Estudio Conceptual del proceso de Endulzamiento del gas natural empleando una mezcla de DEA- MDEA

Abstract

El gas proveniente de un yacimiento posee una serie de contaminantes tales como H₂S,CO₂,N₂, He y vapor de agua, todos ellos deben ser removidos del mismo, por tal motivo este debe ser tratado. El proceso de endulzamiento del gas natural se realiza con fin de remover los componentes ácidos del gas (H₂S y CO₂), empleando solventes químicos como las alcanolaminas. En este estudio se utilizó como herramienta el simulador de procesos hysys 3.2 para simular una planta típica de endulzamiento con una mezcla de alcanolaminas (metildietanolamina MDEA y dietanolamina DEA). Con tal fin se procedió a especificar una corriente típica de gas natural que contara con concentraciones considerables de gases ácidos (CO₂ = 5,0491% y H₂S = 8,11ppm). Una vez definida las variables y condiciones de operación de la corriente de gas y de amina, se realizó el montaje de la planta de endulzamiento, simulando la misma con cada una de las aminas a diferentes flujos y concentraciones. En la corrida con DEA se visualizó un decrecimiento de la fracción molar de CO₂ en la corriente de gas dulce saliente del absorbedor desde 0.015952 hasta llegar 0.00209 a un flujo 570GPM, pero a medida que se aumentó la tasa de flujo de la amina la eficiencia de la misma decreció puesto que la fracción de CO₂ en el gas dulce comenzó aumentar desde 0.002092 hasta 0.002136 a un flujo de 780GPM. En la corrida con la MDEA se pudo observar que para altos flujos de amina la concentración de CO₂ en el gas dulce disminuía, a pesar de estos resultados no es factible aumentar el flujo, debido a que cada planta posee un máximo galonaje establecido en el momento de su diseño y superarlo puede traer graves problemas operacionales. Por los motivos antes planteados se estudió el empleo de una mezcla de dichas alcanolamina en la planta de endulzamiento. Para ello se realizaron varias corridas a diferentes porcentajes en peso de la mezcla (MDEA/ DEA) (10/20; 10/30; 20/10; 20/20; 20/30 y 30/10) y a diferentes tasas de circulación de la amina pobre, con el propósito de observar el comportamiento de la planta e identificar la combinación en peso que como resultado el menor contenido posible de contaminantes ácidos. Obteniéndose como mejor combinación la conformada por 20% MDEA y 30% DEA.