Simulación del proceso de endulzamiento de gas natural usando la solución acuosa de monoetanolaminaSimulation of the natural gas of sweetening process by aqueous solution of monoethanolamine

Resumen

En este trabajo, se presenta una investigación teórica de la absorción y desorción simultánea de CO2 y H2S presentes en el gas natural usando soluciones acuosas de monoetanolamina (MEA). Los componentes ácidos del gas natural  reaccionan con la solución básica de alcanolamina a través de una reacción reversible exotérmica en un absorbedor y posteriormente se procede a regenerar la solución acuosa de amina. Se ha investigado el uso del solvente MEA para el endulzamiento de gas natural  y se ha utilizado el programa de simulación de procesos ASPEN PLUS. El modelo termodinámico utilizado es Amine Package (Kent y Eisenbergmodel). Se estudiaron los efectos de la temperatura, tasa de recirculación y la concentración de amina pobre en función de la eficiencia de absorción de CO2 y H2S. Se obtuvieron resultados satisfactorios, cuando aumenta el flujo y la concentración de amina pobre, la absorción de CO2 y H2S también aumentan. Con una mejora de la temperatura de la amina de entrada en el absorbedor, el CO2 y el H2S penetran en las etapas superiores del absorbente y disminuye la absorción de gases ácidos en el absorbedor. La concentración de CO2 en el gas limpio puede verse muy influenciada por el número de etapas, mientras que para la concentración de H2S en el gas limpio, la cantidad de etapas desempeña un papel menor. El software ASPEN PLUS representa una buena herramienta para  el cálculo y el análisis de sensibilidad de las variables de operación del proceso.

In this work, we present a theoretical research of the absorption and desorption of simultaneous CO2 and H2S present in the natural gas using aqueous solutions of monoethanolamine (MEA). The acid components of natural gas react with the basic solution of alkanolamine through a reversible reaction exothermic in an absorber and subsequently proceeded to regenerate the aqueous solution of amine. It has been investigated the use of the solvent MEA for the sweetening of natural gas and has used the program of process simulation ASPEN PLUS. The model thermodynamic used is Amine Package (Kent and Eisenberg model). We studied the effects of temperature, rate of recirculation and the concentration of amine poor depending on the efficiency of absorption of CO2 and H2S. Satisfactory results were obtained when increases the flow and the concentration of amine poor, the absorption of CO2 and H2S also increase. With an improvement of the temperature of the amine of entry into the absorber, CO2 and H2S penetrate the upper stages of the absorbent and reduce the absorption of acid gases in the absorber. The concentration of CO2 in the clean gas can be greatly influenced by the number of stages, while for the concentration of H2S in the gas clean; the amount of stages plays a minor role. The software ASPEN PLUS represents a good tool for the calculation and the sensitivity analysis of the variables of operation of the process.