tecnologias seleccionadas

8/18/2019 TECNOLOGIAS SELECCIONADAS

1/9

AMOCO frío lecho de adsorción (CBA) Proceso

Introducción. Este proceso, que fue desarrollado por Amoco Canadá Petroleum

Company, Ltd., en la década de 1970, ha sdo descrto por !oddn y col. "L97#$,

no%les et al. "L977$, &eed "19'($ y Lm et al. "19')$. El proceso de lecho fr*o de

adsorc+n "CA$ es un proceso de recuperac+n de a-ufre su%/punto de roc*o yes muy smlar en prncpo al proceso ulfreen, como la reacc+n de Claus

tam%én se llea a ca%o a temperaturas sufcentemente %a2as para proocar la

condensac+n de a-ufre so%re el catal-ador. n em%ar3o, a dferenca del

proceso ulfreen, donde se usa un %ucle cerrado de 3as nerte para desor%er el

a-ufre adsor%do, una estela de 3as calente de la undad Claus se utl-a para este

prop+sto.

Descripción del proceso. Amoco tene numerosas conf3uracones para el

proceso de CA "erman, 1994$, con la partcpac+n de dos a cuatro

conertdores catal*tcos totales. El n5mero total de conertdores utl-ados y suds+n entre operac+n y operac+n de alme2a conenconal su%/punto de roc*o

depende de la recuperac+n de a-ufre deseado y la concentrac+n de sulfuro de

hdr+3eno 3as ácdo. 6os conf3uracones comunes son cuatro conertdores con

el tercer y cuarto conertdores %ccleta a traés de la adsorc+n, la re3enerac+n,

y los pasos de refr3erac+n y tres conertdores con el se3undo y tercer

conertdores cclsmo. e afrma que la prmera conf3urac+n es capa- de

alcan-ar 99,0 a 99,48 de recuperac+n de a-ufre, y este 5ltmo es capa- de

alcan-ar 9', a 99,08. cuando la recuperac+n se promeda so%re todo el cclo.

:tras conf3uracones de proceso CA pueden lo3rar a5n mayor recuperac+n. El

proceso se puede com%nar con la undad de Claus, o se a;ade a3uas a%a2o como

un tratador de 3as de cola. El flu2o de 3ases a traés de una undad de proceso

CA cuatro conertdor durante los per*odos de re3enerac+n y refr3erac+n se

muestra en las f3uras '/40 y '/41. El proceso hasta el prmer conertdor Caus es

déntca a una planta Claus conenconal. 6urante el per*odo de re3enerac+n, que

se muestra en la f3ura '/40, el prmer efluente del conertdor, en )00 a )0 < =

se almenta al conertdor de CA >o. 1. El 3as calente apor-a el a-ufre que se

ha condensado en el catal-ador, la reactac+n de ese modo. Calefacc+n del

lecho de catal-ador se llea a ca%o no s+lo por el calor sens%le del 3as de

almentac+n, sno tam%én por el calor de la reacc+n de Claus. el, a-ufre car3adode 3as calente se enfr*a en el condensador >o. 4 para recuperar a-ufre l*qudo, y

lue3o uele a calentar antes de entrar conenconal Claus conertdor >o. 4. el

a-ufre formado en este conertdor se recupera por enframento del 3as a

alrededor de 4)0 < = en el condensador >o. (. el 3as se en*a a esta temperatura.

al conertdor de CA >o. 4, que es en el modo de adsorc+n. el efluente de este

conertdor es sufcentemente %a2a en contendo de a-ufre de modo que se puede


2/9

enar drectamente al ncnerador. Cuando se completa la re3enerac+n de CA

conertdor >o. 1, las álulas se conmutan para comen-ar a enfrar el conertdor

calente como se muestra en la f3ura '/41. durante el per*odo de enframento, el

3as de la cola de condensador >o. ( se des*a a CA conertdor >o. 1 y lue3o a

CA conertdor >o. 4 a traés de condensador >o. #. los dos conertdores CA

están operando en sere durante esta fase, que se %enefca de recuperac+n de

a-ufre. Cuando se complete el enframento, el efluente de la CA conertdor >? 1

se en*a a la ncnerac+n y la re3enerac+n de la CA conertdor >? 4 se pone en

marcha. La secuenca de operacones para la conf3urac+n de tres conertdor,

con el cclo conertdores se3unda y tercera, es smlar a la secuenca de cuatro

conertdor. n em%ar3o, no hay se3undo conertdor de Claus, con recalentador

a3uas arr%a y a3uas a%a2o del condensador, y el condensador fnal es operado

contnuamente a3uas arr%a del conertdor de adsorc+n.

El catal-ador utl-ado en los conertdores de CA es la al5mna, el msmo que el

utl-ado en los conertdores de Claus. @na dscus+n de rendmento del

catal-ador en los procesos Claus %a2a temperatura ha sdo presentado por

Pearson "197)$.

La ca*da de pres+n a traés de una undad de CA depende en 3ran medda del

dse;o del sstema. Como un complemento a una undad de la 3arra de dos

reactores estentes, la adc+n de dos conertdores de CA, un condensador, y

las álulas de conmutac+n puede sumar 1 a ( ps a la ca*da de pres+n total de

la planta. n em%ar3o, la coners+n de una undad Claus de tres conertdor

estente a una undad de tres CA conertdor tendrá un mpacto m*nmo en la

ca*da de pres+n de la planta. El lcencante proceso afrma que el costo de captal

de una undad de tres CA conertdor es entre el 9 y el 148 de la de una

undad Claus de tres conertdor conenconal. Esta conf3urac+n CA tene uno

menos condensador y dos menos que el conertdor recalentadores la undad

Claus, pero requere la compra de álulas de conmutac+n. @na undad de cuatro

CA conertdor se afrm+ tener un costo de captal entre 140 y 108 de la de una

undad Claus de tres conertdor conenconal. En 1994, el proceso CA esta%a

en funconamento en unos 40 nstalacones en todo el mundo, tanto en las plantas

de procesamento de 3as y refner*as "erman, 1994$.

=uenteB Arthur ohl &chard >elsen. Purfcac+n 6el !as


3/9

Proceso Selectox.

Introducción Este proceso, que fue desarrollado por la @non :l Company de Calforna

"ahora @nocal Corporaton$ y Dhe Parsons Corp., utl-a un catal-ador de propedad

"electo (($ para la odac+n de concentracones relatamente %a2as de sulfuro dehdr+3eno a a-ufre elemental en un solo paso operac+n. Dres aplcacones del proceso se

muestran en la f3ura '/4#. En la ers+n electo, el proceso se utl-a para la

elmnac+n de sulfuro de hdr+3eno a partr de 3as de cola Claus después de la

hdro3enac+n en una secc+n de hdro3enac+n proceso &. "El proceso de & se

descr%e en una secc+n posteror.$ Acerca de la recuperac+n de a-ufre 3lo%al del 99,8,

que ncluye la undad Claus, es alcan-a%le. Fncluso mayor recuperac+n se puede lo3rar s

el efluente del reactor de electo es tratado en una etapa fnal Claus. El proceso de una

e- a traés electo es adecuado para correntes de 3as ácdo dludo que contenen

hasta apromadamente 8 G-, tales como 3as de escape 3eotérmcos, mentras que el

proceso de dos etapas electo con recclado puede ser utl-ado para correntes de 3asque contenen más de 8 de sulfuro de hdr+3eno. Alrededor del '08 de coners+n de

sulfuro de hdr+3eno a a-ufre se nform+ para el reactor electo en estas dos ersones

del proceso "eaon et al., 19'0$. La prncpal enta2a del proceso de electo, s se

utl-a en con2unc+n con el proceso &, es que un ahorro sustancal de costos de captal

se pueden real-ar medante la susttuc+n de un sstema de tretford con un reactor

electo. Además, se elmnan los pro%lemas con los efluentes l*qudos. La enta2a de las

otras dos ersones del proceso es que son adecuados para el tratamento


4/9

de muy dludas que contenen G4 de correntes de 3as que no se pueden procesar en

undades Claus conenconales. La operac+n se dul3a para ser smple y fa%le y la

coners+n nota%lemente alta "eaon et al, 19'0. !oar, 19'4$.

Descripción del proceso. El proceso y sus prmeras aplcacones comercales han sdo

descrtos por eaon et al. "1979$, eaon et al. "19'0$, Gass et al. "19'1, 19'4$, !oar

"19'4$, arner "19'4$, y 6elaney et al. "1990$. En el proceso electo, que se

muestra esquemátcamente en la fi!ura "#$%& el 3as de cola de Claus pasa prmero a

traés del reactor de hdro3enac+n y una etapa de enframento de dos etapas, donde se

condensa una parte sustancal del apor de a3ua contendo en el 3as. 6espués de la

adc+n de una cantdad cudadosamente controlada de are a 3as enfrado, que entra en

el reactor electo donde el sulfuro de hdr+3eno se oda catal*tcamente se35n la

reacc+n '/ 1.

El efluente del reactor se enfr*a y el a-ufre se condensa. Cuando se requera, el 3as

enfrado puede procesarse adconalmente en una etapa fnal Claus. El 3as que sale del

condensador fnal se ncnera, ya sea térmcamente o catal*tcamente antes de ladescar3a a la atm+sfera. D*pcos cam%os en la composc+n de 3as en el curso del

proceso se muestran en la 'ala "#.

La nspecc+n de la Da%la '/# muestra que el 3as de cola planta Claus normalmente

contene apor de a3ua del (0/(8. Aunque la reacc+n de odac+n selecta "'/1$ no es

reers%le, sus productos "G40 y $ pueden reacconar por la nersa de la reacc+n de '/(

para reducr la coners+n neta de a-ufre. Puesto que la reacc+n nersa se e faorecda

por la presenca de apor de a3ua, la reducc+n de la concentrac+n de apor de a3ua en

el 3as de (0 a (8 a 1, a #8 en ayudas de refr3erac+n en la o%tenc+n de una alta

coners+n. Acerca de '0/908 de los G4 que entran en el reactor electo se conerte

en a-ufre, la coners+n está lmtada prncpalmente por el aumento de la temperaturade%do al calor de reacc+n.

El catal-ador electo (( se nforma, es altamente selecto para la odac+n de sulfuro

de hdr+3eno a a-ufre, sn formac+n de :( y sn odac+n de hdr+3eno o de

hdrocar%uros saturados. e afrma que es altamente acto y esta%le y para mantener su

actdad durante lar3os per*odos de tempo sn la re3enerac+n, cuando se opera a

temperaturas smlares a las encontradas en los reactores Claus "eaon et al, 1979.,

19'0$.

La prmera planta comercal electo nc+ operacones en 197' y se dce que es

alcan-ar efcencas de recuperac+n en 3eneral consstentes de 9', a 99,8, a pesar dela efcenca de recuperac+n de undad Claus anteror ar*a entre 9( a 9)8.


5/9

El proceso de una e- a traés electo consste en el reactor y a-ufre condensador electo muestra en la fi!ura "#$*. La concentrac+n perms%le de sulfuro de hdr+3eno

en la corrente de 3as a tratar está lmtado por el hecho de que todo el calor de reacc+n

se l%era en el reactor, lo que resulta en neles ecesamente altos de temperatura s la

concentrac+n de G4 ecede de apromadamente 8. En el nel de 8, la temperatura

de salda del reactor es de apromadamente 700 =, que se consdera acepta%le "eaon

et al., 19'0$.

El proceso de dos etapas con electo de reccla2e, que al parecer es adecuado para el

tratamento de correntes de 3as que contenen hasta #08 de G4 "eaon et al., 19'0$,

se muestra esquemátcamente en la fi!ura "#$+. Para superar el efecto de la temperatura

de%do al calor de la reacc+n, una parte del efluente de la prmera condensador de a-ufre

se reccla y se me-cla con el 3as de almentac+n al reactor electo. 6e esta manera la

concentrac+n de G4 en la almentac+n se a2usta a apromadamente 8. La parte

restante del 3as que sale del prmer condensador de a-ufre fluye a una etapa Claus

utl-ando al5mna o un catal-ador electo. Alrededor del '48 del sulfuro de hdr+3eno

en la almentac+n se recupera como a-ufre después del reactor electo y un 148

adconal se recupera después de la etapa de Claus. En 199# se nform+ que más de 10

plantas de reccla2e electo esta%an en funconamento "@nocal Cenca 6. H la Parsons

Corp., 199#$. La operac+n comercal de una planta de reccla2e electo ha sdo descrto

por !oa "19'4$ y 6elaney et al. "1990$. Esta undad se dul3a para recuperar alrededor

de 40 LDP6 de a-ufre de una corrente de 3as ácdo que contene 1(8 de G4 "equl%roso%re todo C:-$ con una efcenca de recuperac+n de a-ufre superor a 9,08.

:tras aracones del proceso electo, ncluyendo undades enasadas y undades de

tres etapas con reccla2e, han sdo reportados por Gass et al. "19'1$.


6/9

,uente Arthur -ohl ichard /ielsen. Purificación Del 0as

Proceso Selectox

Para 3ases ácdos que son /(08 en moles de G4, el proceso Claus es menos

competta, ya que es df*cl ase3urar una llama esta%le a un %a2o costo de operac+n En

consecuenca, al3unas otras tecnolo3*as son de nterés. @n método consste en

reempla-ar la secc+n térmca del proceso modfcado/Claus con una cama conertdor

catal*tco que contene el catal-ador electo especal desarrollado por @:P. o%re el

catal-ador, el are se oda G4 a :4 "odac+n catal*tca sn la presenca de una llama$

que reaccona con G4 adconales para producr a-ufre elemental. recuperacones dea-ufre totales de 98 /978 son pos%les con un solo electo y dos etapas Claus "!oar y

=enderson, 199)$.

6os ersones del proceso son ofrecdos por @:P. el contendo de G4 en la

almentac+n de 3as ácdo es 8 en moles o menos, entonces el modo de paso se puede

utl-ar, como el aumento de temperatura en el lecho catal*tco electo está dentro de un

ran3o acepta%le. En este esquema, la corrente de 3as fuera del conertdor catal*tco


7/9

electo se enfr*a y se uele a calentar y se trat+ en una o dos etapas catal*tcas Claus

conenconales adconales. el contendo de G4 está por encma de 8 en moles en

la almentac+n de 3as ácdo, entonces el proceso electo de reccla2e se puede utl-ar.

En la ers+n de recclado, el 3as se reccla a partr de la corrente a%a2o de la prmera

condensador para enfrar la temperatura de salda de electo conertdor catal*tco que

no eceda de 700 < =. El l*mte de temperatura se esta%lece para que el acero al car%onose puede utl-ar para la as2a del reactor. El 3as de la etapa catal*tca electo se enfr*a

para condensar y separar el a-ufre formado y puede ser recalentado para el tratamento

adconal en etapas catal*tcas Claus "!oIdy y ertram, 199'$.

Dhese flame/temperature/controlln3 methods are not requred for lean acd 3as streams

as ther flame temperatures, een at 1008 oy3en, are not h3h enou3h to dama3e h3h/

qualty refractory "!oar and =enderson, 199)$.

El proceso electo parece ser partcularmente aplca%le para los 3ases ácdos con

almentacones de G4 muy ma3ras, pero a una escala relatamente peque;a. La

ausenca de un horno de reacc+n permte que al3unos contamnantes, tales como aroshdrocar%uros, que reacconan en am%os catal-adores selecconados y Claus, hacendo

que los puntos calentes "Jones y ertram, 4001$. Por lo tanto, el proceso no puede ser

tan ndul3ente como Claus conenconal.

=uenteB AEF6 K:GADA. FLLFAK A. P:EDransms+n H Procesamento 6el !as >atural

Proceso MODOP

Introducción. @n proceso smlar al proceso electo, la Ko%l :l drecta

:dac+n

Proceso "K:6:P$, ha sdo desarrollado por Ko%l :l A! de Celle, Alemana, la

flal alemana de la Ko%l :l Corporaton. El proceso K:6:P recupera el sulfuro

de hdr+3eno a partr de 3as de escape de 3ases de cola Claus planta y

re3enerador amna correntes. Este proceso tam%én conerte drectamente el

sulfuro de hdr+3eno en a-ufre elemental a traés de la reacc+n catal*tca de la

ecuac+n '/ 1. La reacc+n tene lu3ar so%re un catal-ador a %ase dspon%le

comercalmente de d+do de ttano "D04$. concentracones de almentac+n

adecuadas ar*an de 0, a '8 de G4. @no a tres etapas de reactores se pueden

emplear dependendo de la concentrac+n de G4 de materas prmas y larecuperac+n 3lo%al de a-ufre requerdo.

Descripción del proceso. La conf3urac+n de proceso para un proceso t*pco

para K:6:P !arra de 3as de cola de lmpe-a se muestra en la =3ura '/47. se

calenta prmero el 3as de cola en un 3enerador de 3as reductor a


8/9

apromadamente 4'0 C, a contnuac+n, los componentes de a-ufre del 3as de

cola se conerten catal*tcamente en sulfuro de hdr+3eno en una etapa de

hdro3enac+n. A contnuac+n se enfr*a el 3as en tres etapas, ncalmente para

recuperar el calor y fnalmente para condensar el a3ua en la columna de

enframento rápdo. 6espués de la adc+n de are, el sulfuro de hdr+3eno se

conerte en a-ufre por odac+n drecta so%re un catal-ador de DF:A a una

temperatura por encma de 1)0 < C. Alrededor del 908 de la G4 se conerte en

a-ufre elemental, que se recupera como un l*qudo en el enframento del 3as en

un condensador "Ko%l, 199#$. se requere una recuperac+n más alta, las

etapas de odac+n adconales se pueden a;adr como se ndca en la f3ura. El

3as de pur3a que sale del condensador fnal se ncneran antes de que se l%era a

la pla.

Aunque la reacc+n de odac+n selecta "'/1$ no es reers%le, los productos de

reacc+n de '/1 " y G40$ pueden reacconar por la nersa de la reacc+n de '/(

para reducr la recuperac+n 3eneral de a-ufre. Por lo tanto, en el proceso de

K:6:P, el a3ua se elmna de la corrente de 3as en la torre de enframento para

me2orar la coners+n de sulfuro de hdr+3eno a a-ufre. La coners+n se puede

aumentar a5n más por elmnac+n de a3ua adconal en una torre de

deshdratac+n de 3lcol después de la etapa de temple.

El a3ua recuperada de la deshdratac+n de la corrente de 3as puede ser tratado

en un separador de a3uas ácdas y se utl-a como a3ua de almentac+n de


9/9

caldera de maqulla2e. En el tratamento de Claus 3as undad de cola, el proceso

es capa- de recuperacones totales de a-ufre de hasta el 99,)8 el n5mero de

reactores ncludo depende de la concentrac+n del 3as de almentac+n y la

recuperac+n de a-ufre requerdo. la selectdad del catal-ador se mam-a en

un reactor K:6:P temperaturas de salda de 40 /470 < C "#'4 / 1' < =$.

Como la reacc+n de odac+n es altamente eotérmca, etapas adconales se

de%en emplear para lmtar la temperatura de salda del reactor por de%a2o de (40

< C ")0'=$ a altas concentracones de G4 en el 3as de almentac+n. El proceso

K:6:P puede ser utl-ado para tratar drectamente %a2o hdr+3eno re3enerador

contendo de sulfuro de amna el sumnstro de 3as. En esta aplcac+n, la

hdro3enac+n y equpo sacar 3eneralmente no se requere de%do a la ausenca

de especes de a-ufre no GM y el %a2o contendo de a3ua del 3as de

almentac+n.

La prmera undad K:6:P fue encar3ado en la planta de procesamento de 3as>orddeutsche Erd3as Auf%eretun3s/ !esellschaft ">EA!$ en No3ten, Alemana,

en 19'(. @na se3unda undad fue nstalada en la msma planta en 19'7, y una

tercera undad K:6:P se puso en marcha en 1991 en Ko%le, Ala%ama "Ko%l,

199#$. La operac+n comercal del proceso K:6:P ha sdo descrto por ettner y

Lermann "19''$ y ettner et al. "19''$.

=uenteB Arthur ohl &chard >elsen. Purfcac+n 6el !as

tecnologias seleccionadas

Documents