adsorcion
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ADSORCION.
Deshidratación por lecho sólido.
Los sistemas de deshidratación por lecho sólido trabajan basados en el principio
de adsorción, que involucra una forma de adhesión entre la superficie del
desecante sólido y el vapor de agua que está en el gas. El agua forma una
película extremadamente fina que se adhiere a la superficie del desecante por
las fuerzas de atracción, pero no hay interacciones químicas. El medio secante
es un sólido granulado con un área superficial efectiva extremadamente grande
por unidad de peso, debido a una gran cantidad de poros microscópicos y
aberturas capilares. Un desecante típico puede llegar a tener 4 millones de pies
cuadrados de área superficial por libra.
Cuando el gas contacta las partículas sólidas del desecante el agua es
adsorbida hasta que se alcanza un equilibrio, que está generalmente descrito en
términos de tres variables: temperatura de contacto (ºF o ºC), contenido de agua
del desecante, o capacidad estática (peso de H2O / peso de desecante seco), y
contenido de agua del gas (presión parcial del agua - mmHg o punto de rocío al
agua, en ºF o en ºC). Las presentaciones de estas variables se hacen a
temperatura constante, como isotermas, a presiones parciales constantes como
isobaras, o a contenido de agua constante, como isosteras.
En general los procesos de adsorción son multicomponentes, es decir, además
del agua hay otros compuestos que son adsorbidos. Hay un orden de
preferencia, que en una escala de adsorbabilidad de mayor a menor son: agua,
metanol, H2S, RSH, CO2, hexanos y C6+, luego pentanos, butanos, propanos,
etano y por último el metano.
Los costos iniciales de una unidad de este tipo son mayores que para una
unidad de glicol. Pero estos lechos tienen la ventaja de alcanzar puntos de rocío
muy bajos, requeridos para plantas criogénicas, y además se adaptan a cambios
muy grandes en las tasas de flujo. Las desventajas son: es un proceso de
bacheo, caídas de presión altas a través del sistema, y los desecantes pueden
envenenarse con líquidos u otras impurezas del gas.
Descripción del proceso y respectivos equipamientos.
Si el secado del gas debe ser hecho en una operación continua es necesario
tener lechos de desecante múltiples, ya que estos operan en una forma cíclica.
Hay tres ciclos que se ejecutan alternadamente en cada deshidratador. Hay un
ciclo de adsorción, o deshidratado, un ciclo de calor o regeneración del lecho, y
un ciclo de enfriamiento del mismo.
Los componentes típicos de cualquier unidad de desecante sólido son:
1. Separador del gas de entrada
2. Dos o más contactores de adsorción llenos con un desecante sólido.
3. Un calentador de alta temperatura para proveer el gas caliente de
regeneración para reactivar el desecante en las torres.
4. Un enfriador del gas de regeneración para condensar el agua del gas de
regeneración.
5. Un separador del gas de regeneración para quitar el agua que se ha
condensado del gas de regeneración.
6. Tuberías, distribuidores, válvulas conmutadoras y controles para dirigir y
controlar el flujo de los gases de acuerdo a los requerimientos del proceso.
En el ciclo de secado, el gas húmedo de entrada pasa primero por un separador
de entrada donde quedan retenidos los líquidos libres, que pueden dañar o
destruir el lecho de desecante, humedad de acarreo, y partículas sólidas que
pueden taponarlo. Este separador debe tener las alarmas y cierres
correspondientes a niveles de líquido altos. Si la unidad de adsorción está aguas
abajo de una unidad de amina, de glicol, o compresores, se prefiere
un separador filtro o un coalescedor. Todas las gotitas mayores de 10 mm, y un
99% de las comprendidas entre 0.5 a 10 mm, deberían ser sacadas.
La torre de adsorción es un recipiente cilíndrico con dos distribuidores de las
corrientes de gas en ambos extremos, soportes para el lecho colocados en su
parte inferior, una carga de adsorbente, conexiones para la remoción del mismo
y un muestreador. El soporte del lecho debe soportar tanto el peso muerto del
desecante, como la carga viva de la presión fluyente.
Puede ser una malla de acero inoxidable, con aberturas de mallas menores que
las partículas del desecante, soportada horizontalmente sobre vigas I y anillos
soldados.
Debe tenerse en cuenta que este soporte sufrirá contracciones y expansiones a
lo largo de los tres ciclos. El espacio anular entre la malla y las paredes del
recipiente deben sellarse para prevenir pérdidas del desecante. Un tipo de
soporte puede ser una camada de 2 a 3 pulgadas de bolas de ¼ pulgada en la
parte superior, y una camada igual con bolas de ½ pulgada en la parte inferior.
El gas se introduce en la parte superior de la torre, en forma radial y a baja
velocidad.
Puede usarse una tubería ranurada tipo criba, o un tipo canasto perforado. Se
recomienda proteger la parte superior de la camada de desecante colocando
una capa de 4 a 6 pulgadas de bolas de ½ a 2 pulgadas de diámetro, que
reposan sobre un tamiz con aberturas de ½ pulgada. Esto mejora la distribución
del gas de entrada y protege al desecante del daño que podría ocurrir debido al
arremolinamiento. Esta torre debe estar aislada externa o internamente, siendo
preferido esto última, aun cuando es más difícil hacerlo, porque permite ahorros
de hasta 30% en el calor requerido para la regeneración.
En el ciclo de adsorción el gas húmedo de entrada fluye hacia abajo a través de
la torre. Los componentes a ser retirados son adsorbidos a tasas que dependen
de su naturaleza química, el tamaño de las moléculas y el tamaño de poros del
adsorbente. Las moléculas de agua se adsorben primero en las camadas
superiores del lecho. Los gases hidrocarbonados secos se adsorben a través del
lecho. A medida que las capas superiores del desecante se saturan con agua, el
agua en la corriente de gas húmedo comienza a desplazar los hidrocarburos
previamente adsorbidos en las camadas más bajas. Los HCs líquidos también
serán adsorbidos, y llenarán espacios porosos que, de otro modo, estarían
disponibles para moléculas de agua.
Zona de transferencia de masa. Simplemente es una zona o sección en donde
un componente está transfiriendo su masa desde la corriente de gas hacia la
superficie del desecante.
Para cada componente de la corriente del gas de entrada habrá una sección de
la profundidad del lecho, desde el tope al fondo, donde el desecante se satura
con dicho componente, y donde el desecante por debajo está recién
comenzando a adsorber ese componente. La profundidad del lecho desde la
adsorción inicial hasta la saturación es la zona de transferencia
de masa.
Calentador de regeneración: En cualquier tiempo dado, al menos una de las
torres debe estar adsorbiendo mientras las otras torres están siendo calentadas
o enfriadas para regenerar el desecante. Cuando a una torre se la conmuta al
ciclo de regeneración, algo del gas húmedo, es decir, una pequeña parte de la
corriente del gas de entrada (5 a 10 %) es desviada y se calienta a temperaturas
entre 450º y 600º F, en el calentador de alta temperatura, que puede ser de
cualquier tipo (fuego directo, aceite caliente, baño de sales, gases de la salida
del compresor, etc.). Para unidades pequeñas, de 8 MM Btu/hr, o menos, o para
facilidades controladas remotamente, se trata de usar fuego indirecto, por
razones de seguridad.
El diseño debe ser cuidadoso porque los tubos deben soportar las presiones de
línea además de altas temperaturas.
El gas calentado que sale del regenerador se dirige luego a la torre para quitar el
agua previamente adsorbida. Al calentar la torre, el agua capturada en los poros
del desecante se convierte en vapor y es adsorbida por el gas natural caliente
que está pasando. Este gas que fluye de abajo hacia arriba deja el tope de la
torre y se lo enfría a fin de condensar el agua que ha arrastrado. Este enfriador
de regeneración trabaja con aire, agua o gas natural, pero generalmente se usa
aire para enfriar la corriente de regeneración, dentro de 15 a 20 º F con respecto
a la temperatura del aire. Hay que tener cuidado de no excederse en el
enfriamiento en los climas fríos porque puede formarse líquidos cuando el gas
de regeneración superenfriado se recicla y se mezcla con el gas húmedo de la
alimentación.
El agua condensada en el enfriador se separa en el separador del gas de
regeneración, un recipiente horizontal trifásico dimensionado para acomodar
cualquier acumulación que surgiere. Una vez que se ha secado el lecho, es
necesario enviar gas frío para volverlo a las temperaturas de operación normales
(100-120 º F = 37,7 a 48.8 º C), antes de ponerlo en servicio. Se hace con gas
deshidratado, y si es con gas húmedo, hay que deshidratarlo primero, ya que el
paso por una torre caliente no es suficiente para deshidratar el gas.
La conmutación de las torres se hace por un controlador de tiempo que ejecuta
las operaciones de conmutación a tiempos especificados en el ciclo. La longitud
de las diferentes fases puede variar considerablemente. Ciclos de tiempos más
largos requerirán lechos más grandes, pero aumentará la vida del lecho. Un ciclo
típico de dos lechos puede tener un período de adsorción de 8 horas, seis horas
para calentamiento y dos horas para enfriamiento.
Generalmente se trabaja con tres torres: una regenerándose, una adsorbiendo y
una en la mitad del ciclo de secado.
Puede usarse aislaciones internas y externas para los adsorbedores. El
propósito principal de la aislación interna es reducir los requerimientos y el costo
total del gas de regeneración.
La aislación interna elimina la necesidad de calentar y enfriar las paredes de
acero del recipiente de adsorción. Normalmente se usa un revestimiento
moldeado, refractario, que debe ser aplicado y curado en forma apropiada para
prevenir fisuras en los revestidores. Estas fisuras permiten que algo del gas
húmedo se escape del lecho secante. Una pequeña cantidad de gas húmedo
desviado puede ocasionar congelamientos en las plantas de criogenia.
Unas soleras instaladas cada tanto a lo largo de las paredes del recipiente
pueden ayudar a eliminar este problema.
Las tuberías deben seguir el Código de tuberías ANSI B31.3 cuando se diseña
los lazos de expansión y las anclas (fijas o flotantes). Las tuberías calientes
deben aislarse para protección del personal y conservación del calor.
Los instrumentos de conmutación y de control pueden ser operados en forma
manual o auto máticamente. Los datos de operación deben registrarse
regularmente y estar disponibles en cualquier momento.
Consideraciones de diseño:
Sentido del flujo: Se recomienda flujo hacia abajo cuando se trata de
deshidratación de gas, y flujo hacia arriba cuando se trata de deshidratación de
hidrocarburos líquidos.
En el caso de los hidrocarburos líquidos, como éstos siempre llevan algo de
componentes gaseosos, el flujo hacia arriba permite que las burbujas de gas
pasen a través del lecho de deshidratación. Si el flujo de líquido fuera hacia
abajo, habría acumulación de gas en el tope de la torre, reduciendo
progresivamente la cantidad de desecante expuesto al líquido.
Temperatura: Las plantas de adsorción son muy sensibles a la temperatura del
gas de entrada, ya que la eficiencia disminuye a medida que la temperatura
aumenta. La temperatura del gas de regeneración que se mezcla con el gas
húmedo de entrada por delante del deshidratador
es también importante. Si la temperatura de esas dos corrientes de gases difiere
en más que 15 a 20 º F, el agua líquida y los hidrocarburos condensarán a
medida que el gas más caliente se enfría. Los líquidos condensados acortarán la
vida del desecante sólido.
La temperatura del gas caliente que entra y deja la torre desecante durante el
ciclo de calentamiento afecta tanto a la eficiencia de la planta como a la vida del
desecante. La máxima temperatura del gas caliente depende del tipo de
contaminantes a remover, y del poder de sostén o afinidad del desecante por los
contaminantes. Normalmente se usa una temperatura entre 450 a 600 º F.
Si se usa gas húmedo para enfriar el desecante, el ciclo de enfriamiento debe
terminarse cuando el lecho de desecante alcance una temperatura de alrededor
de 215 º F. Si se usa gas seco para enfriar, el lecho sólido debe ser enfriado
dentro de 10 a 20 º F de la temperatura del gas de entrada durante el ciclo de
adsorción, maximizando de ese modo la capacidad de adsorción del lecho.
Presión: Generalmente la capacidad de adsorción de una unidad de secado
decrece a medida que la presión desciende. Si los deshidratadores se operan
muy por debajo de la presión de diseño, el desecante tendrá que trabajar más
para sacar el agua y mantener el punto de rocío deseado para el efluente.
Ciclos de tiempo: La mayoría de los adsorbedores operan con un ciclo de
tiempo de secado fijo, que frecuentemente se establece para las peores
condiciones. Sin embargo la capacidad del absorbente no es un valor fijo, ya que
va declinando con el uso. Para los primeros meses de operación, un desecante
nuevo tiene una muy alta capacidad de remoción de agua. Si se usa un
analizador de humedad en el gas efluente, puede lograrse un ciclo de secado
inicial más prolongado. A medida que el desecante envejece, el ciclo se acortará
automáticamente. Esto ahorrará gastos de combustible de regeneración y
mejorará la vida del desecante.
Velocidades del gas: La habilidad del desecante para deshidratar el gas
aumenta cuando la velocidad del gas disminuye durante el ciclo de secado. Por
lo tanto sería deseable operar a velocidades mínimas para usar plenamente al
desecante. Sin embargo a bajas velocidades se requiere torres con grandes
áreas transversales para manejar un dado flujo de gas, el cual, además puede
canalizar a través del lecho desecante y no quedar deshidratado
apropiadamente. Por consiguiente, al seleccionar la velocidad de diseño hay un
compromiso entre el diámetro de la torre y el máximo uso del desecante.
Relación diámetro a altura del lecho: De manera simple, un absorbedor es
una torre cilíndrica llena con un desecante sólido, cuya profundidad puede variar
desde unos pocos pies hasta unos 30 pies o más. El diámetro del recipiente
puede variar desde unas pocas pulga das hasta 10 o 15 pies. Una relación de
altura/ diámetro (L/D) conveniente sería de más de 2.5, aunque tampoco puede
sobrepasar ciertos límites por razones de seguridad (coeficiente de esbeltez).
Las relaciones por debajo de ese valor de 2.5 no son aconsejables porque no
permiten una buena deshidratación, ya que se producen canalizaciones porque
no hay flujo uniforme y el tiempo de contacto no siempre es el adecuado.
Caída de presión: Las torres están dimensionadas para una caída de presión
de diseño de unas 5 psi a través del desecante. La caída de presión puede
estimarse por medio de:
DP 2 = B m V + C r V (2)* L mm
donde:
DP = caída de presión en psi
L = longitud del lecho, pies
m = viscosidad del gas, cp
r = densidad del gas, lb/ pie3
Vm = velocidad superficial del gas en pies / min
B C Tipo dePartícula psi-min/cp ft2 psi-min2/lbm.
Bead, 1/8 “ 0.0560 0.0000889
Extrudado 1/8” 0.0722 0.000124
Bead, 1/16 “ 0.152 0.000136
Extrudado, 1/16” 0.238 0.000210
DESECANTES
Los adsorbentes más comúnmente usados para secar fluídos de petróleo son:
sílica gel, bolitas de sílica gel, alúmina activada, bauxita activada y tamices
moleculares. El término “gel” indica que la fabricación involucra la formación de
un precipitado gelatinoso que luego es coagulado, lavado y secado a forma
sólida, partículas duras.
-Geles de Sílice es esencialmente SiO2.nH2O. Por ejemplo el tipo Davison 03
es 99.71 % en peso de SiO2 con trazas de Al2O3. CaO, Na2O, ZrO2, TiO2 y
Fe2O3. La sílica gel es un material duro, áspero, con buenas características de
resistencia a la atrición (desgaste por fricción), y está disponible comercialmente
en forma de polvo, gránulos o esferas de varios tamaños.
-Bolitas de Sílica gel, como la Sorbead de Mobil, que consiste de 97 % de sílice
(SiO2) y un 3% de alúmina (Al2O3). La capacidad de adsorción es la misma que
la de la sílica gel común, sólo que la densidad bruta y la capacidad por unidad
de volumen es mayor.
-Alúmina activada, es una alúmina parcialmente hidratada, porosa, amorfa,
compuesta de 94% de Al2O3, 5.5% H2O, 0.3 % Na2O y 0.2 % de Fe2O3 (por
ejemplo para Alcoa grado F-200).
-Tamices moleculares: son zeolitas cristalinas o alúmino-silicatos metálicos que
tienen una estructura uniforme tridimensional interconectada, de tetrahedros de
sílice y de aluminio.
Estos cristales de zeolita sintética se fabrican para que contengan cavidades de
interconexión de tamaño uniforme, separados por poros o aberturas estrechas
igualmente uniformes. Los tetrahedros de sílica y alúmina forman una jaula de
sodalita, u octahehedro truncado que tiene un tetrahedro de sílica o de alúmina
en cada punta. Se obtienen diferentes estructuras de los cristales variando el
catión metálico (Na, K o Ca) y la relación alúmina a sílice. Generalmente se usan
dos tipos de estructuras en el procesamiento de gas:
Selección del desecante:
La elección se basa en lo económico y en las condiciones del proceso. Muchas
veces los desecantes son intercambiables, y el equipo diseñado para un
producto puede ser efectivamente operado con otro. En la Tabla 1 aparecen
algunos parámetros comparativos para un diseño inicial. Debe consultarse al
proveedor del producto seleccionado para un diseño definitivo.
Todos los desecantes tienen una disminución en su capacidad de diseño al
aumentar la temperatura. Los tamices moleculares tienden a no ser tan
afectados como las alúminas.
Estos dos productos actúan como catalizadores con el H2S para formar COS.
Cuando se regenera el lecho, el azufre queda y tapona los espacios. Los
hidrocarburos líquidos también presentan problemas de taponamiento a todos
los desecantes, siendo los tamices moleculares los más resistentes a esta
contaminación.
Los geles de sílice se astillan en presencia de agua libre, y son químicamente
atacados por muchos inhibidores de corrosión. El ataque químico destruye
permanentemente los geles de sílice. Los otros desecantes no son tan sensibles
al agua libre y al ataque producido por los inhibidores, pero si la temperatura de
regeneración no es suficientemente alta para desorber el inhibidor, éste puede
adherirse a los desecantes y ocasionar coquificación.
Los geles de alúmina, las alúminas activadas y los tamices moleculares son
todos atacados químicamente por ácidos minerales fuertes, y su capacidad de
desorción declina rápidamente.
Se han fabricado tamices moleculares especiales, resistentes a los ácidos.
La elección del desecante debe ser hecha cuidadosamente sobre la base de las
siguientes consideraciones:
1. Presión, temperatura y composición del gas de entrada.
2. Punto de rocío al agua requerido a la salida.
3. Requerimientos de recuperación de hidrocarburos
4. Costos de capital y de operación
Costo del desecante: El gel de sílice y los tamices moleculares cuestan más o
menos lo mismo, y la alúmina cuesta más o menos la mitad.
Las capacidades desecantes varían grandemente con la temperatura y el
contenido de agua del gas,
Punto de rocío al agua requerido a la salida: Los geles de sílice y la alúmina
activada pueden lograr puntos de rocío al agua de –60 a –90 º F, mientras que
los tamices moleculares son capaces de lograr desde – 150 hasta – 300 º F. La
vida del desecante puede durar desde 6 meses a más de cuatro años,
dependiendo de las características de la operación, el tipo de gas, y el tipo de
desecante.
Regeneración del lecho: recomienda las velocidades mínimas para prevenir
canalizaciones. Otros autores siguen el criterio de que el gas de regeneración
caliente debe generar una caída de presión de 0.01 psi / pie. En el tiempo t0, el
gas de regeneración comienza a fluir a través del calentador. El ciclo de
calentamiento termina en t1 cuando el gas de regeneración que deja la torre ha
alcanzado la temperatura deseada, T3. El ciclo de enfriamiento comienza en t1 y
se termina en t2 cuando el gas de regeneración que sale de la torre está
suficientemente frío, a T1. Generalmente T4 está 50 a 80 º F más caliente que
T3, y T1 está entre 20 a 50 º F más alto que T0. El tiempo de calentamiento está
entre 55 a 65 % del ciclo total.
La corriente de regeneración es un 5 a 10 % de la corriente de alimentación. La
dirección del flujo del gas caliente de regeneración influencia la tasa de flujo
requerida, el punto de rocío del gas efluente y la vida del desecante. Si el flujo
del gas caliente fuera hacia abajo, tal como el flujo de gas durante la
deshidratación, toda el agua y los otros contaminantes serían empujados a
través del lecho entero. Es por eso que se prefiere el flujo hacia arriba, en esta
etapa. Durante esta regeneración corriente arriba, el vapor formado del agua
adsorbida en las partes más bajas del lecho puede ayudar a despojar
contaminantes tales como glicol, aminas, aceites lubricantes, desde el tope de la
camada.
En cuanto a la dirección de flujo del gas de enfriamiento, ello va a depender del
contenido de agua del gas. Si se usa gas húmedo de entrada, la dirección de
flujo es hacia abajo, lo cual resulta en una precarga de agua en el lecho de
desecante, especialmente en la parte superior.
Operación
Colocación del desecante: Debe colocarse cuidadosa y uniformemente,
usando una manga de tela o plástico que se extienda desde la tobera de carga
en el tope hasta los soportes del lecho en el fondo. El desecante normalmente
se asienta un 5 a un 7 % durante las primeras semanas de operación. Por eso a
veces se llena la torre con desecante adicional, y luego se instala la malla y las
bolas de soporte de la parte superior.
Arranque: Es esencial que haya un buen secado para arrancar, lo cual es difícil
tomando en cuenta que las pruebas son hidrostáticas. Se recomienda purgar y
drenar todos los recipientes, tuberías ciegas, puntos bajos, corazas de
intercambiadores de calor, etc. Se recomienda el uso de metanol.
Conmutación: Si se va a usar gas de regeneración de baja presión, nunca hay
que represurizar más rápido que 50 pies/min, o despresurizar más rápido que 50
pies /min.
Datos operativos: Los registros diarios son esenciales para tener una
operación con el mínimo de problemas. Al menos debería registrarse los
siguientes datos:
1. Caudal del gas de entrada, presión y temperatura, al menos una vez al día
2. Análisis completo del gas de alimentación, al menos una vez al mes.
3. Humedad del gas de salida continuamente si es que la unidad alimenta a una
planta criogénica, y al menos una vez en cada conmutación para alcanzar las
especificaciones de las tuberías.
4. Los perfiles de temperatura del gas que entra y que sale de la torre de
regeneración, tanto para el enfriamiento como para el calentamiento.
5. Las torres deben estar equipadas con derivaciones de presión para que la
caída de presión a través del lecho de desecante pueda monitorearse del
modo deseado. -Conservación de energía: Hay autores que estiman que el
calor de regeneración requerido es de alrededor de 6500 Btu/ libra de agua
sacada.
Se sugiere los siguientes métodos para ahorrar energía:
-1. Usar el calor de desecho, tal como la salida caliente de las turbinas de gas
que impulsan los elevadores de presión. Pueden surgir problemas de
seguridad y de operación.
2. Aunque los ciclos de 8 horas son los más populares, un ciclo de 10 a 12 horas
es lo óptimo.
-3. La aislación interna del recipiente del lecho sólido puede ahorrar 20 a 30 %
de la energía requerida.
- 4. La capacidad del desecante decrece con el uso, y el diseño se basa en un
valor relativamente constante de uno a cuatro años. Por lo que cuando el
desecante es nuevo, el ciclo de deshidratación puede ser alargado. Se
instala un probador cerca del fondo del lecho para permitir la operación con
un ciclo de tiempo máximo
En los actuales momentos los controles computarizados permiten tener mejor y
más instantánea información de todos los procesos, lo cual permite optimizar las
operaciones, cuyo resultado final debe traducirse en ahorros de tiempo y dinero.
Detección de problemas.
La mayoría de las unidades de desecantes sólidos son confiables y requieren
poca atención en la operación. Sin embargo, cuando el diseño es demasiado
pobre, la operación y el mantenimiento pueden ocasionar gastos innecesarios
como cambios frecuentes del desecante, excesivas paradas de planta y
reemplazo de partes del equipo. A continuación se describen algunos puntos a
tener en cuenta con el fin de evitar problemas operativos:
Contaminación del lecho:
La causa más común es la remoción incompleta de los contaminantes en el gas
de entrada. Otra causa puede ser que haya entrado aceite lubricante de los
compresores usados para elevar la presión del gas de regeneración. Además, si
el gas de regeneración que deja el separador está mezclado con el gas de
alimentación que va a la torre deshidratadora, un mal funcionamiento del
separador puede vaciar hidrocarburos líquidos y agua dentro del desecante.
Punto de rocío alto
Es uno de los problemas que causan dificultades en la operación. Las posibles
causas son:
1. Fracturas de la aislación interna. Estas fracturas en el revestidor o en la
aislación pueden detectarse por puntos calientes o pelado de las pinturas
sobre la parte exterior de la carcasa. Colmatado rápido de agua, y una
elevación inusualmente rápida de la temperatura del gas efluente durante la
regeneración.
2. Incompleta regeneración del desecante.
3. Cambios en las condiciones del gas a ser procesado, como ser contenido de
agua excesivo en el gas de alimentación húmedo, debido a un caudal
aumentado (MMscfd), a mayores temperaturas o a menores presiones.
Irrupción prematura:
El no saber exactamente cómo es el comportamiento del desecante a lo largo de
la vida del mismo, conduce a interpretaciones erróneas de los resultados de la
operación a lo largo de cierto tiempo. Al comienzo de un ciclo de secado se
consiguen puntos de rocío satisfactorios, que van decreciendo a lo largo del
ciclo. La capacidad del desecante disminuye a un 55 a 70 % de su capacidad
inicial, y ahí se estabiliza. Eso no debe confundirse con síntomas de
envejecimiento, producidos por no haber reconocido a tiempo un aumento en la
carga de agua, en hidrocarburos pesados (C4+) en el gas de alimentación,
vapores de metanol en la entrada, contaminación del desecante, o regeneración
incompleta.
Ventajas de los desecantes sólidos:
1-Se puede obtener puntos de rocío tan bajos como – 150 º F (1 ppmv de H2O)
2-Son menos afectados por pequeños cambios en la presión del gas,
temperatura o caudal.
3-Son menos susceptibles a la corrosión o al espumamiento.
Desventajas:
1. Costos de capital más elevados y caídas de presión más altas
2. Puede producirse envenenamiento del desecante por hidrocarburos pesados,
H2S, CO2, etc.
3. Puede producirse ruptura mecánica de las partículas del desecante
4. Altos requerimientos de espacio y peso
5. Altos requerimientos de calor de regeneración y altos costos de utilidades