REMOCION DEL MERCURIO

Introducción

El mercurio es un componente traza (naturalmente) de los combustibles fósiles como el gas natural, carbón, petróleo crudo, condensados del gas y de las arenas alquitranadas.

El mercurio está presente en el gas de pozo en concentraciones usualmente inferiores a 100 mg/Nm3, si bien se ha informado valores mayores.

Las Formas De Mercurio:

Elemental Orgánico (metilmercurio, dimetil mercurio) Inorgánico (nitrato de mercurio y el sulfuro de mercurio)

Características:

El mercurio es un contaminante natural que proviene del reservorio (usualmente su presencia no se monitorea en la etapa de desarrollo del yacimiento). Se adsorbe al metal en: instalaciones de fondo, cabeza de pozo, line pipe y en toda la planta de tratamiento (PTG o PTC). Aunque idealmente debería ser removido tan cerca del reservorio como se pueda, en la práctica si se conoce su presencia, se remueve en la entrada a la planta (PTG) o más usualmente aguas abajo del separador, en la corriente gaseosa.

Una vez que el mercurio ingresa a la planta (PTG o PTC) su remoción es prácticamente imposible y requiere tratamientos químicos costosos. Los procesos de tratamiento habituales de gas natural remueven mercurio pero no en forma total, la diferencia queda retenida en planta o pasa a las fases líquidas que egresen también de la planta.

Objetivos:

Producir la entrada de azufre a los grupos funcionales superficiales del carbón activado, para mejorar la captación de mercurio por el adsorbente

Verificar la influencia de la temperatura y PH en la adsorción de mercurio en cada uno de los adsorbentes sintetizados

La Remoción Del Mercurio Se Lleva A Cabo Mediante:

Carbón activado

Tamiz molecular

Es un material que contiene poros pequeños de tamaño preciso y uniforme. Usado como agente adsorbente, funciona como un filtro pero que opera a nivel molecular atrapando el mercurio que es venenoso y perjudicial para las tuberías de aluminio

Deshidratación Y Remoción De Mercurio:

Se remueve el vapor de agua mediante alguno de los siguientes procesos:

Unidad de glicol- liquido desecante que adsorbe el agua por contacto usualmente trietilen glicol

Unidad PSA se utiliza un adsorbente solido, como la zeolita que es un silicato de aluminio

Uso Del La Remoción Del Mercurio:

En el caso del gas natural y líquidos de gas naturales probables que se presente como mercurio elemental, mientras que en el petróleo crudo también puede estar presente como órgano-metálico y mercurio iónico. Los niveles de concentración varían desde 0,01 hasta 5000 microgramos por principales zonas normal es metro. El cúbico de preocupación con mercurio son:

Exposición de los trabajadores aniveles altos de mercurio durante las operaciones de mantenimiento y corrosión de los equipos de proceso debido a la fragilidad del metal líquido o corrosión de amalgama

Envenenamiento de los catalizadores aguas abajo preciosos costosos de metales tales como platino o paladio.

Mecanismos de degradación

Los mecanismos por los cuales el Hg puede degradar las aleaciones de aluminio son básicamente tres:

Amalgamación.Corrosión de amalgama.Fragilizarían por metal líquido.

A) Amalgamación

Es el proceso por el cual el Hg forma soluciones líquidas con metales tales como Al, Sn, Au, Ag y Zn. No requiere agua para desarrollarse.

En el caso del Al, la formación de amalgama enfrenta dos problemas:

La película de óxido formada natural o intencionalmente sobre su superficie le confiere cierta protección. Si bien esta capa protectora no es completamente homogénea y puede tener defectos, la tensión superficial del Hg dificulta su penetración.

La solubilidad de Al en la amalgama es baja, y se necesitan en consecuencia cantidades significativas de Hg para disolver una pequeña porción de Al.

B) Corrosión De Amalgama

Ocurre cuando el Hg y el aluminio se amalgaman en presencia de humedad:

Hg + Al ® Hg(Al) (amalgamación)Hg(Al) + 6 H2O ® Al2O3.3H2O + 3 H2 + Hg

Hg + Al ® Hg(Al) (amalgamación)

Dado que el Hg se regenera, la reacción es auto-propagante en la medida en que exista agua.

La diferencia entre la amalgamación simple y la corrosión de amalgama, es que ésta requiere agua y se propaga con cantidades minúsculas de Hg. Estas condiciones pueden presentarse durante las operaciones de mantenimiento o des escarchado de la unidad.

Si existen suficiente humedad y Hg, la penetración es rápida, aunque no tanto como en el mecanismo de fragilizarían que veremos después.

No es un modo habitual de falla debido a que en general no hay contacto entre el Hg líquido y la humedad o el agua.

Impacto En Aceros

Sitios De Acumulación Del Mercurio:

Adsorción

Es una observación común que el contenido de Hg del gas disminuye a medida que aumenta el tiempo de residencia del gas en una tubería de acero. Por ejemplo, se ha reportado que un tramo de 110 km el Hg se redujo de 50 a 20 mg/Nm3.

Similar acumulación de Hg se ha observado en paredes de esferas de almacenamiento de gas licuado de petróleo.

En acero inoxidable, la cantidad de Hg adsorbida es siempre menor que en acero al carbono.

Riesgo De Degradación Del Acero Provocada Por Mercurio

No se conocen casos de fallas de tuberías o equipamiento de acero en plantas atribuidos directa o indirectamente al Hg transportado por el gas, ya sea por fragilidad inducida por metal líquido o por corrosión acuosa.

Opciones De Proceso

Adsorbentes

Se pueden utilizar en una unidad independiente o en combinación con a granel, no renovables lechos de eliminación de mercurio en el circuito de regeneración de gas. Los lechos adsorbentes no renovables son eficaces para la eliminación de mercurio en grandes cantidades, pero muchas veces no prestan la eliminación del mercurio total. Un proceso independiente se muestra en la Figura. En esta opción de proceso, el mercurio es eliminado de la corriente de alimentación, y deja el proceso como una corriente líquida por separado.

Conclusiones

Tanto como física o química debe preverse tan cerca como sea posible de la boca de pozo (reservorio).

Y se Debe medir el mercurio en todas las fases de los procesos de tratamiento del gas natural.

Si el mercurio esta presente y no se remueve, contamina todas las instalaciones y obliga a medidas especiales operativas y ocupacionales.

Bibliografía:

Contaminantes en plantas de acondicionamiento de gas natural; origen y consecuencias 1º jornadas técnicas sobre acondicionamiento de gas natural-IAPG Neuquen 2004-j.a Lijo- J.C Sotomayor – también como nota técnica Nº 32 G.P.A.S.R.L

¿y el mercurio donde esta? Acerca de la sorcion química y especiación del mercurio y sus compuestos en la producción de petróleo y Gas J.A –J.C Sotomayor – Congreso IAPG de producción – mendoza 2006 .tambien como Nota Tecnica Nº 46 G.P.A.S.R.L

Nota tencnica Nº 10 – El mercurio y sus componentes en los hidrocarburos G.P.A.S.R.L