogeno.

Elasticidad de la película y estabilidad de la Espuma: La baja T por sí misma no asegura una espuma estable aunque si una espuma, porque la naturaleza de la capa superficial es más importante a la estabilidad de la espuma que la baja T. La película de la burbuja está constantemente contrayéndose y extendiéndose para lo cual necesita elasticidad, la elasticidad es función del área y la variación de la T con la misma. Los ANTIESPUMANTES son productos químicos formulados para modificar la elasticidad. Si la migración del antiespumante desde el centro a las paredes de la burbuja es más lenta que la del líquido, la película no se repone (el antiespumante la retarda) y la espuma se hace débil e inestable.

Formación de capas gelatinosas y solubilidad de Hidrocarburos: Todo factor que incremente la solubilidad de los hidrocarburos líquidos en aminas (o glicoles) incrementara la tendencia de la solución a espumar. Los productos de degradación tienden a formar con los hidrocarburos películas gelatinosas que aumentan la viscosidad superficial y estabilizan las espumas. Las aminas secundarias y terciarias tienen más tendencia que las primarias a formar películas gelatinosas. Las espumas en plantas de aminas (o de glicol) incrementan costos operativos y reducen capacidad de tratamiento y eventuales arrastres de amina (o de glicol) aguas debajo de la planta. Entre los agentes espumantes también puede haber fluidos de pozo que lleguen a la planta, inhibidores de corrosión, etc. Los hidrocarburos

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