Evaluación de alternativas de procesos para el tratamiento de gas proveniente de una unidad de gasificación de coque

Abstract

El gas de síntesis obtenido por gasificación de coque de petróleo trae consigo un contenido significativo de componentes ácidos, como el sulfuro de hidrógeno (H₂S) y el dióxido de carbono (CO₂), los cuales son potencialmente perjudiciales en los procesos aguas abajo; por ello debe ser tratado y acondicionado por medio de esquemas adecuados para satisfacer las especificaciones del gas, las cuales dependen de su uso. Con el objeto de evaluar varios esquemas de procesamiento de gases y seleccionar el más adecuado para el tratamiento del gas de síntesis obtenido por gasificación de coque, se consideraron dos casos de estudio: “Tratamiento de Gas I” y “Tratamiento de Gas II”. El Tratamiento de Gas I vinculado con el acondicionamiento de un gas de síntesis dispuesto para la producción de metanol y el Tratamiento de Gas II vinculado con el acondicionamiento de un gas de síntesis destinado a la obtención de amoníaco. Este Trabajo Especial de Grado sigue como objetivos específicos: realizar una selección preliminar a partir de esquemas de procesos apropiados, elaborar los balances de masa y energía, diseñar los diagramas de flujo de proceso, estimar los requerimientos de consumo de insumos y servicios industriales, elaborar el estimado de costos, comparar los esquemas preseleccionados a partir de una matriz de selección y elaborar el diagrama de distribución y ubicación de equipos del mejor esquema. Para efectos de la elaboración de los balances de masa y energía, se utilizó el simulador de procesos Aspen HYSYS V8.4 como herramienta inherente. A través del proceso de preselección, soportado por el método analítico jerárquico (AHP) de Saaty (1980), se obtuvo que los esquemas técnicamente aplicables en el tratamiento de un gas procedente de gasificación; son los basados en aminas y solventes físicos. La dietanolamina (DEA) y Rectisol® son aplicables en el procesamiento del gas de síntesis destinado a la manufactura de metanol, mientras que la metildietanolamina (MDEA) y Rectisol® en el tratamiento del gas orientado a la manufactura de amoníaco. Por otra parte, se sugiere la MDEA para el tratamiento selectivo de H₂S y separación del CO₂, y la DEA para la remoción simultánea de ambos componentes ácidos.