Plantas de procesamiento del gas naturalEl endulzamiento del gas se hace con el fin de eliminar el H2S y el CO2 delgas natural. Como se sabe el H2S y el CO2 son gases que pueden estar presentes en el gas natural y pueden en algunos casos, especialmente el H2S, ocasionar problemas en el manejo y procesamiento del gas; por esto hay que eliminarlos para llevar el contenido de estos gases cidos a los niveles exigidos por los consumidores del gas. El H2S y el CO2 se conocen como gases cidos, porque en presencia de agua forman cidos, y un gas natural que posea estos contaminantes se conoce como gas agrio.Entre los problemas que se pueden tener por la presencia de H2S y CO2 en un gas se pueden mencionar:- Toxicidad del H2S.- Corrosin por presencia de H2S y CO2.- En la combustin se puede formar SO2 que es tambin altamente txico y corrosivo.- Disminucin del poder calorfico del gas.- Promocin de la formacin de hidratos.- Cuando el gas se va a someter a procesos criognicos es necesario eliminar el CO2 porque de lo contrario se solidifica.- Los compuestos sulfurados (mercaptanos (RSR), sulfuros de carbonilo (SCO) y disulfuro de carbono (CS2)) tienen olores bastante desagradables y tienden a concentrarse en los lquidos que se obtienen en las plantas de gas; estos compuestos se deben eliminar antes de que los compuestos se puedan usar.La concentracin del H2S en el aire o en un gas natural se acostumbra a dar en diferentes unidades. La conversin de un sistema de unidades a otro se puede hacer teniendo en cuenta lo siguiente:1 grano = 0,064798 gPeso molecular del H2S = 34.ppm (V) =%(V)*104Granos/100PCN = (5.1)Miligramos/m = (5.2)

Donde,%(V) es la concentracin en porcentaje por volumen y ppm (V) es la concentracin en partes por milln por volumenUn proceso de endulzamiento se puede decir, en general, que consta de cinco etapasi) Endulzamiento. Donde se le remueve por algn mecanismo de contacto el H2S y el CO2 al gas. Esto se realiza en una unidad de endulzamiento y de ella sale el gas libre de estos contaminantes, o al menos con un contenido de estos igual o por debajo de los contenidos aceptables.ii) Regeneracin. En esta etapa la sustancia que removi los gases cidos se somete a un proceso de separacin donde se le remueve los gases cidos con el fin de poderla reciclar para una nueva etapa de endulzamiento. Los gases que se deben separar son obviamente en primer lugar el H2S y el CO2 pero tambin es posible que haya otros compuestos sulfurados como mercaptanos (RSR), sulfuros de carbonilo (SCO) y disulfuro de carbono (CS2).iii) Recuperacin del Azufre. Como el H2S es un gas altamente txico y de difcil manejo, es preferible convertirlo a azufre elemental, esto se hace en la unidad recuperadora de azufre. Esta unidad no siempre se tiene en los procesos de endulzamiento pero cuando la cantidad de H2S es alta se hace necesaria. En la unidad recuperadora de azufre se transforma del 90 al 97% del H2S en azufre slido o lquido. El objetivo fundamental de la unidad recuperadora de azufre es la transformacin del H2S, aunque el azufre obtenido es de calidad aceptable, la mayora de las veces, para comercializarlo.iv) Limpieza del gas de cola. El gas que sale de la unidad recuperadora de azufre an posee de un 3 a un 10% del H2S eliminado del gas natural y es necesario eliminarlo, dependiendo de la cantidad de H2S y las reglamentaciones ambientales y de seguridad. La unidad de limpieza del gas de cola continua la remocin del H2S bien sea transformndolo en azufre o envindolo a la unidad recuperadora de azufre. El gas de cola al salir de la unidad de limpieza debe contener solo entre el 1 y 0.3% del H2S removido. La unidad de limpieza del gas de cola solo existir si existe unidad recuperadora.v) Incineracin. Aunque el gas que sale de la unidad de limpieza del gas de cola slo posee entre el 1 y 0.3% del H2S removido, aun as no es recomendable descargarlo a la atmsferay por eso se enva a una unidad de incineracin donde mediante combustin el H2S es convertido en SO2, un gas que es menos contaminante que el H2S. Esta unidad debe estar en toda planta de endulzamiento.

Tipos de procesosLos procesos que se aplican para eliminar H2S y CO2 se pueden agrupar en cinco categoras de acuerdo a su tipo y pueden ser desde demasiado sencillos hasta complejos dependiendo de si es necesario recuperar o no los gases removidos y el material usado para eliminarlos. En algunos casos no hay regeneracin con recobro de azufre y en otros si. Las cinco categoras son:- Absorcin qumica. ( procesos con aminas y carbonato de potasio). La regeneracin se hace con incremento de temperatura y decremento de presin.- Absorcin Fsica. La regeneracin no requiere calor.- Hbridos. Utiliza una mezcla de solventes qumicos y fsicos. El objetivo es aprovechar las ventajas de los absorbentes qumicos en cuanto a capacidad para remover los gases cidos y de los absorbentes fsicos en cuanto a bajos requerimientos de calor para regeneracin.- Procesos de conversin directa. El H2S es convertido directamente a azufre.- Procesos de lecho seco. El gas agrio se pone en contacto con un slido que tiene afinidad por los gases cidos. Se conocen tambin como procesos de adsorcin.Aunque son muchos los criterios a tener en cuenta para establecer cual categora puede ser mejor que otra, uno de estos criterios y quizs el ms importante desde el punto de vista de capacidad para quitar el H2S es su presin parcial y la figura 67 muestra el comportamiento.Esquema General de un Proceso de Endulzamiento del Gas Natural Mostrando las Cinco Etapas del Proceso. Efectos Fisiolgicos de la Concentracin de H2S en el Aire(1).Concentracin en el Aire Efectos Fisiolgicos%(V) ppm (V) g/100 PCN mg/m0.000013 0.13 0.008 0.18 Olor perceptible y desagradable. Cuando la concentracin es mayor de 4.6 ppm el olfato no la detecta.0.001 10 0.63 14.41 Concentracin mxima ambiental permitida por la OSHA*.0.005 50 3.15 72.07 Pico mximo aceptable por encima del nivel aceptado por la OSHA, permitido durante 10 minutos en un intervalo de ocho horas.0.01 100 6.3 144.14 Irritacin de los ojos. Prdida del sentido del olfato despus de 3 a 15 minutos. Respiracin alterada y dolor en los ojos despus de 15 30 minutos, seguido por irritacin de la garganta despus de 1 h0.02 200 12.59 288.06 Prdida del olfato rpidamente. Lesiones en los ojos y garganta.0.05 500 31.49 720.49 Mareos. Prdida de la razn y el equilibrio. Problemas de respiracin en pocos minutos. Las vctimas necesitan respiracin artificial.0.07 700 44.08 1008.55 Inconsciencia rpidamente. La vctima deja de respirar y muere si no es rescatada con prontitud, adems requiere de respiracin artificial.