PROCESO MEROX

1. PROCESO MEROX

2. Fundamentos del Proceso. El proceso MEROX, es un proceso de conversión catalítica en el cual los mercaptanos son convertidos a disulfuros promovidos por un catalizador el cual activa la oxidación a temperatura ambiente usando oxigeno atmosférico.

3. Descripción del Proceso. La corriente de hidrocarburo amargo fluye del tanque de alimentación al contactor con la solución de Sosa Caustica conteniendo el catalizador (IMP-OM-1) y el aire. La mezcla fluye a un tanque separador en donde es extraída por la parte superior la corriente de hidrocarburo tratado mas aire remanente y por la parte inferior la solución de Sosa regenerada.

4. Tipos de unidades de proceso Merox. • ExtraccionMerox. Para mercaptanos de bajo peso molecular que son solubles en solución de sosa cáustica. Por lo tanto, es para el tratamiento de los gases, GLP, o fracciones de gasolina ligera. • MinalkMerox.- Para el endulzamiento de naftas intermediarias, este proceso inyecta pequeñas ppm de Sosa Caustica en la nafta de alimentación. • Merox libre de Sosa.- Como su nombre lo indica es un proceso que cambia a la sosa caustica por una solución de amoniaco y agua, y así alcanzar la alcalinidad deseada, es utilizado en la querosina y algunas veces en la turbosina.

5. EXTRACCIÓN MEROX

6. Diagrama del proceso Merox para turbosina.

7. Diagrama del proceso Merox para Gas LP.

8. Aplicaciones del proceso Merox para diferentes corrientes de hidrocarburos

10. Química del Proceso. El proceso Catalítico de remoción de Mercaptanos presentes en hidrocarburos ligeros, permite el endulzamiento de diversos productos desde una mezcla de propano-butano (Gas LP) hasta fracciones tipo nafta mediante el tratamiento a base de soluciones Causticas de Hidróxido de Sodio en presencia de un catalizador organometalico. Químicamente el proceso consiste en las siguientes reacciones moleculares :

11. Catalizador. Los procesos mas recientes de conversión de Mercaptanos consideran como catalizadores de oxidación quelatos o complejos organometalicos generalmente a base de hierro, cobre y cobalto. El catalizador desarrollado por el IMP consiste de una ftalocianina de cobalto sulfonada en un grado tal que se pueda lograr la suspensión del mismo en la solución de Sosa. Este catalizador es muy conocido por su capacidad para catalizar la oxidación de Mercaptanos en destilados del Petróleo agridulce, sin embargo han encontrado muy poca aceptación en el tratamiento. Por esa razón se están estudiando y creando diferentes tipos de catalizadores, por ejemplo; Ftalocianina de cobalto encapsulada en Zeolita X e Y para aumentar su fuerza básica.

12. Catalizador. El catalizador utilizado es de un tono verde azulado, amorfo insoluble en agua, resistente a altas temperaturas. Muy estable a la luz, el calor y las soluciones químicas.

13. Variables del Proceso. Presión.- La presión de operación en el mezclador debe ser tal que el aire necesario para la oxidación de los Mercaptanos en la fase acuosa, tenga la máxima solubilidad en la misma. Para tal efecto se sugiere que la presión mínima de operación sea de 3-3.5 Kg/cm2. 2.-Temperatura.- El aumento de temperatura reduce la solubilidad del aire en la fase acuosa. Se sugiere que la temperatura de operación máxima sea de 40 grados Celsius. 3.-Flujo de aire.- Se recomienda un flujo de aire de 20 lt/h. 4.-Concentracion de catalizador en la solución de sosa.- Dentro del intervalo de 75-300 ppm, no se tienen variaciones notables en la eficiencia de oxidación de los mercaptanos.

14. Efectos de las variables del proceso. La reacción se altera de acuerdo con las siguientes variables de operación: 1.-Concentracion de la solución de NaOH.- Dentro de ciertos limites (6-19% en peso) el aumento de la concentración mejora la extracción 2.- Temperatura.- El aumento de la temperatura favorece la reacción inversa. 3.-Tipos de Mercaptanos.- El aumento del peso molecular y la ramificación disminuyen el carácter acido de los mercaptanos y consecuentemente la facilidad de reacción. 4.-Concentracion de Mercaptanos.- El grado de extracción es función directa del contenido de mercaptanos en la corriente de hidrocarburos. 5.-Relacion de solución de Sosa –hidrocarburo.- Una mayor relación aumenta el grado de extracción.

15. Efecto de las variables del proceso. El incremento de la velocidad de reacción se puede lograr mediante el manejo adecuado de las siguientes variables de operación: 1.-Aumento de la temperatura de extracción-oxidación. 2.-Aumento de la cantidad de aire respecto al nivel estequiometrico. 3.-Aumento del grado de contacto entre la solución de Sosa, hidrocarburo y aire. 4.-Aumento de la concentración del catalizador. En resumen, la etapa de extracción y oxidación catalítica de los mercaptanos a disulfuros puede representarse en forma simplificada de la siguiente manera: RSH + O2Catalizador2 RSSR + 2 H2O NaOH

16. Termodinámica de la reacción.

17. PREGUNTAS PLANTIADAS

18. ¿Por qué utilizar aminas? Absorción Reacción exotérmica RNH2 RNH4S + H2S Reacción endotérmica Desorción • Químicamente reactiva. • Fácil de obtener. • Económica. • Regenera fácilmente. • Selectiva respecto al H2S

19. ¿Qué es el LPG? Es la mezcla de gases licuados presentes en el gas natural o disueltos en el crudo. Sus componentes a T y P ambiente son gases, Son fáciles de licuar. En la práctica se puede decir que el LPG esta compuesto por propano y butano.