| dc.description | El acondicionamiento del gas natural constituye una etapa crucial para su transporte y uso final, ya que la presencia de impurezas, tales como sulfuro de hidrógeno (H2S), dióxido de carbono (CO2) y agua, puede generar problemas de corrosión en los gasoductos y equipos utilizados para su procesamiento, recolección y distribución. Particularmente, el H2S debe ser removido debido a normativas ambientales por lo contaminante que resulta su presencia en el gas. Uno de los procesos más utilizados en la industria petrolera para llevar el gas de producción a las especificaciones finales requeridas, es el endulzamiento con lechos sólidos para la remoción de H2S. La mayoría de los sorbentes sólidos empleados para este fin están basados en óxidos de metales como zinc, hierro y cobre, los cuales componen los núcleos activos que reaccionan con el H2S. Ante el incremento de la demanda de gas natural en el país, PDVSA Intevep se planteó como reto el desarrollo de una tecnología a partir de materia prima nacional para la remoción de H2S basada en mineral de hierro proveniente del Estado Bolívar. El desarrollo de este Trabajo Especial de Grado se centró en la evaluación de diferentes aglomerados de mineral de hierro, denominados pellas, con potencialidades para la remoción de H2S contenido en el gas natural, los cuales fueron preparados a partir de mineral de hierro y dos tipos de aglomerantes: uno inorgánico (vermiculita) y otro orgánico (almidón de maíz). La preparación de las pellas se llevó a cabo en dos lotes: de forma manual y bajo condiciones controladas, empleando un disco peletizador. Una vez obtenidas las diferentes pellas, se les evaluó su reactividad ante la presencia del H2S, a escala de laboratorio en condiciones estáticas, con el propósito de estudiar el efecto de las condiciones de preparación de las mismas, tanto en la resistencia mecánica como en la capacidad de adsorción de H2S. Adicionalmente, se realizó la caracterización física y química de las distintas pellas, antes y después de reaccionar con el H2S. Durante la elaboración manual de las pellas, se observó que las muestras que contenían vermiculita presentaron consolidación, mientras que todas las pellas elaboradas con almidón de maíz mostraron mala compactación y formación de finos. Durante la preparación de pellas bajo condiciones controladas se observó que la vermiculita posee mayor potencial como aglomerante del mineral de hierro en comparación con el almidón, encontrándose que a mayor porcentaje de vermiculita utilizado se obtuvieron las condiciones óptimas de aglomerado. Las pellas que presentaron mejor consolidación y compactación fueron las que contenían 5 % de vermiculita y las de la mezcla de aglomerantes 5 % de vermiculita más 5 % de almidón, identificadas como P-202a y P-204a, respectivamente. De las pellas preparadas bajo condiciones controladas, los mejores resultados de capacidad de adsorción fueron obtenidos por las muestras P-202a y P-204a, cuyos valores se encontraron dentro del umbral de aplicación definido, por presentar valores competitivos con los del producto comercial. Adicionalmente, todas las muestras presentaron variaciones en su coloración, de rojizo a negro, posterior al proceso de reacción con el H2S. De la evaluación del efecto de la temperatura de calcinación en la capacidad de adsorción de las pellas se obtuvo que 500 °C es la temperatura de calcinación donde se alcanza un máximo en la reactividad de estos sólidos con el H2S. Así mismo, el efecto de del tamaño de las pellas sobre su reactividad con el H2S no fue notorio a las condiciones estáticas que fueron evaluadas. En conclusión, el empleo de la vermiculita como aglomerante del mineral de hierro, específicamente en concentraciones del 5 %, permite obtener pellas con resistencia mecánica y capacidad de adsorción competitivas con el producto comercial actualmente empleado en PDVSA, lo cual permite el desarrollo de una solución tecnológica para la remoción del H2S contenido en el gas natural basada en materia prima nacional. Se recomendó, realizar pruebas de capacidad de adsorción a escala piloto en condiciones dinámicas de las pellas en estudio. Así como, análisis morfológicos mediante técnicas de microscopia electrónica y finalmente, evaluar alternativas de regeneración o aprovechamiento de las pellas gastadas. | |
