MX2008014503A - Remocion de gases de acido de un flujo de fluido por medio de co-absorcion reducida de hidrocarburos y oxigeno. - Google Patents

Abstract

El método para la remoción de gases de ácido de un flujo de fluido que contiene hidrocarburos o de un flujo del fluido que contiene oxígeno, por medio de poner el flujo de fluido en contacto con una solución acuosa, que es sustancialmente libre de sales alcalinas inorgánicas y que contiene (i) por lo menos una amina y (ii) por lo menos una sal de metal de un aminoácido y/o de un aminoácido de azufre. El uso combinado de sal de aminoácido y/o sal de aminoácido de azufre reduce la co-absorción de carbohidratos y oxígeno respectivamente, sin afectar sustancialmente la velocidad de absorción con la cual se absorben los gases de ácido, sin reducir sustancialmente la capacidad de absorción de la solución para gases de ácido y sin elevar sustancialmente el consumo de energía necesaria para regeneración.

Description

REMOCIÓN DE GASES DE ÁCIDO DE UN FLUJO DE FLUIDO POR MEDIO DE CO-ABSORCIÓN REDUCIDA DE HIDROCARBUROS Y OXÍGENO DESCRIPCIÓN La presente invención se refiere a un proceso para remover gases ácidos de una corriente de fluido, y a un medio de absorción. La remoción de gases de ácidos tales como por ejemplo, C02, H2S, CS2, HCN, COS o mercaptanos, de corrientes de fluidos, tales como gas natural, gas de refinerías, gas de síntesis, es de importancia por razones diferentes. El contenido del compuesto de azufre de gas natural deberá reducirse por medidas de tratamiento adecuadas directamente en el pozo de gas natural, dado que los compuestos de azufre de los ácidos en el agua con frecuencia se introducen por el gas natural, cuyos ácidos son corrosivos. Para transportar el gas natural en una tubería, por lo tanto, establece previamente que se deben cumplir los valores limitantes de las impurezas sulfurosas. La reducción del contenido de dióxido de carbono frecuentemente se requiere para establecer un valor calorífico pre-establecido . La remoción del dióxido de carbono de los gases de escape es conveniente por varias razones, pero en particular para reducir emisiones de dióxido de carbono que se consideran como la causa principal de lo que se conoce como efecto invernadero. Para remover los gases de ácidos, se usan etapas de tallado con soluciones acuosas de bases inorgánicas u orgánicas. En disolución de gases de ácidos en el medio de absorción, se forman iones con las bases. El medio de absorción puede regenerarse por expansión a una presión inferior y/o separación, las especies iónicas reacciones en retroceso para formar gases de ácidos y/o empiezan a separarse por medio de vapor. Después del proceso de regeneración, se puede reutilizar el medio de absorción. El medio de absorción descrito en la patente de E.U.A. 4,336,233 también se prueba particularmente. Esta es una solución acuosa de metildietanolamina (MDEA) y piperazina como acelerador o activador de absorción. El líquido de lavado descrito comprende de 1.5 a 4.5 mol/1 de metildietanolamina (MDEA) y de 0.05 a 0.8 mol/1, preferiblemente hasta 0.4 mol/1 de piperazina. Aunque los hidrocarburos por sí mismos son insolubles en agua, perteneciendo al alto contenido de aminas orgánicas, las soluciones de amina acuosas que se usan para remover gases de ácidos tienen un carácter lipofílico no insignificante. Esto conduce a la co-absorción de hidrocarburos cunado los fluidos hidrocrbonáceos se tratan con la solución de amina acuosa. La co-absorción de hidrocarburos es desventajosa por muchas razones. Los hidrocarburos son el principal producto de valor de muchas corrientes de fluidos. Por lo tanto, la co-absorción de hidrocarburos conduce a una pérdida no deseada de producto de valor. Aunque los hidrocarburos absorbidos pueden liberarse del medio de absorción cargado en una etapa de expansión corriente arriba antes de que el medio de absorción se regenere y libere de los gases de ácido, esto necesita un gasto de proceso adicional. En muchos casos, la pureza del gas de ácidos producido también es relevante. Por ejemplo, el sulfuro de hidrógeno separado puede pasarse a través de una unidad de recuperación de azufre (SRU, por sus siglas en inglés) en las cuales se oxida catalíticamente a azufre. En este proceso la presencia de hidrocarburos, en particular, hidrocarburos aromáticos tales como benceno, tolueno o xileno, es perjudicial, dado que perjudican la calidad del azufre resultante o dañan los catalizadores usados en las SRU. Los gases fluidos generalmente comprenden cantidades considerables de oxígeno. En la remoción de dióxido de carbono usando soluciones de amina acuosas, el oxígeno puede disolverse físicamente a cierto grado en el medio de absorción. El oxígeno disuelto puede, en particular bajo las condiciones de temperatura elevada en regeneración de medio de absorción, conducir a una destrucción gradual de aminas. Para evitar este problema ya se ha propuesto agregar estabilizadores contra la descomposición inducida por oxígeno al medio de absorción. Aunque el uso de estabilizadores suprime efectivamente la descomposición de aminas, su uso se asocia con costos considerables, dado que la cantidad del estabilizante puede rellenarse continuamente. Dicha descomposición de aminas se ocasiona predominantemente por el oxígeno físicamente disuelto en el medio de absorción, puede ser conveniente suprimir la co-absorción de oxígeno en el medio de absorción. El objeto de la invención es especificar un proceso y un medio de absorción para remover gases de ácido de la coabsorción de hidrocarburos u oxígeno sin (i) dañar significativamente el régimen de absorción en el cual se absorben los gases de ácidos, (ii) sin reducir significativamente la capacidad de absorción de la solución para los gases de ácidos y (ii) sin incrementar significativamente el requerimiento de energía requerido para regeneración . Ahora se ha encontrado que por el uso conjunto de sales de metales de un ácido aminocarboxílico y/o ácido aminosulfónico en la solución acuosa, la co-absorción de hidrocarburos u oxígeno se puede reducir sin consecuencias perjudiciales en la capacidad de absorción, régimen de absorción y requerimiento de energía.

El uso de sales de aminoácidos en medios de absorción se conoce por sí mismos. GB 1 543 748 describe un proceso para remover C02 y H2S de un gas fracturado usando una solución acuosa de una sal de metal alcalino de un ácido N-dialquil-cy-aminomonocarboxílico, tal como dimetilglicina . US-A 4,094,957 describe la remoción de C02 de corrientes de gas usando una solución de absorción que comprende una sal de metal alcalino básica, una amina oculta estéricamente y un aminoácido tal con ?,?-dimetilglicina . EP-A 671 200 la remoción de C02 de gases de combustión de presión atmosférica usando una solución acuosa de una sal de metales de aminoácidos y piperazina. Esta técnica anterior no implica el uso de una solución de amina acuosa que comprende una sal de metal de un ácido aminocarboxílico y/o ácido aminosulfónico para remover gases de ácidos de hidrocarbonáceos y corrientes de fluidos que comprenden oxígeno. La invención se refiere a un proceso para remover gases de ácido de una corriente de fluidos hidrocarbonáceos o una corriente de fluido que comprende oxígeno en las cuales la corriente de fluido se pone en contacto con una solución acuosa que es esencialmente libre de sales básicas inorgánicas y comprende (i) por lo menos una amina y (ii) por lo menos sal de metal de un ácido aminocarboxílico y/o un ácido aminosulfónico .

La invención además se refiere a un medio de absorción para remover gases de ácido de una corriente de fluido que comprende una solución acuosa que esencialmente libre de sales básicas inorgánicas y comprende (i) por lo menos una alcanolamina y (ii) una sal de metal de un ácido aminocarboxílico y/o ácido aminosulfónico . Los siguientes detalles con respecto al proceso de acuerdo con la invención se aplican correspondientemente al medio de absorción de la invención y viceversa, siempre y cuando no aparezca fuera de contexto. La sal de metal del ácido aminocarboxílico y/o ácido aminosulfónico es compatible en la solución acuosa con la amina, en particular la alcanolamina, y no conduce a problemas de solubilidad o almacenamiento. Su co-utilización reduce la co-absorción de hidrocarburos u oxígeno sin dañar significativamente el régimen de absorción en el cual se absorben los gases de ácidos; sin reducir significativamente la capacidad de absorción de la solución para gases de ácidos y sin incrementar significativamente el requerimiento de energía necesario para la regeneración. La solución acuosa es esencialmente libre de sales básicas inorgánicas, que preferiblemente comprende menos de aproximadamente 10% en peso, en particular menos de aproximadamente 5% en peso, sales básicas inorgánicas, las sales básicas inorgánicas son, por ejemplo, carbonatos o carbonatos ácidos de metales alcalinos o metales alcalinotérreos , tales como en particular carbonato de potasio (potasa) . Desde luego, la sal de metal del acido aminocarboxílico y/o ácido aminosulfónico usando una base inorgánica tal como hidróxido de potasio. Con este fin, una cantidad de base que significativamente va más allá de la cantidad necesaria para la neutralización de un ácido aminocarboxílico y/o ácido aminosulfónico usando una base inorgánica tal como hidróxido de potasio. Para este propósito, una cantidad de base que va más allá significativamente de la cantidad necesaria para neutralización no se usa en este contexto. Los ácidos aminocarboxílieos comprenden por lo menos un grupo amino y por lo menos un grupo carboxilo en su estructura molecular. Correspondientemente, los ácidos aminosul fónicos comprenden por lo menos un grupo amino y por lo menos un grupo de ácido sulfónico en su estructura molecular . Los ácidos aminocarboxílieos adecuados son, por ejemplo, a-aminoácidos , tales como glicina (ácido aminoacético) , N-metilglicina (ácido N-metilaminoacético, sarcosina) , N, -dimetilglicina (ácido dimetilaminoacé ico) , N-etilglicina, N, -dietilglicina, alanita (ácido 2-aminopropiónico) , N-metilalanina (ácido 2 - (metilamino) -propiónico) , ?,?-dimetilalanina, N-etilalanina, 2-metilalanina (ácido 2 -amino-isobutírico) , leucina (1-ácido 2-amino-2 -meilpentano) , N-metil - leucina , N, N-dimetilisoleucina, valina (ácido 2 -aminoisovalérico) , a-metilvalina (ácido 2-amino-2 -metil - isovalérico) , N-metilvalina (ácido 2-metil aminoisovalérico), N, N-dimetilvalina, prolina (ácido pirrolidina-2 -carboxílico) , N-metilprolina, serina (1-ácido 2 - amino-3 -hidroxi -propano) , N-metilserina, N,N-dimetilserina, ácido 2 - (metilamino) isobutírico , ácido piperidina-2 -carboxílico, ácido N-metilpiperidina-2 -carboxílico, ß-aminoácidos, tales como ácido 3 -aminopropiónico (/3-alanina) , ácido 3 -metilaminopropiónico , ácido 3 -dimetilaminopropiónico , ácido iminodipropiónico , ácido N-metiliminodipropiónico, ácido piperidina-3-carboxílico, ácido N-metilpiperidina-3 -carboxílico, o ácidos aminocarboxílicos tales como ácido piperidina- -carboxílico, ácido N-metilpiperidina-4 -carboxílico, ácido 4 -aminobutírico , ácido 4-metilaminobutírico , ácido 4 -dimetilaminobutírico . Los ácidos aminosulfónicos adecuados son, por ejemplo, ácido aminometansul fónico, taurina (ácido 2- aminoetansulfónico) , N-metiltaurina . Cuando el ácido aminocarboxílico o ácido aminosulfónico tiene uno o más átomos de carbono quirales, la configuración no cuenta, se puede usar no solo los enantiómeros/diaestereómeros puros, sino también cualquier mezcla deseada o racematos .

El ácido aminocarboxílio preferiblemente es un a-aminoácido o un ß- aminoácido . El ácido amino-sulfónico preferiblemente es un ácido a-aminosul fónico o un ácido ß-aminosulfónico . De estos, se da preferencia particular al a-aminoácido y al ácido /3-aminosulfónico . La designación "a" y "|S" significa, de acuerdo con la nomenclatura usual, que el grupo amino se separa por uno o dos, respectivamente, átomos de carbono del grupo carboxilo o grupo de ácido sulfónico. Particularmente los compuestos adecuados son ácidos N-mono-alquilaminocarboxí lico de Ci-C y ácidos N,N-di-alquilaminocarboxílicos de Ci-C4, en particular ácidos N-mono-alquila-amino de Ci-C4 y ácidos N , N-di - alquil -OÍ-aminocarboxí lico de Ci-C . La sal de metales generalmente una sal de metales alcalinos o sal de metales alcalino tórreos, preferiblemente una sal de metales alcalinos tales como sal de sodio o potasio de las cuales las sales de potasio son más preferidas . Las sales de metales particularmente preferidas de ácidos aminocarboxílicos son la sal de potasio de dimetilglicina o N-met ilalanina . Generalmente, la solución acuosa comprende de 2 a 5 kmol/m3, en particular de 3.5 a 4.5 kmol/m3 de amina (únicamente la sal de metales del ácido aminocarboxí lico y/o ácido aminosulfónico) y de 0.5 a 2 kmol/m3, en particular de 0.7 a 1.5 kmol/m3, de sales de metales del ácido aminocarboxílico y/o ácido aminosulfónico . Las aminas adecuadas son alquilaminas primarias, secundarias o terciarias y/o alcanolaminas . Las alcanolaminas comprenden por lo menos un átomo de nitrógeno que se sustituye por lo menos por un grupo hidroxialquilo , en particular un grupo hidroxialquilo de C2-C3, usualmente un grupo 2 -hidroxietilo , 2 -hidroxipropilo o 3 -hidroxipropilo . Preferiblemente, la solución acuosa comprende por lo menos una alcanolamina . Las alcanolaminas adecuadas se seleccionan de monoetanolamina (MEA) , dietanolamina (DEA) , diisopropanolamina, trietanolamina (TEA) , dietiletanolamina (DEEA) , etildietanolamina, aminoetoxietanol (AEE) , dimetilaminopropanol (DIMAP) y metildietanolamina (MDEA) , metildiisopropanolamina (MDIPA) , 2-amino-2-metil-l-propanol (AMP) , 2-amino-l-butanol (2-AB) o sus mezclas. En modalidades preferidas, la alcanolamina es una alcanolamina terciaria. Además, la solución acuosa puede comprender de uno o más activadores que se seleccionan de aminas primarias y secundarias. Los activadores preferiblemente se usan cuando la absorción de C02 se pretende que sea acelerada por la formación intermedia de una estructura de carbamatos . La alcanolamina terciaria puede ser una trialcanolamina , alquildialcanolamina o dialquilalcanolamina .

Los grupos alquilo pueden ser de cadena recta o ramificada y generalmente tienen de uno a cuatro átomos de carbono. Los grupos alcanol generalmente tienen de dos a cuatro átomos de carbono. Ejemplos de alcanolaminas terciarias son: trietanolamina (TEA) , tributanolamina , metildietanolamina (MDEA) , diet iletanolamina (DEEA) , dimetiletenolamina , dimetilpropanolamina , metildiisopropanolamina (MDIPA) y preferiblement emetildietanolamina (MDEA) . El activador preferiblemente se selecciona de: a) heterociclos saturados de 5 ó 6 miembros que tienen por lo menos un grupo NH en el anillo, que pueden comprender uno o dos heteroátomos adicionales en el anillo seleccionado de nitrógeno y oxigeno, o b) compuestos de la fórmula R1-NH-R2-NH2 , en donde R1 es alquilo de Ci-C6 y R2 es alquileno de C2-C3. Ejemplos de activadores preferidos son: piperazina, 2 -metilpiperazina , N-metil -piperazina , homopiperazina , piperdina y morfolina y también 3 -metilaminopropilamina . Los activadores adecuados adicionales son dietilentriamina , trietilentetramina, tetraetilenpentamina ; 2, 2-dimetil-l, 3 -diaminopropano , hexametilendiamina, 1,4-diamiobutano , 3 , 3 - iminotrispropilamina , tris (2-aminoetil ) amina , N- ( 2 -amino-etil ) piperazina , 2- (etilamina) etanol ) , 2 - (metilamino) etanol , N- (2 -hidroxietil) - etilendiamina y N, N ' -bis (2 -hidroxietil) etilendiamina .

Las combinaciones particularmente preferidas de alcanolaminas terciarias y activadores son lo siguientes: (i) metildietanolamina y piperazina, (ii) metildietanolamina y met ilaminopropilamina , (iii) metildietanolamina y aminoetoxietanol, o (iv) metildietanolamina y 2 -amino- 1 -butanol . El medio de absorción también puede comprender aditivos tales como inhibidores de corrosión, enzimas, etc. Generalmente, la cantidad de dichos aditivos está en la escala de aproximadamente 0.01-3% en peso del medio de absorción . El método y medio de absorción de acuerdo con la invención son adecuados para tratar fluidos, en particular corrientes de gases de todo tipo. Los gases de ácidos en particular son C02, H2S, COS y mercaptanos . Además, S03, SO2, CS2 y HCN también puede removerse. Los fluidos que comprenden los gases de ácidos principalmente son gases tales como gas natural, gas de síntesis, gas de horno de coke, gas de fractura, gas de gasificación de carbón natural, gas reciclado, gas de campos de tierra y gases de combustión y en segundo lugar líquidos que son esencialmente inmiscibles con el medio de absorción tal como GLP (gas de petróleo licuado) o LGN (líquidos de gas natural) . El proceso y medio de absorción de la invención son particularmente adecuados para tratar corrientes de fluidos hidrocarbonáceos . Los hidrocarbonos presentes son, por ejemplo, hidrocarburos alifáticos tales como hidrocarburos de Ci-C4, tales como metano, hidrocarburos insaturados tales como etileno o propileno, o hidrocarburos aromáticos tales como benceno. Tolueno o xileno. El proceso y medio de absorción de la invención son particularmente adecuados para remover C02 y H2S . La corriente de fluidos que comprende oxígeno generalmente es una corriente de gas que se forma de la siguiente manera: a) oxidación de sustancias orgánicas, por ejemplo gases de combustión o gases de fluido, b) composta y almacenamiento de materiales de desecho que comprenden sustancias orgánicas, o c) descomposición bacteriana de sustancias orgánicas . La oxidación se puede llevar a cabo con la aparición de flamas, es decir como combustión convencional, o como oxidación sin apariencia de flamas, por ejemplo, en forma de oxidación catalítica u oxidación parcial. Sustancias orgánicas que se someten a la combustión usualmente son combustibles de fósiles tales como carbón vegetal, gas natural, petróleo, gasolina, diesel, rafinados, y queroseno, biodiesel o materiales de desecho que tienen un contenido de sustancias orgánicas. Materiales de partida de oxidación catalítica (parcial) son, por ejemplo, metanol o metano que pueden hacerse reaccionar para formar ácido fórmico o formaldehído . Los materiales de desecho que se someten a la oxidación, formación de compostas o almacenamiento, normalmente son residuos domésticos, desechos de plástico o residuos de empaques. La combustión de sustancias orgánicas usualmente se lleva a cabo en plantas de incineración comunes con aire. La formación de compostas y almacenamiento de materiales de desecho que comprenden sustancias orgánicas generalmente proceden en campos de residuos. El gas de escape o aire de escape de dichas plantas ventajosamente se pueden tratar por el método de la invención. Como sustancias orgánicas para la descomposición bacteriana, comúnmente se hace uso de abono estable, paja, abono líquido, lodo de aguas residuales, residuos de fermentación y similares. La descomposición bacteriana procede, por ejemplo, en plantas de biogases comunes. El aire de escape de dichas plantas puede tratarse ventajosamente por el método de acuerdo con la invención. El gas de partida (gas crudo) rico en constituyentes de gases de ácidos se pone en contacto con el medio de absorción en un paso de absorción en un absorbedor, como resultado de lo cual los componentes de gases de ácido por lo menos se lava en parte. El absorbedor usado preferiblemente es un dispositivo de lavado usado en proceso de lavado de gases convencionales. Los dispositivos de lavado adecuados, por ejemplo, son empaques de descarga, empaques dispuestos y columnas de charolas, contactos de membranas, lavadores de corrientes radiales, lavadores a chorro, lavadores Ventura y lavadores de rociadores giratorios, preferiblemente columnas de empaque dispuestas, columnas de empaque descargadas y columnas de charolas, particularmente de preferencia columnas de charolas y columnas de empaque descargadas. La corriente de fluido se trata con el medio de absorción preferiblemente en una columna en flujo a contra-corriente. El fluido generalmente se introduce en la región inferior de la columna y el medio de absorción en la región superior de la columna. En las columna de charola, charolas de tamices, charolas de tapa de burbuja o charolas de válvula son construidas en la misma sobre las cuales fluye el líquido. Las columnas de empaque descargadas pueden empacarse con varios cuerpos configurados. Se mejoran el intercambio de calor y transferencia de masa los cual pertenece al incremento en el área superficial como resultado de los cuerpos configurados que generalmente son de aproximadamente 25 a 80 mm de tamaño. Los ejemplos conocidos son el anillo Raschig (un cilindro hueco) , anillos de empaque, anillos de algo flujo, monturas Intalox y similares. Los empaques descargados pueden introducirse en la columna en una forma ordenada o también en una forma no ordenada (como lecho empacado) . Los materiales que se consideran son vidrio, cerámica, metales y plásticos. Los empaques estructurados son un desarrollo adicional de empaques descargados ordenados. Exhiben una estructura regular. Como resultado, en el caso de empaques dispuestos, es posible reducir caídas de presión en el flujo de gas. Hay varios diseños de empaques dispuestos, por ejemplo, empaques de hojas de tela o metal. Como material, se puede usar metal, plástico, vidrio y cerámica. La temperatura del medio de absorción en el paso de absorción generalmente es de aproximadamente 30 a 100°C, cuando se usa una columna, por ejemplo de 30 a 70°C y la parte superior de la columna de de 50 a 100°C en la parte inferior de la columna. La presión general en el paso de absorción generalmente es de aproximadamente 1 a 120 bar, preferiblemente de aproximadamente 10 a 100 bar. Se obtiene un gas de producto (gas limpio) que es bajo en componentes de gases de ácidos, es decir, tienen estos componentes agotados, y se obtiene un medio de absorción cargado como componentes de gases de ácido. El proceso de la invención puede comprender uno o más, en particular dos, pasos de absorción secuenciales . La absorción se puede llevar a cabo en una pluralidad de pasos secundarios secuenciales , el gas crudo que comprende los componentes de gas de ácido poniéndose en contacto en cada uno de ellos pasos secundarios en cada caso con una corriente secundaria del medio de absorción. El medio de absorción con el cual el gas crudo entra en contacto puede ser parte cargada con gases de ácido, es decir, puede ser un medio de absorción que se ha recirculado de un paso de absorción subsiguiente al primer paso de absorción, o un medio de absorción parcialmente generado. Con respecto a llevar a cabo la absorción de dos etapas, se hace referencia a las publicaciones de EP-A 0 159 495, EP-A 0 20 190 434, EP-A 0 359 991 y WO 00100271. De acuerdo con una modalidad preferida, el proceso de la invención se lleva a cabo de tal manea que el fluido comprende los gases de ácido primero se tratan con el medio de absorción en un primer paso de absorción a una temperatura de 40 a 100°C, preferiblemente de 50 a 90°C, y en particular de 60 a 90°C. El fluido agotado en gases de ácido se tratan luego con el medio de absorción en un segundo paso de absorción a una temperatura de 30 a 90°C, preferiblemente de 40 a 80°C, y en particular de 50 a 80°C. La temperatura en este paso es de 5 a 20°C inferior que en el primer paso de absorción . Los componentes de gases de ácido pueden liberarse del medio de absorción cargado con los componentes de gases de ácido en una forma convencional (similarmente a la publicaciones citadas más adelante) en un paso de regeneración, obteniéndose un medio de absorción regenerado. En el paso de regeneración, la carga del medio de absorción se reduce y el medio de absorción regenerado resultante preferiblemente se recircula subsecuentemente al paso de absorción . Generalmente, el paso de regeneración comprende por lo menos un relajamiento de presión del medio de absorción cargado de una alta presión, prevalece cuando se lleva a cabo el paso de absorción, a una presión inferior. La expansión de presión puede lograrse por ejemplo, por medio de una válvula de obturador y/o una turbina de expansión. La regeneración usando una etapa de expansión se describió, por ejemplo, en las publicaciones US 4,537,753 y US 4,553,984. Los componentes de gases de ácido pueden liberarse en el paso de regeneración, por ejemplo, en una columna de expansión, por ejemplo, un recipiente de transmisión verticales u horizontales, o una columna de flujo a contracorriente que tiene partes internas. La columna de regeneración puede ser, si es apropiado, una columna de empaque descargadas, columna de empaque dispuestas o columna de charola. La columna de regeneración en la parte inferior tiene un calentador, por ejemplo, un evaporador de circulación rozada con bomba de circulación. En la parte superior, la columna de regeneración tiene una salida para los gases de ácido liberados. Los vapores del medio de absorción introducidos se condensan en un condensador y se recirculan a la columna. Una pluralidad de columnas de expansión pueden conectarse en serie, en las cuales la regeneración se lleva a cabo a diferentes presiones. Por ejemplo, se puede llevar a cabo la regeneración en una columna de expansión preliminar a alta presión que normalmente es de aproximadamente 1.5 bar por arriba de la presión parcial de los componentes de gases de ácido en el paso de absorción y en una columna de expansión principal a baja presión, por ejemplo de 1 a 2 bares absoluto. La regeneración usando dos o más etapas de expansión se describe en las publicaciones US 4,537,753, US 4,553,984, EP-A 0 159 495, EP-A 0 202 600, EP-A 0 190 434 y EP-A 0 121 109. DE 100 28 637 describe una variante de proceso que tiene dos etapas de expansión a baja presión (1 a 2 bar absolutos) en las cuales el líquido de absorción que se regenera parcialmente en la primera etapa de expansión a baja presión se calienta y en la cual si la corriente superior apropiada de la primera etapa de expansión a baja presión, se provee una etapa de expansión a presión media, en la cual la expansión se lleva a cabo en por lo menos 3 bar. En este proceso, el líquido de absorción cargado primero se expande a una presión de 1 a 2 bar (absoluto) en una primera etapa de expansión a baja presión. Subsiguientemente, el líquido de absorción parcialmente regenerado se calienta en un intercambiador de calor y luego se expanden de nuevo a una presión de 1 a 2 bar (absoluto) en una segunda etapa de expansión a baja presión. La última etapa de expansión también se puede llevar a cabo bajo vacío que se genera, por ejemplo, por medio de una bomba a chorro de vapor, si es apropiado, en combinación con un dispositivo de generación de vacío mecánico como se describió en EP-A 0 159 495, EP-A 0 202 600, EP-A 0 190 434 y EP-A 0 121 109 (US 4,551,158). Debido a la igualación óptima del contenido de los componentes de amina, el medio de absorción de la invención tiene una capacidad de alta carga con gases de ácido que también pueden desorberse de nuevo de manera fácil. Como resultado, en el proceso de la invención, el consumo de energía y la circulación de solventes pueden reducirse significativamente . La invención será descrita en mayor detalle sobre la base del dibujo anexo y los siguientes ejemplos. La Figura 1 muestra la solubilidad de metano como una función de presión en un medio de absorción de la invención y en un solvente comparativo sin sal de aminoácidos . 1 Las Figuras 2 y 3 muestra diagramáticamente un dispositivo adecuado para llevar a acabo el proceso de acuerdo con la invención. La Figura 2 ilustra diagramáticamente un dispositivo en el cual se lleva a cabo la etapa de absorción como una sola etapa y la etapa de expansión como dos etapas . El gas de alimentación se alimenta en la línea de vía 1 a la región inferior del absorbedor 2. El absorbedor 2 es una columna que se empaque con empaques descargados con el fin de lograr la transferencia de masa e intercambio de calor. El absorbente que es absorbente regenerado teniendo un contenido residual bajo de gases de ácidos se aplican vía la línea 3 a la parte superior del absorbedor 2 en flujo a contracorriente al gas de alimentación. El gas agotado en gases de ácido sale del absorbedor 2 en la parte superior (línea 4) . El absorbente enriquecido con gases de ácidos sale del absorbedor 2 en la parte inferior vía la línea 5 y se introduce en la región superior de la columna de expansión de alta presión 6, que generalmente se opera a una presión que está por arriba de la presión parcial de gases de ácido del gas crudo alimentado al absorbedor. El medio de absorción generalmente se expande usando dispositivos convencionales, por ejemplo, una válvula de control de niveles, una turbina hidráulica o una bomba que corre en reversa. En la expansión, la mayoría de los gases que no son de ácidos disueltos y también una pequeña parte de los gases de ácido se liberan. Estos gases se expulsan de la columna de expansión de alta presión 6 en la parte superior vía la línea 7. El medio de absorción que aún se carga con la mayoría de los gases de ácidos sale de la columna de expansión de alta presión vía la línea 8 y se calienta en el intercambiador 9, en el cual una pequeña parte de los gases de ácido pueden liberarse. El medio de absorción caliente se introduce en la región superior de una columna de expansión a baja presión 10 que se equipa con un lecho empacado de empaque descargado con el fin de lograr un área de la superficie y por lo tanto causa la liberación de los gases de ácido y establece un equilibrio. En la columna de expansión de baja presión 10, la mayoría de los gases de ácido virtualmente se libera completamente de manera intermitente. El medio de absorción se regenera y enfría simultáneamente de esta manera. En la parte superior de la columna de expansión a baja presión 10, un refrigerante a reflujo 11 vía la línea 13. El condensado se bombeó de nuevo por medio de la bomba 14 a la parte superior de la columna de expansión a baja presión 10. El medio de absorción regenerado que aún contiene una pequeña parte de los gases de ácido sale de la columna de expansión a baja presión 10 en la parte inferior vía la línea 15 y se aplica por medio de bombas 16 vía la línea 3 a la parte superior del absorbedor 2. Vía la línea 17, el agua fresca puede alimentarse para constituir el agua descargada con los gases . La Figura 3 muestra diagramáticamente un dispositivo para soportar el proceso de la invención que tiene una etapa de expansión y una etapa de desorbción (de separación) . El gas de alimento se alimenta vía la línea 1 a la región inferior del absorbedor 2. El medio de absorción se aplica vía la línea 3 a la parte superior del absorbedor 2 en flujo a contracorriente al gas de alimentación. El gas que se agota en gases de ácido sale del absorbedor 2 en la parte superior (línea 4) . El medio de absorción que se enriquece con gases de ácido sale del absorbedor 2 en la parte inferior vía la línea 5 y se introduce vía una turbina de expansión 19 a la región superior de la columna de expansión de alta presión 6, que generalmente se opera a una presión que esta por arriba de la presión parcial de C02 del gas crudo alimentado al absorbedor. En la expansión, la mayoría de los gases que no son ácidos disueltos y también una pequeña parte de los gases de ácido se liberan. Estos gases se expulsan de la columna de expansión de alta presión 6 en la parte superior vía a línea 7. La energía que surge en la turbina de expansión 19 puede usarse para operar la bomba 16. 4 El medio de absorción que aún se carga con la mayoría de los gases de ácido sale de la columna de expansión a alta presión vía la línea 8 y se caliente en el intercambiador de calor 9 por intercambio de calor indirecto con medio de absorción regenerado que se pasa vía la línea 15. El medio de absorción cargado caliente se introduce en la región superior de una columna desorbedora 10. La columna 10 tiene calentamiento infiero indirecto vía el intercambiador de calor 18. En la columna 10, una parte del C02 y H2S se libera intermitentemente, el resto se expele virtualmente de manera completa por la separación en la parte inferior de la columna 10. En la parte superior de la columna 10, se provee un refrigerante a reflujo 11 que tiene un recipiente de recolección 12, con el fin de enfriar los gases de ácido liberado y condensar una parte del vapor. La mayoría del gas de ácido sale del refrigerante a reflujo 11 vía la línea 13. El condensado se bombea de nuevo a la parte superior de la columna 10 por medio de la bomba 14. El medio de absorción regenerado sale de la columna 10 en la parte inferir vía la línea 15, y, vía el intercambiador de calor 9, se aplica a la parte superior del absorbedor 2 por medio de la bomba 16 vía la línea 3 el refrigerante 20. Vía la línea 17, el agua fresca puede alimentarse para constituir el agua descargada con los gases.

Ej emplo Se hizo uso de un medio de absorción de la siguiente composición: 40% en peso de metildietanolamina y 60% en peso de agua. El medio de absorción sirvió como medio de absorción, comparativo . Un medio de absorción de la invención se obtuvo mezclando el medio de absorción comparativo con 10% en peso de sal de potasio de dimetilglicina . Ambo medios de absorción se precargaron con 20 Nm3 de dióxido de carbono/medio de absorción t. la solubilidad de metano en el medio de absorción se determinó en varias presiones parciales de metano. Los resultados se muestran en la fig. 1. Se observará que en el medio de absorción de la invención, a la mima presión parcial de metano, significativamente menos metano es soluble. Se espera que la reducción de solubilidad sea aún más pronunciada en el caso de hidrocarburos de cadena mas larga e insaturados que en el caso de metano.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. - Un proceso para remover gases de ácido de una corriente de fluido hidrocarbonáceo o una corriente de fluido que comprende oxígeno en la cual la corriente de fluido se pone en contacto con una solución acuosas que es esencialmente libre de sales básicas inorgánicas y comprende (i) de 2 a 5 kmol/m3 de por lo menos una alcanolamina y (ii) de 0.5 a 2 kmol/m3 de por lo menos una sal de metal, de un ácido aminocarboxílico y/o un ácido aminosul fónico .

2. - El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el ácido aminocarboxílico es un ácido a-amino o un ácido /3-amino y/o el ácido aminosulfónico es un ácido a-aminosulfónico o un ácido jS-aminosulfónico .

3. - El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en donde el ácido aminocarboxílico es un ácido N-mono-alquilaminocarboxí lico de Cx-C^ o un ácido N,N-di-alquilaminocarboxí lico de Ci-C4.

4. - El proceso de acuerdo con una* de las reivindicaciones precedentes en las cuales la sal de metal es una sal de metal alcalino o de metal alcalinotérreo .

5. - El proceso de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la sal de metal del ácido aminocarboxílico es la sal de potasio de N, N-dimetilglicina o N-metilalanina .

6. - El proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde la alcanolamina se selecciona de monoetañolamina (MEA) , dietanolamina (DEA) , diisorpopanolamina , trietanolamina (TEA) , dietiletanolamina (DEEA) , etildietanolamina, aminoetoxietanol (AEE) , dimetilaminopropanol (DIMAP) , metildietanolamina (MDEA) , metildiisopropanolamina (MDIPA) , l-amino-2-metil-l-propanol (AMP) , 2 -amino- 1 -butanol (2-AB) o mezclas de los mismos.

7. - El proceso de acuerdo con la reivindicación 6, en donde la alcanolamina es una alcanolamina terciaria.

8. - El proceso de acuerdo con la reivindicación 7, en la cual la solución acuosa además comprende uno o más activadores .

9. - El proceso de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el activador se selecciona de piperazina, metilaminopropilamina, aminoetoxietanol y 2-amino-l-butanol .

10. - El proceso de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la solución acuosa comprende: (i) metilietanolamina y piperazina, (ii) metildietanolamina y metilaminopropilamina, (iii) metildietanolamina y aminoetoxietano , o (iv) metildietanolamina y 2-amino-l-butanol.

11. - Un medio de absorción para remover gases de ácido de una corriente de fluido, comprendiendo una solución acuosa que es esencialmente libre de sales básicas inorgánicas y comprende (i) de 2 a 5 kmol/m3 de por lo menos una alcanolamina y (ii) de 0.5 a 2 kmol/m3 de por lo meno una sal de metal de un ácido aminocarboxí 1 ico y/o ácido aminosul fónico .

12. - El medio de absorción de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el ácido amiocarboxíl ico es un ot -aminoácido o un -aminoácido y/o el ácido aminosulfónico es un ácido a-aminosulfónico o un ácido /3-amiosulfónico .

13. - El medio de absorción de acuerdo con la reivindicación 11 ó 12, en donde el ácido aminocarboxí lico es un ácido N-mono-alquilaminocarboxí lico de C1.-C4 o un ácido N, N-di -alquilaminocarboxil ico de Ci-C4.

14. - El medio de absorción de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la sal de metal del ácido aminocarboxí lidco es la sal de potasio de N, -dimetilglicina o n-metil-alanina .

15. - El medio de absorción de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 14, en donde la alcanolamina se selecciona de monoetanolamina (MEA) , dietanolamina (DEA) , diisopropanolamina, trietanolamina (TEA) , dietiletanolamina (DEEA) , etildietanolamina , amioetoxietanol (AEE) , dimetilaminopropanol (DIMAP) , metildietanolamina ( DEA) , me ildiisopropanolamina (MDIPA) , 1 -amino-2 -metil - 1 -propanol (AMP) , 2-amino-l-butanol (2-AB) o mezclas de los mismos.

16. - El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 11 a 15, en donde la alcanolamina es una alcanolamina terciaria .

17. - El proceso de acuerdo con la reivindicación 16, en la cual la solución acuosa además comprende uno o más activadores .

18. - El proceso de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el activador se selecciona de piperazina, metilaminopropilamina, aminoetoxietanol y 2 -amino- 1 -butanol .

19. - El proceso de acuerdo con la reivindicación 17, en donde la solución acuosa comprende: (i) metilietanolamina y piperazina, (ii) metildietanolamina y metilaminopropilamina , (iii) metildietanolamina y aminoetoxietano , o (iv) metildietanolamina y 2 -amino- 1 -butanol .