Estudio del proceso de remoción del H2S contenido en el gas natural mediante el usos de sorbentes sólidos a base de mineral de hierro / René Uribe M ; tutor Francisco Yánez. , Marvin Ricaurte. , Alfredo Viloria

Ilustraciones Sección Publicaciones Oficiales Tesis de Grado Bibliografía Pregrado Apéndices Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Química Ing. Químico

Debido al aumento en los volúmenes de gas natural a tratar por la industria petrolera venezolana, PDVSA-Intevep lleva a cabo estudios que permiten proponer una alternativa competitiva ante los sorbentes sólidos de naturaleza foránea para la remoción de gases ácidos, tales como el sulfuro de hidrógeno (H2S). Partiendo de esto, el presente Trabajo Especial de Grado se centra en la necesidad de desarrollar un sorbente sólido (pella) elaborado a partir de materia prima nacional, específicamente óxidos de hierro y aglomerantes tales como vermiculita y almidón. Dicho sólido fue elaborado mediante un proceso de peletización bajo condiciones controladas, el cual dio lugar a la formación de pellas, las cuales fueron sometidas a una temperatura de calcinación de 500 ºC, para posteriormente ser utilizadas en ensayos de capacidad de adsorción de H2S en condiciones estáticas. La alternativa planteada, busca un compromiso entre reactividad y resistencia mecánica del sólido luego de reaccionar con H2S, el cual fue obtenido con las pellas de 0,5 cm de diámetro identificadas como 5% VPE, que contienen 5% p/p de vermiculita, estas además de arrojar resultados de capacidad de adsorción (0,20 lb H2S/lb sorbente) y resistencia competitivos con el sorbente comercial, fueron las que mostraron mayor porcentaje de H2S convertido durante el proceso de remoción. Una vez identificado el sólido que cumplió con los requerimientos antes mencionados, se estudió la influencia de ciertos parámetros sobre el mismo; entre ellos la adición de distintos volúmenes de agua en el medio de reacción, observándose como el comportamiento de la capacidad de adsorción de H2S se ajustó a tres zonas. Posteriormente, este sólido pasó por una fase de caracterización fisicoquímica que permitió determinar las fases cristalinas presentes en la pella previa y posterior al proceso de adsorción de H2S, esto junto con lo observado experimentalmente durante el desarrollo del trabajo permitió determinar que la resistencia controlante del proceso de remoción viene dada por la capa de producto formada en la pella a medida que esta reacciona con el H2S. A partir de esto, se concluyo que el modelo de interacción gas - sólido de núcleo sin reaccionar fue el que mejor se ajusto al proceso de remoción observado. Adicionalmente, en este trabajo se evalúo la influencia del peróxido de hidrógeno (H2O2) como una posible vía para la reutilización del sólido luego que este ha reaccionado con H2S, dando como resultado que esta sustancia química es capaz de reaccionar con los sulfuros de hierro presentes en la pella ya usada, permitiendo así el reuso de este sólido en ensayos de capacidad de adsorción de H2S.