Planteamientos Generales Endulzamiento Guillermo Medda – Brenntag Argentina I. Ulises Cruz Torres - INEOS Oxide Modulo I Aminas empleadas - Girbotol Glosario • Carga de amina (loading) – concentración de gas ácido (H2S / CO2) en la amina, expresado en términos de – moles de gas ácido/moles de Amina • Carga de amina rica (rich loading) – Concentración de los GA en la amina después de la absorción (En amina rica) • Carga de amina pobre (lean loading) – Concentración de los GA en la amina después de la regeneración (En amina pobre) Cargas de Amina SWEET GAS ACID GAS REFLUX DRUM ABSORBER FILTER SECTION REGENERATOR STRIPPER FLASH GAS SOUR GAS REBOILER FLASH DRUM INLET SEPARATOR Rich Loading RICH-LEAN HEAT EXCHANGER Lean Loading Aminas Genéricas • MEA (monoetanolamina) pm = 61.1 – – – – – Buena para aplicaciones a baja presión. Puede remover casi por completo el H2S y CO2. Altos requerimientos de energía Puede ser recuperada con destilación atmosférica Reacciona completamente con el COS para formar productos no-regenerables. – Las concentraciones de amina son mínimas para evitar corrosión – Usos: Refinación, Plantas de H2, Plantas de NH3, Plantas de Etano/Etileno, Hornos de reducción directa acero MEA Estructura Molecular • Monoetanolamina (MEA) – Amina Primaria – Peso Molecular = 61 H N - CH2 - CH2 - OH – H Concentración & Cargas • MEA – – – – 10 - 15 WT% 0.10 - 0.15 M/M LEAN 0.35 M/M FOR HIGH CO2 0.45 M/M FOR HIGH H2S Aminas Genéricas • DGA (Diglicolamina) pm = 105 – – – – – Buena para aplicaciones a baja presión. Puede remover casi por completo el H2S y CO2. Altos requerimientos de energía Puede ser recuperada con destilación atmosférica buena para remoción de azufre orgánico incluyendo mercaptanos, similar a la MEA pero absorbe compuestos aromáticos. – Se emplea a altas concentraciones hasta 50%w – Mantiene una alta solubilidad de hidrocarburos que hace que el sistema tienda a espumar y por ende a una adición continua de antiespumante. DGA Estructura Molecular • Diglicolamina (DGA) – Amina Primaria – Peso Molecular = 105 H N - (OC2H4 ) 2 H – H Concentración & Cargas • DGA – 30 - 55 WT% – 0.06 - 0.1 M/M LEAN – 0.30 - 0.40 M/M RICH Aminas Genericas • MDEA (metildietanolamina) pm = 119.2 – – – – – – – – Principal componente de los solventes formulados Mas capacidad para remoción de gas ácido Alta selectividad hacia el H2S Menor grado de degradación térmica Su recuperación debe de ser por destilación al vació Requerimientos energéticos muy bajos Concentraciones altas, no presenta tanta corrosión Usos: Refinación, Gas Natural MDEA Estructura Molecular • Metildietanolamina (MDEA) – Amina Terciaria – Peso Molecular = 119 HO - CH2 - CH2 - N - CH2 - CH2 - OH CH3 Concentración & Cargas • MDEA & MDEA BASED FORMULATIONS – 40 - 55 WT% – 0.002 - 0.015 M/M LEAN – 0.45 M/M FOR HIGH CO2 – 0.55 M/M FOR HIGH H2S Especialidades de Amina • Solventes formulados – – – – – – – – – Principal componente de los solventes formulados es MDEA La mayor capacidad para remoción de gas ácido Alta selectividad hacia el H2S o hacia el CO2 Especialidades que se adaptan a las necesidades del cliente Menor grado de degradación térmica Su recuperación tiene que ser por destilación al vacío Los menores requerimientos energéticos Concentraciones altas, (no presenta corrosión) Usos: Refinación, Gas Natural, Plantas H2, Plantas de NH3, Plantas Etano / Etileno, Liq/Liq, Hornos de reducción Acero, Concentraciones MEA 15 - 20 Wt % Inhibited MEA 20 - 30 Wt % DEA 20 - 30 Wt % Inhibited DEA 40 - 60 Wt % MDEA Solvents 40 - 60 Wt % “Hot Skin Corrosion Test” • Solvent • • • • • • • • • Corrosion Rate - mpy 30wt% MEA 50wt% DEA 15wt% MEA 20wt% DEA 50wt% GAS/SPEC CS-1 50wt% GAS/SPEC SS 50wt% GAS/SPEC CS-3 30wt% GAS/SPEC SS 50wt% GAS/SPEC CS-2000 32 25 13 8 4 3 3 2 1 (mm/yr) (0.81) (0.63) (0.33) (0.20) (0.10) (0.08) (0.08) (0.05) (0.05) Reacciones en el absorbedor R2-NH + H2S < ===== > R2-NH [H] + HS - - 1 CO2 + R2-NH < ===== > R2-N + HCOO - - 2a R2-N + HCOO + R2-NH < ===== > R2-NCOO + R2-NHH - - 2b CO2 + 2 R2-NH < ===== > R2-NHH + R2-NCOO - - 2 efecto neto [ 1as, 2as] CO + H2O < ===== > H2CO 3 (ácido carbónico) - - 3a H2CO3 < ===== > H + HCO3 (bicarbonato) - - 3b R3-N + H < ===== > R3-NH - CO2 + H2O + R3-N < ===== > R3-NH + HCO3 [ 1as, 2as, 3as] - - - 3c - - - 3 efecto neto [1as, 2as, 3as] Mecanismo de Reacción MDEA no reacciona directamente con el CO2 CH2CH2OH CH3N HOCH2CH2 + H2S CH2CH2OH CH3NH + HSHOCH2CH2 (MDEA) CH2CH2OH CH3N + CO2 CH2CH2OH (MDEA) NO REACCIONA Mecanismo de Reacción CO2 + H2O CH3N H+ + HCO3- CH2CH2OH HOCH2CH2 + H2CO3 CH2CH2OH (MDEA) CH3NH+ + HCO3HOCH2CH2 Sorption & Reaction H2 S CO2 H2 S R3 N R3NH+ CO2-H2O R3 N HS- R3NH+ HCO3- Absorption & Reaction (ABSORBER) H2 S Absorption H2 S R3 N Reaction R3NH+ HS- generates heat Reverse Reaction & Desorption (STRIPPER) H2 S Desorption stripping gas needed H2 S R3 N Reverse Reaction R3NH+ HS- heat needed Propiedades físico químicas Heat of Reaction Concentration (BTU/Lb H2S) (BTU/Lb CO2) MEA DEA DGA DIPA GAS/SPEC SS GAS/SPEC CS-3 GAS/SPEC CS-1 GAS/SPEC CS-Plus 20% 30% 50% 40% 50% 50% 50% 50% 650 493 674 530 450 453 467 493 820 650 850 750 577 581 606 650 Stripper/Reboiler ACID GAS 120 ° F 8 PSIG ACID GAS CONDENSER ACID GAS & H2O VAPOR 210 ° F 10 PSIG 120 ° F 9 PSIG REFLUX DRUM REFLUX H2O WASH TRAYS COMBINED REFLUX & MAKE-UP H2O 222 °F RICH AMINE FROM EXCHANGER MAKE-UP H2O STRIPPING TRAYS HEAT SOURCE STRIPPER STEAM VAPORS 252 ° F 12 PSIG LEAN AMINE LIQUID FEED REBOILER Carga térmica del Rehervidor • Tres elementos básicos: –Calor Sensible • • Aportación = 1/3 Calentar la alimentación de amina al regenerador hasta la temperatura de ebullición (condiciones del fondo regen) –Calor de reacción • • Aportación = 1/3 Calor que requiere la reacción para hacer reversible la reacción de H2S y CO2 –Calor para generar reflujo • • Aportación = 1/3 Calor necesario para generar una masa de H2O constante en el domo de la torre regeneradora Relaciones de Reflujo Concentracion (H2S [m/m]) ( CO2 [m/m]) MEA DEA DIPA DGA GAS/SPEC SS GAS/SPEC CS-2000 20% 30% 40% 50% 50% 50% 3 2 2 1.6 1.2 1 3 2 2 1.6 .8 .5 Reflux Ratio Correlación 2.5 – REFLUX RATIO 2.0 – Pressures taken at stripper overhead 6 psig 1.5 – 8 psig 10 psig 12 psig 1– 14 psig 16 psig Barometric Pressure = 14.696 psi 0.5 – 0 – 180 190 200 210 220 OVERHEAD TEMPERATURE 230 240 Amine Comparison 1200 100 1000 80 800 60 600 40 400 20 200 0 REBOILER DUTY (MMBTU / HR) CIRCULATION RATE (GPM) 120 0 15% MEA 30% DEA 50% CS-3 Circulation Rate Reboiler Duty 56 MMSCFD at 500 PSIA 1.6% H2S in –> 4 PPM Out 7.4% CO2 in –> Varied Out Equivalencias en flujo de Amina • 1459 GPM, MEA • 15%w MEA [0.15 - 0.3] • 538 GPM, DEA • 30%w DEA [0.05 - 0.4] • 471 GPM, DGA • 50%w DGA [0.06 - 0.3] • 409 GPM, DIPA • 50%w DIPA [0.05 - 0.4] • 286 GPM, MDEA • 50%w MDEA [0.002-0.45] Comparación rápida P ro d u c t C o rro s io n A m in e S tre n g th A c id G a s C a p a c ity Low 50% H ig h DEA M e d iu m 30% M e d iu m MEA H ig h 15% Low DGA V a rie s 50% H ig h G A S /S P E C Comparación rápida (Cont.) P ro d u c t S e rv ic e R e c la im in g R e b o ile r D u ty G A S /S P E C H ig h No Low est DEA None No M e d iu m MEA None Yes H ig h DGA None Yes V a rie s Modulo II Proceso Girbotol Ivan Ulises Cruz Torres T: 1-979-415-8508 M:1-713-444-5461 email: ulises cruz@ineos com Planta De Endulzamiento De Gas Natural H 2S CO2 GAS DULCE CONDENSADOR GAS DULCE H 2S CO2 H 2O SEPARADOR INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA CONTACTORA ENFRIADOR SOLVENTE GAS AMARGO GAS AMARGO FILTRO DE CARBON AMINA RICA SURGE TANK GAS Tanque de Flash FILTRO MECHANCO REFLUJO REGENERADORA AMINA POBRE REHERBIDORA SEPARADOR HIDROCARBUROS LIQUIDOS CONTAMINANTES ACUMULADOR AMINA RICA AMINA POBRE Información Básica • Gas para ser purificado entra por la parte inferior de la contactora. El gas sube por la contactora y sale por la parte superior. Este flujo corre a contracorriente al flujo de amina. • La amina rica sale de la parte inferior de la contactora y pasa por un intercambiador de amina rica/pobre. El intercambiador es adonde la amina rica aumenta en temperatura y la amina pobre saliendo de la regeneradora se enfría. • La amina rica sale del intercambiador de amina rica/pobre y pasa a la torre regeneradora entrando alredor del plato numero tres. Información Básica • En unidades que tratan a hidrocarburos a alta presión, la amina rica pasa por un tanque flash para eliminar hidrocarburos antes de pasar a la regeneradora. • Amina pobre de la regeneradora después de pasar por el intercambiador de amina rica/pobre se enfría a la temperatura deseado por el uso de aero enfríadores y se pasa a la parte superior de la contactora para completar el proceso. Tipo de amina empleada • Determinara las “cargas de gas acido” • Determina la operacion unitaria – Balance de materia – Termodinámica del proceso (equilibrio físico) – Cinética de las reacciones Modulo III Variables de Proceso Ivan Ulises Cruz Torres T: 1-979-415-8508 M:1-713-444-5461 email: ulises cruz@ineos com Determina la Operación Unitaria • Absorción – Balance de Materia – Termodinámica del proceso – Cinética Química Variables a controlar • Cargas de gas ácido en amina rica • Flujo de amina – Relación L/V • Temperatura de amina pobre • Cargas de gas ácido en amina pobre – Relación de reflujo • Tipo de solvente Cargas de gas ácido • Todas las aminas pueden “cargar” mas de lo recomendado • Las recomendaciones existen para evitar problemas de operación • El tipo de amina define la “carga” Recomendaciones “cargas ricas” • MEA – H2S + CO2 = 0.35 mol/mol @ 15%w • DEA – H2S + CO2 = 0.40 mol/mol @ 20%w • MDEA – H2S + CO2 = 0.45 mol/mol @ 40%w • Productos GAS/SPEC – H2S + CO2 = 0.45 mol/mol @ 50%w Perfil de Temperatura Desempeño en la absorción del CO2 Estabilidad del sistema Control de la corrosion Interpretacion del Perfil CO2 Loading El perfil no debe de ser lineal en ningún momento Amine Temperature Max Temperature should be <185F La amina es enfriada por el gas de entrada Interpretación del Perfil La alta temperatura generara gas de salida con mayor temp; Esto genera mayor consumo de amina. Y gas fuera de especificaciones Perfil continuo indica que no hay reacción en los platos. (Equilibrio) Absorbedores Trabajando en Equilibrio 90,0°C 200,0°C 200 LI01: 65,9°C 80 LI01: 71,4°C LI02: 71,8°C 150 60 LI02: 91,1°C LI01: 91,3°C 200,0°C 200 100 150 40 50 90,0°C 20 80 LI03:88,5°C 82,4°C LI01: 100 LI03: LI02: 95,9°C 95,7°C 20,0°C LI01: 97,1°C 0 0,0°C 60 200,0°C 50 200 20,0°C 150 40 LI02: 80,6°C LI02: 80,9°C 100 20 50 LI03: 78,9°C 0 0,0°C 20,0°C Indicaciones de que se ha alcanzado el equilibrio GAS OUT La temperatura de salida de gas < 2C respecto de la Temp. de Amina pobre. AMINE IN Perfil de temperatura lineal. Especificaciones de gas > 1000ppm CO2 AMINE CONTACTOR Exercise - 1 • Una planta de gas natural que procesa 90MMSCFD con 8% mol CO2. El flujo de amina es de 800GPM al 50%, En el arranque se genero la siguiente curva. • 1.- Cual es la minima RR que debe de operar esta planta? • 2.- cual es la minima RR que debe de operar esta planta si la máxima carga de amina rica es de 0.44mol/mol? Regenerator Performance "Experimental Data" Exercise - 1 0.03 Lean Amine Loading, mol/mol 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0 0.5 1 1.5 Operating RR, mol/mol Lean Loading mol/mol 2 2.5 3 Amina Rica / Efecto en tanque flash H 2S CO2 GAS DULCE CONDENSADOR GAS DULCE H 2S CO2 H 2O SEPARADOR INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA CONTACTORA ENFRIADOR SOLVENTE GAS AMARGO GAS AMARGO FILTRO DE CARBON AMINA RICA SURGE TANK GAS Tanque de Flash FILTRO MECHANCO REFLUJO REGENERADORA AMINA POBRE REHERBIDORA SEPARADOR HIDROCARBUROS LIQUIDOS CONTAMINANTES ACCUMULADOR AMINA RICA AMINA POBRE Tanque de Flasheo • Es utilizado para flashear hidrocarburos que estan disueltos en la solución de amina. Los hidrocarburos producidos se usa como combustible o se manda a quemar. • Normalmente opera a 5.3 kg/cm2 (75 psig) o menos cuando la presión de la contactora es ariba de 35.2 kg/cm2 (500 psig) • Puede ser de 2-fases (gas-amina) o 3-fases (gas-HC liquidoamine) Amina Rica / Tanque de Flasheo • El porcentaje de apertura de la valvula aumenta a medida que aumenta el contenido de HC en la corriente de amina • Si la carga de Amina Rica es superior a 0.45mol/mol esta valvula operara con aperturas amplias GAS DE FLASHEO LCV AMINA POBRE TORRE CON EMPAQUE CONTROLA EL NIVEL DE AMINA EN EL CONTACTOR AMINA RICA SKIMMER CONN. HIDROCARBUROS AMINA LC AMINA RICA LCV Amina Rica / Intercambiador amina amina H 2S CO2 GAS DULCE CONDENSADOR GAS DULCE H 2S CO2 H 2O SEPARADOR INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA CONTACTORA ENFRIADOR SOLVENTE GAS AMARGO GAS AMARGO FILTRO DE CARBON AMINA RICA SURGE TANK GAS Tanque de Flash FILTRO MECHANCO REFLUJO REGENERADORA AMINA POBRE REHERBIDORA SEPARADOR HIDROCARBUROS LIQUIDOS CONTAMINANTES ACCUMULADOR AMINA RICA AMINA POBRE Intercambiador amina / amina • Reduce la temperatura de la amina pobre saliendo de la Regeneradora y aumenta la temperature de la amina rica entrando a la Regeneradora. • Amina rica pasa por los tubos y la amina pobre por la carcasa. • El diseño debe minimizar el flasheo de gases ácidos. • Los requerimientos del rehervidor seran 50% mas alto si no se diseña asi. Intercambiador de Placas JUNTA DE GOMA RICH LEAN LEAN RICH AMINA POBRE UJ FL AMINA RICA S INA M EA D O AMINA POBRE AMINA RICA Amina Rica / Intercambiador amina amina • Una problema comun es la corrosión/erosión • Es causado por la liberación de gases ácidos a la salida de la amina rica. • El potencial de corrosión se aumenta cuando la carga de los gases ácidos se aumenta por una redución en el flujo de amina o en la concentración de amina. • Es importante mantener suficiente flujo de amina y presión para mantener un fase en el flujo. Intercambiador amina / amina % CO2 flasheado a 22.7 psia 80% 70% Amina 30 wt% 60% 50% 40% Amina 50 wt% 30% 20% 10% 0% 190 200 210 220 230 Temperatura de Salida, °F 240 250 Problemas de operación por altas cargas Corrosión y altas ppm H2S - CO2 Flasheo de CO2 y H2S en absorbedor Corrosión en el domo del regenerador GAS DULCE CONDENSADOR GAS DULCE H 2S CO2 H 2O INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA CONTACTORA ENFRIADOR SOLVENTE GAS AMARGO SURGE TANK FILTRO DE CARBON AMINA RICA GAS Tanque de Flash FILTRO MECHANCO REFLUJO REGENERADORA AMINA POBRE SEPARADOR GAS AMARGO H 2S CO2 ACUMULADOR REHERBIDORA SEPARADOR HIDROCARBUROS LIQUIDOS CONTAMINANTES AMINA RICA AMINA POBRE Flasheo de CO2 y flujo a dos fases Corrosión en el rehervidor Flujo de Amina • Determinará las “cargas de gas acido” • Determina la operación unitaria – Balance de materia • Se encuentra limitada por la curva de inundación en el absorbedor Flujo de amina efectivo • 360 GPM GAS/SPEC a concentración del 20% – 72 GPM de GAS/SPEC “Real” • 180 GPM GAS/SPEC a concentración del 40% – 72 GPM de MDEA “Real” Concentración MEA 15 - 20 Wt % Inhibited MEA 20 - 30 Wt % DEA 20 - 30 Wt % Inhibited DEA 40 - 60 Wt % GAS/SPEC 40 - 60 Wt % Reducción de la Corrosión Amine 15% MEA 30% MEA 20% DEA 50% DEA 30% MDEA 50% MDEA 50% GAS/SPEC CS-3 50% GAS/SPEC CS-1 MPY 13 32 8 25 2 3 3 5 Balance de Materia Problemas de operación por flujo de amina Altas ppm H2S - CO2 GAS DULCE Corrosion en linea amina rica CONDENSADOR GAS DULCE H 2S CO2 H 2O INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA CONTACTORA ENFRIADOR SOLVENTE GAS AMARGO FILTRO DE CARBON AMINA RICA SURGE TANK GAS Tanque de Flash FILTRO MECHANCO REFLUJO REGENERADORA AMINA POBRE SEPARADOR GAS AMARGO ACCUMULADOR REHERBIDORA SEPARADOR HIDROCARBUROS LIQUIDOS CONTAMINANTES H 2S CO2 AMINA RICA Reversibilidad de la reacción a 185F AMINA POBRE Cargas de gas ácido en amina pobre • Determina el grado de regeneración de la amina • Toma lugar en la torre regeneradora. • Se encuentra limitada por la carga térmica de diseño en los rehervidores. Recomendaciones “cargas pobres” • MEA – H2S / CO2 = 0.1 mol/mol @ 15%w • DEA – H2S / CO2 = 0.02 mol/mol @ 20%w • MDEA – H2S / CO2 = 0.015 mol/mol @ 50%w • Solventes GAS/SPEC – H2S / CO2 > 0.005 mol/mol @ 50%w Principios de fisicoquímica • A que temperatura hierve el agua en el mar si la caliento con una flama pequeña? • A que temperatura hierve el agua en el mar si la caliento con una flama grande? • Por que pensamos que la temperatura del rehervidor nos fija el grado de regeneración de la amina? Regeneradora CONDENSADOR DE GASES ACIDOS Presion GASES ACIDOS Y VAPOR DE AGUA 99 ° C 0.7 kg/cm2 GASES ácidos 49 ° C 0.5 kg/cm2 49 °CF .06 kg/cm2 PLATOS DE LAVADO TANQUE DE REFLUJO AGUA DE REFLUJO 96 °C AMINA RICA DEL INTERCAMBIADOR AGUA DE ADICION PLATOS Temperatura FUENTE DE CALOR REGENERADORA VAPOR DE AGUA 127 ° C 0.8kg/cm2 REHERBIDORA AMINA AMINE POBRE Energia: Calor de Reacción - Btu/lb (kcal/kg) Solvente H2S CO2 GAS/SPEC CS-1 467 (258) 606 (335) DEA 493 (273) 650 (360) MEA 650 (360) 820 (454) Para regenerar la amina • Hacer reversible la reacción H2S/CO2 – Calor de reacción – Calor latente de la solución – Calor para generar vapor de agua que suba por la regeneradora que se expresa en moles de H2O / moles de GA en el domo Relación de REFLUJO • Regeneradora • El punto de ebullición de la solución depende solamente de la composición de la amina, la concentración de amina y la presión que se mantiene en la regeneradora. • • Un incremento de presión a una temperatura constante resulta en temperaturas mas altas pero produce menos vapor por el incremento de la demanda de calor sensible. Regeneradora Mol H2O/mol GA CONDENSADOR DE GASES ACIDOS Vapor subiendo por la torre GASES ACIDOS Y VAPOR DE AGUA 99 ° C 0.7 kg/cm2 49 °CF .06 kg/cm2 PLATOS DE LAVADO GASES ácidos 49 ° C 0.5 kg/cm2 TANQUE DE REFLUJO AGUA DE REFLUJO 96 °C AMINA RICA DEL INTERCAMBIADOR AGUA DE ADICION PLATOS Flux de Calor = BTU/hr FUENTE DE CALOR REGENERADORA VAPOR DE AGUA 127 ° C 0.8kg/cm2 REHERBIDORA AMINA AMINE POBRE Regenerador • Para optimizar el uso de energeticos mientras manteniendo las especificaciones del gas dulce, el flujo de aceite termico al reherbidor debe ser controlado por la temperatura en la parte superior de la regeneradora • La temperatura del regenerador no esta efectado por el volumen de vapor generado. Ahorros de Energia MEA DEA MDEA Calor Latente 14.39 11.13 6.28 Calor de Reaccion 15.39 12.46 8.39 Calor Reflujo 19.78 14.84 9.50 Carga Total Reboiler 49.56 38.43 24.17 Base : 50 MMSCFD / 55,280 Nm3 / Hr 100 Deg F / 38 Deg C 1000 psia / 68 atm 5.0% CO2 → 2.0% MAX 5.0% H2S → 4 ppm / 6 mg / Nm3 Control de la torre regeneradora • Cargas de H2S/CO2 en amina pobre – Tipo de amina empleada – Flujo de aceite al rehervidor – Relación de reflujo Relación de Reflujo • Hay tres maneras de determinar la relación de Reflujo – Por la temperatura y presión de la parte superior de la regeneradora. – Flujo de agua de reflujo a la regeneradora agua de adición + agua perdida con los gases ácidos. – Demanda del calor de la reherbidora - el calor sensible de la amina - el clor de reaccion de la amina GAS/SPEC Technology Regenerator Reflux Ratio Correlation 0.141 kg/cm2 0.281 kg/cm2 0.422 kg/cm2 0.562 kg/cm2 0.703 kg/cm2 0.844 kg/cm2 0.984 kg/cm2 1.125 kg/cm2 6.00 5.60 5.20 4.80 Reflux Ratio 4.40 4.00 3.60 3.20 2.80 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 0.40 0.00 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 Overhead Temperature, °C 99 101 103 105 107 109 Reflujo • La función del condensador de gases ácidos es para condensar y enfríar el agua de vapor a liquido. • Los gases ácidos y la agua se separan el en tanque de reflujo. • El agua regresa a la parte superior de la regeneradora como reflujo. • La razón del reflujo es para minimizar la concentración de amina el la parte superior de la regeneradora. Altas cargas en amina pobre • Afecto el balance de materia, altas ppm H2S / CO2 • Afecto el equilibrio químico en el absorbedor, altas ppm H2S / CO2 • Corrosión en linea de amina pobre • Sulfato el carbón activado (H2S) Tratamiento H2S vs. Temperatura de amina pobre y cargas acidas (35 wt% MDEA, 0.001 m/m CO2, 150 psia abs. pressure) 50.00 Lean loading 0.003 45.00 Lean loading 0.005 H2S en Equilibrio (concentracion predecida), ppmv Lean loading 0.007 Lean loading 0.009 40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 85 90 95 100 105 110 Temperatura de Amina pobre, Deg F 115 120 125 COMPANY NAME: ABC Refining Company PLANT NAME: Anywhere, World Sample Date Sample Number Amine Product Sample Source Sample Opacity Sample Color Acid Gas Loadings % CO2 % H2S CO2 mol/mol H2S mol/mol Amine Concentration Alkalinity, wt % amine GC, wt% amine Solvent Factor Anions - ppmw Bicine Acetate Formate Chloride Sulfate Oxalate Phosphate Thiosulfate Thiocyanate Free Cyanide Cyanide Complex Foaming Characteristics As Received Foam Height, mL As Received Break Time, s No. of Carbon Passes UNIT NO: 299 UNIT NAME: FCC Unit 07-Apr-03 20030774A GAS/SPEC* SSTM Lean Clear Yellow 06-Mar-03 20030506A GAS/SPEC* SSTM Lean Clear Green 13-Jan-03 20030109A GAS/SPEC* SSTM Lean Dark Yellow 24-Oct-02 20021982A GAS/SPEC* SSTM Lean Light Yellow 11-Sep-02 20021699A GAS/SPEC* SSTM Lean Clear Yellow 15-Aug-02 20021543A GAS/SPEC* SSTM Lean Clear Brown 02-Jul-02 20021230A GAS/SPEC* SSTM Lean Light Yellow 04-Jun-02 20021057A GAS/SPEC* SSTM Lean Clear Green 0.0078 0.01596 0.00072 0.0019 0.0080 0.01948 0.00081 0.0025 0.0096 0.01953 0.00101 0.0026 0.0108 0.04432 0.00118 0.0062 0.0201 0.02479 0.00214 0.0034 0.0075 0.01110 0.00085 0.0016 0.0246 0.01693 0.00289 0.0026 0.0175 0.02651 0.00244 0.0048 29.4128 30.5951 11.9774 26.9362 27.1921 11.9401 25.9850 25.4581 11.9960 24.9373 24.8011 11.9570 25.5187 25.1459 11.9339 24.0262 24.7533 11.9797 23.1423 22.6293 11.9857 19.5237 20.0599 11.9675 < 50 760.0 2,840.0 30.0 < 25 < 25 < 25 < 25 170.0 < 50 550.0 2,995.0 40.0 < 25 < 25 < 25 85.0 205.0 < 50 505.0 655.0 < 25 < 25 < 25 < 25 75.0 45.0 < 50 590.0 575.0 45.0 < 25 < 25 < 25 55.0 35.0 < 50 745.0 2,360.0 30.0 < 25 < 25 < 25 45.0 150.0 < 25 351.0 < 50 905.0 5,060.0 < 25 < 25 < 25 < 25 < 25 445.0 < 25 < 25 < 50 725.0 720.0 < 25 < 25 < 25 < 25 40.0 50.0 < 50 695.0 2,080.0 25.0 < 25 < 25 < 25 30.0 300.0 100.00 8.00 10.00 1.00 10.00 1.00 1.00 10.00 1.00 10.00 1.00 10.00 1.00 10.00 1.00 Problemas de operación por altas cargas en amina pobre Altas ppm H2S / CO2 Sulfato el carbón activado H 2S CO2 GAS DULCE CONDENSADOR GAS DULCE H 2S CO2 H 2O SEPARADOR INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA CONTACTORA ENFRIADOR SOLVENTE GAS AMARGO GAS AMARGO FILTRO DE CARBON AMINA RICA SURGE TANK GAS Tanque de Flash FILTRO MECHANCO REFLUJO REGENERADORA AMINA POBRE REHERBIDORA SEPARADOR HIDROCARBUROS LIQUIDOS CONTAMINANTES ACUMULADOR AMINA RICA AMINA POBRE Corrosion en circuito de amina pobre Temperatura de la amina pobre • Determina la operación unitaria – Cinética de las reacciones – Reacción del H2S – Reacción del CO2 • Se encuentra limitada por la capacidad del enfriador Limites de Equilibrio Concentracion de H2S Salida vs. H2S Cargas en amina pobre 1000 psia 11 110F 120F 130F 10 9 H2S Outlet Concentration [ppmv] 8 7 6 5 4 Specification = <4 ppm 3 2 1 Equal CO2 loading used in calculations. 0 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 H2S Lean Loading [mol/mol] 0.008 0.009 0.01 0.011 Resumen • • • • • Flujo de Amina Flujo de Gas Temperatura de amina pobre H2S y CO2 en gas dulce Relación de reflujo en el regenerador Resumen • Concentración de la amina • Carga de amina rica (mol/mol) • Carga de amina pobre (mol/mol) Resultados • Menor Corrosión • Especificaciones de H2S • Capacidad de la planta Modulo IV Problemas de Operación Ivan Ulises Cruz Torres T: 1-979-415-8508 M:1-713-444-5461 email: ulises cruz@ineos com Problemas Típicos • • • • • • No alcanzar las especificaciones. Espumamiento Pérdida de Amina Corrosión Degradación y contaminación Exceso uso de energéticos. Transferencia de masa • Internos del absorbedor – Canalización de gas o líquido – Incrustación – Espumaciones Simulador APS* INEOS Vs desempeño real Desempeño de las etapas de equlibrio 2 Canalizaciones de flujo • pédida de etapas de equilibrio La reacción toma lugar en la mitad del cuerpo de la torre (platos 10 - 16) Espumación • Las aminas en su estado natural no tienden a espumar • La espuma es un fenómeno de superficie • Principalmente solidos supendidos totales Espumación • Entrada al filtro • Salida del filtro • principalmente solidos supendidos totales Espumación • Entrada al filtro • Salida del filtro • principalmente solidos supendidos totales Planta de Endulzamiento de Gas Natural H 2S CO2 GAS DULCE CONDENSADOR GAS DULCE H 2S CO2 H 2O SEPARADOR INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA CONTACTORA ENFRIADOR SOLVENTE GAS AMARGO GAS AMARGO FILTRO DE CARBON AMINA RICA SURGE TANK GAS Tanque de Flash FILTRO MECHANCO REFLUJO REGENERADORA AMINA POBRE REHERBIDORA SEPARADOR HIDROCARBUROS LIQUIDOS CONTAMINANTES ACCUMULADOR AMINA RICA AMINA POBRE Separador de Gas/Líquidos • Elimina líquidos y sólidos que pueden afectar la operación de la planta. – Hidrocarburos Liquido (espumamiento) – Aguas Saladas (espumamiento y corrosión) – Sulfito de Hierro (espumamiento) – Químicos para tratar a Posos de Gas (espumamiento y corrosión) – Aceites de compresores (espumamiento) • ¡Prevención es mejor que tratar a las síntomas! Flujo de Gas/Líquidos a alta presión Intercambiador de Gas Entrante/Salida AMINA ENTRANTE GAS ENTRANTE GAS SALIENDO AMINA DESPERDICIO SEPARADOR DE GAS AMARGO DESPERDICIO FILTRO/SEPARADOR SEPARADOR DE GAS DULCE AMINA CONTACTORA Diagrama de Espumación TRAY ABOVE A a = ACTIVE OR BUBBLING AREA A d = DOWNCOMER AREA A d = DOWNCOMER AREA POSSIBLE SPLASH BAFFLE CLEAR FLUID h ow FROTH ht ACTIVE LENGTH A B ht C D DOWNCOMER APRON TRAY BELOW Filtros Mecánicos • Son usados para remover partículas (tierra, productos de corrosión, sulfato de hierro, etc.) que puede causar espumación, corrosión, y gas dulce fuera de especificación • Los elementos son cambiados basado en la diferencial de presión. • Pueden tratar todo el flujo de amina o un parte del flujo. • Se pueden usar con amina pobre o rica (normalmente se usan para amina pobre). Filtración Mecánica • Para ser efectivos, los filtros deben recibir por lo menos 10% del flujo de amina (100% si hay altos niveles de partículas) • Filtros Mecánicos se deben diseñar para operar a presiones diferenciales de hasta 1.4 1.8 kg/cm2. (depende de la operación) Causas de Espumación • Hidrocarburos + ácidos orgánicos: Jabones de amina • Aceites y solventes para soldar. • Sólidos suspendidos (Sulfuro de hierro, finos de carbón, partículas de óxido de hierro) • Productos de degradación de Amina y sales termo-estables • Agua de adición (Contaminada) Filtro de carbón SALIDA DE GASES ENTRADA DE AMINA CARBON ACTIVADO PDI #4 FILTRAN SUPPORT MEDIA SALIDA DE AMINA #5 FILTRAN SUPPORT MEDIA Concept of Molecular Screening in Micropores MACROPORE MICROPORE Area available to both adsorbates and solvents Area available to solvent and smaller adsorbate Area available only to solvents Como saber si mi filtro de carbon esta agotado? Filtration System RICH AMINE LEAN AMINE COOLER LEAN AMINE TO ABSORBER CROSS EXCHANGER CARBON FILTER 5µ MECHANICAL FILTER 10 µ MECHANICAL FILTER Anti-espumante Tipos de Antiespumantes Polyglicol (100 ppmw) - Recommendado Silicon (25 ppmw) - Puede salir de solución y lo remueve los filtros Sobre adición de antiespumante puede causar espumamiento Puntos de adición Antes de cada Torre (Contactora y Regeneradora) Después del Filtro de Cárbon zSi el espumamiento ocurre el la regeneradora ---> Purgan el Reflujo Modulo V Degradación de las aminas Ivan Ulises Cruz Torres T: 1-979-415-8508 M:1-713-444-5461 email: ulises cruz@ineos com Contaminantes Por que Identificarlos y Estudiarlos z Gas fuera de especificaciones Degradación de las soluciones Espuma Perdidas de amina Corrosión Incrustación Fuentes de los Contaminantes Gas Amargo z Insoluble Soluble Agua y Productos Químicos zReacciones Secundarias z Contaminantes (gas amargo) H 2S CO2 GAS DULCE CONDENSADOR GAS DULCE H 2S CO2 H 2O SEPARADOR INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA CONTACTORA ENFRIADOR SOLVENTE O2 CO HCN NH3 GAS AMARGO CONTAMINANTES GAS AMARGO AGUA FILTRO DE CARBON AMINA RICA SURGE TANK GAS Tanque de Flash Particulas Sólidas SEPARADOR Hidrocarburos Acidos Orgánicos FILTRO MECHANCO REFLUJO REGENERADORA AMINA POBRE ACUMULADOR REHERBIDOR HIDROCARBUROS LIQUIDOS AMINA RICA AMINA POBRE Contaminantes (Agua y Químicos) GAS DULCE GAS DULCE AMINA POBRE SEPARADOR AGUA CONTACTORA ENFRIADOR SOLVENTE GAS AMARGO GAS AMARGO FILTRO DE CARBON AMINA RICA CONDENSADOR H 2S CO2 H 2O INTERCAMBIADOR AMINA/AMINA SURGE TANK GAS Tanque de Flash H 2S CO2 FILTRO MECHANCO REFLUJO REGENERADORA Particulas Sólidas Sulfatos ClFosfatos Na+ Mg+2 Ca+2 REHERBIDOR SEPARADOR HIDROCARBUROS LIQUIDOS CONTAMINANTES ACUMULADOR AMINA RICA AMINA POBRE Tipos de Degradación Degradación de Aminas • Por CO2 +Temp=> . .Comp Orgánicos • Por Oxígeno => . .Amina • Por Oxígeno => Carboxílicos . . ácidos Degradación CO2 + Temp • Todas las aminas se degradan • El tipo de Amina da origen a diferentes tipos de compuestos orgánicos • La degradación relativa es: – MEA> DIPA > DGA > DEA > MDEA Mecanismo de Degradación DEA CH2-CH2 HO-CH2CH2-N O C O HO-CH2-CH2 HO-CH2-CH2 HO-CH2-CH2 NH + CO2 NH+COO• HO-CH2-CH2 NCOO• + H+ HO-CH2-CH2 HO-CH2-CH2 HO-CH2-CH2 NH HO-CH2-CH2 HO-CH2-CH2 NCOO• CH2-CH2 HO-CH2-CH2 HO-CH2CH2-N NH HO-CH2-CH2 NH C HO-CH2-CH2 O HO-CH2-CH2 N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-OH HO-CH2-CH2 HO-CH2-CH2 NH CH2-CH2 HO-CH2CH2-N NH HO-CH2-CH2 CH2-CH2 CH2-CH2 HO-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-O-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-OH HO-CH2CH2-N N-CH2-CH2-OH CH2-CH2 Degradación hacia Ácidos Carboxílicos • Todas las aminas se degradan por O2 en ácidos carboxílicos • Los ácidos carboxílicos reaccionan con la amina para formar Sales Térmicamente Estables (STE) – ácido Carboxílico (Anion) + Amina (Camión) = STE • El tipo de Amina da origen a diferentes tipos de ácidos Carboxílicos Limites recomendados para obtener una corrosión <10 mpy ANION Oxalate Bicine Chloride Sulfate Formate Acetate Glycolate Thiocyanat e LIMIT, ppmw 250 250 250 500 500 1,000 1,000 10 000 Efecto de los Contaminantes Efecto de los contaminantes • Compuestos Orgánicos (BHEP, THEED) – Mantienen el Fe en solución – Formación de FeCO3 (incrustación) • Aminas (Reacción secundaria) – Perdida de capacidad de absorción • Ácidos Carboxílicos – Formación de Sales Térmicamente Estables (STE) – Corrosión – Perdida de capacidad de absorción Efecto de los Contaminantes • El [Fe], reacciona con el CO2 para formar FeCO3 – Principalmente sistemas de “solo CO2” – Problemas de incrustación en intercambiador amina/amina – Problemas de incrustación en regenerador • Fuentes de Hierro – Corrosión – Contaminación del gas amargo Química de la solución - Fe soluble 600 500 Avg = 164 300 200 100 Jan-97 Jan-96 Jan-95 Jan-94 Jan-93 Jan-92 0 Jan-91 Fe [ppmw] 400 PRODUCT H2 to METHANATOR Corrosión / Incrustamiento SWEET GAS CONDENSER LEAN AMINE COOLER LEVEL CONTROL VALVE LEAN/RICH EXCHANGER STRIPPER ABSORBER LEAN SOLVENT OUTLET SEPARATOR CO2 REFLUX ACCUMULATOR SYN GAS RICH SOLVENT SYNGAS REBOILER STEAM REBOILER CARBON FILTER INLET SEPARATOR SYN GAS LEAN SOLVENT SYN GAS from LTS Intercambiador Amina / Amina Amina pobre (coraza) PRODUCT H2 to METHANATOR Corrosión / Incrustamiento SWEET GAS CONDENSER LEAN AMINE COOLER LEVEL CONTROL VALVE LEAN/RICH EXCHANGER STRIPPER ABSORBER LEAN SOLVENT OUTLET SEPARATOR CO2 REFLUX ACCUMULATOR SYN GAS RICH SOLVENT SYNGAS REBOILER STEAM REBOILER CARBON FILTER INLET SEPARATOR SYN GAS LEAN SOLVENT SYN GAS from LTS Intercambiador Amina / Amina Amina rica (tubos) % CO2 flasheado a 22.7 psia 80% 70% Amina 30 wt% 60% 50% 40% Amina 50 wt% 30% 20% 10% 0% 190 200 210 220 230 Temperatura de Salida, °F 240 250 PRODUCT H2 to METHANATOR Corrosión / Incrustamiento SWEET GAS CONDENSER LEVEL CONTROL VALVE LEAN AMINE LEAN/RICH EXCHANGER COOLER STRIPPER ABSORBER LEAN SOLVENT OUTLET SEPARATOR CO2 SYN GAS REFLUX ACCUMULATOR RICH SOLVENT SYNGAS REBOILER STEAM REBOILER CARBON FILTER INLET SEPARATOR SYN GAS LEAN SOLVENT SYN GAS from LTS Torre Regeneradora Incrustacion en el domo, platos de lavado y empaque Corrosión de la Sales Térmicamente de Aminas • Generalmente las STEA resultan en una mayor corrosión. + CH 3 -N CH 2 CH 2 OH X- CH 2 CH 2 OH H X - = acetate, formate, oxalate, thiocyanate, sulfate, Cl, etc. • Decrece la capacidad de acarreo de gas ácido • Incrementan la viscosidad de la solución (Espuma) • Incrementan el costo operativo de una unidad de aminas. INEOS LLC, Estudios de corrosión con STEA 1 8 0 1 6 0 O x a lic a c id 1 4 0 1 2 0 A c e t ic a c id F o r m ic a c id B ic in e CR (mpy) 1 0 0 O x a lic a c id S u lf u r ic a c id M a lo n ic a c id S u c c in ic 8 0 G ly c o lic H C l B ic in e 6 0 4 0 H C l 2 0 0 9 9 .5 1 0 p H 1 0 .5 (M e a s u re d ) 1 1 1 1 .5 a c id a c id INEOS LLC, Estudios de corrosión con STEA 180 160 250 ppm 500 ppm 1000 ppm 5000 ppm 120 10000 ppm Duplicate run Carbon Steel Corrosion (MPY) 140 100 80 60 40 20 0 Acetic acid Formic acid Formic acid Glycolic acid Oxalic acid Anion H2SO4 Malonic acid Succinic acid Fuente de contaminantes de STE HSS Acetates Formates Oxalates Sulfates Thiocyanates Thiosulfates Chlorides Oxygen X X X X CO X Contaminant Sources HCN SO2 HCl Others Acetic Acid Formic Acid Oxalic Acid Water X Water X X X X Manejo de los contaminantes • Compuestos Orgánicos – No formarlos (Aminas mas resistentes) – Destilación • Aniones / Sales Térmicamente Estables (STE) – Neutralización – Remoción (Reclaiming) • Destilación al vacío • Intercambio Iónico Resultados - Fe Soluble 600 500 Avg = 164 300 CS-2020 200 Avg = 46 Avg = 21 100 Avg = 13 Sep-04 May-03 Dec-01 Aug-00 Mar-99 Nov-97 Jun-96 Feb-95 Sep-93 May-92 0 Jan-91 Fe [ppmw] 400 Resultados - Empaque, Regenerador Antes Resultados - Empaque, Regenerador 1 ano Después Cargas pobres de CO2 - Antes 0.075 0.070 Históricamente difícil de alcanzar el objetivo 0.060 0.055 0.050 0.045 0.040 0.035 Target < 0.015 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 Jan-99 Jan-98 Jan-97 Jan-96 Jan-95 Jan-94 Jan-93 Jan-92 0.000 Jan-91 CO2 Lean Loading [mol/mol] 0.065 Cargas pobres de CO2 - Después 0.075 0.070 0.060 0.055 0.050 Change to CS-2020 0.045 0.040 0.035 0.030 0.025 Target < 0.015 / 0.020 0.015 0.010 0.005 Sep-04 May-03 Dec-01 Aug-00 Mar-99 Nov-97 Jun-96 Feb-95 Sep-93 May-92 0.000 Jan-91 CO2 Lean Loading [mol/mol] 0.065 Jul-01 Apr-01 Jan-01 Oct-00 Jul-00 Apr-00 Jan-00 Oct-99 Jul-99 Apr-99 Jan-99 Corrosion Rate [mpy] Resultados - probetas de corrosión 300 250 Conversion to CS-2020 200 150 100 50 0 Vacuum Distillation Unit - Heavy Hydrocarbon Removal - HSS removal - Deg. Product Removal - Noncontinuous HSS Removal CCR Mobile Vacuum Distillation Unit - Heavy Hydrocarbon Removal - HSS removal - Deg. Product Removal - Non-continuous HSS Removal Vacuum Distillation Unit - Heavy Hydrocarbon Removal - HSS removal - Deg. Product Removal - Noncontinuous HSS Removal MPR Onsite Reclaiming Unit - Cation & Anion removal if needed - Low operator involvement - Noncontinuous HSS removal Neutralización a Sal Inorgánica • Si las STEA exceden la recomendación 0.50 Wt%, o los valores individuales STE exceden los limites, estas pueden ser convertidas a Sales Inorgánicas Térmicamente Estables. • AmineH+ Acid- + Na+OH- = Amine + Na+ Acid + H2O • Hemos encontrado que la neutralización cáustica reduce significativamente la corrosión. Neutralización Cáustica 20 18 Carbon Steel Corrosion (MPY) 500 ppm 16 1000 ppm 14 5000 ppm 10000 ppm 12 10 8 6 4 2 0 Na Acetate Na Formate Na Oxalate Na Glycolate Na Sulfate Anion Na2S2O3 Na Malonate Na Succinate Nuetralización cáustica a una sal inorgánica • Libera la concentración total de amina para la remoción de gas ácido. • Reduce la corrosión de la solución circulante. • Extiende el tiempo entre una remoción total de STE y un exceso cáustico. • La adición cáustica no afecta a la regeneración por destilación al vacío, pero incrementará el costo y la complejidad de una regeneración por intercambio iónico. • Incrementar la concentración de sales cáusticas puede resultar en precipitación. Método de INEOS LCC para neutralizar STE • Reducir los sólidos de la precipitación, usando una sal de potasio como neutralizador. Neutralization - Analytical Monitoring SOLVENT ANALYSIS COMPANY: PLANT / UNIT: Unit: 708 California Refiner Sample Number Amine Product Sample Opacity Sample Color 20021715A GAS/SPEC* SSTM Cloudy Amber Sample Date Received Completed Sample Source 9/12/2002 9/17/2002 9/20/2002 Lean Anions - ppmw Acetate Formate Chloride Sulfate Oxalate Phosphate Thiosulfate Thiocyanate 1,225.0 12,145.0 1,245.0 200.0 < 25 95.0 25.0 1,990.0 High High High OK OK OK OK OK Upper Limit 1,000.0 500.0 250.0 500.0 250.0 5,000.0 10,000.0 10,000.0 Lower Limit 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Heat Stable Salts HSAS Neutralized, % HSAS, wt% IHSS, wt% Total HSS, wt% 63.8840 1.5750 2.7860 4.3611 Low Upper Limit 100 Lower Limit 80 OK 5.0 0.0 Soluble Metals - ppmw Calcium Chromium Copper Iron Potassium Sodium Nickel Upper Limit Lower Limit 3.0 1.0 1.0 3.0 29.0 5,363.0 1.0 % HSS Neutralization Control Chart 180% ucl X HSS level, wt% X= lcl X 160% % HSS Neutralization 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 13-Feb-02 1-Sep-02 20-Mar-03 6-Oct-03 Date 23-Apr-04 9-Nov-04 Equipos de compra • ECOTEC – Resina patentada – Remoción de STE – Remoción de Bicina • MPR – – – – Resina Patentada Remoción de STE Remoción de Bicina Remoción de Hidrocarburos Ecotec Unit - Compact Unit - Continuous Operation - High Operator Involvement - Anion only removal MPR AmineSheild™ Slip Stream Unit - Hydrocarbon Removal - HSS removal - Suspended Solids Removal - Continuous Operation - MPR monitored ??? Cual es la mejor Opción? • R: Técnicamente Todas • La mejor opción solo será la de menor costo • Factores a evaluar – Tamaño del sistema – Velocidad de formación de los contaminantes – Renta o Compra de Equipo Efecto STE + Altas Cargas Amina • Formación de FeS – Exponencial • Opciones – Tratar el problema desde la raíz – Cambio de solvente, mas capacidad + Atención de STE Carga Amina Rica "Calculda" (Sinconsiderar las STE) 0.4000 Maxima Carga en T9 = 0.40m/m 0.3500 0.3000 0.2500 0.2000 0.1500 0.1000 0.0500 0.0000 24-Dec-05 3-Jan-06 13-Jan-06 23-Jan-06 2-Feb-06 Carga Amina [mol/mol] Carga T8 [mol/mol] 12-Feb-06 22-Feb-06 4-Mar-06 Cargas de Amina Rica "Calculada" (Sinconsiderar las STE) 0.7000 0.6000 Carga amina rica [mol/mol] 0.5000 0.4000 Maxima Carga en T9 = 0.38m/m 0.3000 0.2000 0.1000 0.0000 29-Dec-05 8-Jan-06 18-Jan-06 28-Jan-06 Carga T9 [mol/mol] 7-Feb-06 17-Feb-06 27-Feb-06 Cargas de Amina T8 (Efecto de las STE) 0.4500 Maxima Carga en T9 = 0.40m/m 0.4000 Carga de Amina [mol/mol] 0.3500 0.3000 0.2500 0.2000 0.1500 0.1000 0.0500 0.0000 24-Dec-05 3-Jan-06 13-Jan-06 23-Jan-06 Carga T8 (STE) [mol/mol] 2-Feb-06 12-Feb-06 Carga T8 [mol/mol] 22-Feb-06 4-Mar-06 Cargas de Amina Rica (Efecto STE) 0.9000 0.8000 Carga de Amina [mol/mol] 0.7000 0.6000 0.5000 0.4000 Maxima Carga en T9 = 0.38m/m 0.3000 0.2000 0.1000 0.0000 24-Dec-05 3-Jan-06 13-Jan-06 23-Jan-06 Carga T9 (STE) [mol/mol] 2-Feb-06 12-Feb-06 Carga T9 [mol/mol] 22-Feb-06 4-Mar-06 Oxidación del acero al carbón por H2S Fuerzas físicas y químicas removiendo la capa de pasivacion de FeS Mecanismo de Cracking y Ampollamiento del acero al carbón por H2S disuelto. Muestra DEA planta FCC-1 Video, Sulfuro de Fe Energia-2 140 140 120 120 Energia Vapor (MMBTU/h) 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 7-Jul-05 0 26-Aug-05 15-Oct-05 Energia (MMBTU/h) 4-Dec-05 Fecha Temp Domo Regen (C) 23-Jan-06 Ensuciamiento en Rehervidor 180 2 160 1.8 1.6 Energia Rehervidor (MMBTU/h) 140 1.4 120 1.2 100 1 80 0.8 60 0.6 40 0.4 20 0.2 0 7-Jul-05 0 6-Aug-05 5-Sep-05 5-Oct-05 Energia (MMBTU/h) 4-Nov-05 Fecha 4-Dec-05 3-Jan-06 mol/mol Amina Rica tren 1 2-Feb-06 4-Mar-06 Concentracion % DEA 40.00 35.00 30.00 %w 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 27-Jun-05 27-Jul-05 26-Aug-05 25-Sep-05 25-Oct-05 % DEA 24-Nov-05 24-Dec-05 23-Jan-06 “FeS” & capacidad, Un problema cíclico Mas H2S de lo esperado Los absorbedores de Amina en equilibrio Formacion FeS + Efecto de las STE Incrustacion del Equipo de trasferencia de calor, Reboilers, Intercambiadores….. Menor capacidad para remover H2S Incremento de la temperatura de la amina pobre decrecimiento de la capacidad de carga de la amina. (Espumacion / Perdida Amina ) Perdida de capacidad para regeneracion de la amina. Gracias