ES2237855T3 - Procedimiento de purificacion de una alcanolamina. - Google Patents
Procedimiento de purificacion de una alcanolamina.Info
- Publication number
- ES2237855T3 ES2237855T3 ES98961130T ES98961130T ES2237855T3 ES 2237855 T3 ES2237855 T3 ES 2237855T3 ES 98961130 T ES98961130 T ES 98961130T ES 98961130 T ES98961130 T ES 98961130T ES 2237855 T3 ES2237855 T3 ES 2237855T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- alkanolamine
- stage
- aqueous
- aqueous alkanolamine
- dehydrated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 13
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 8
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 8
- 239000011552 falling film Substances 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LVTYICIALWPMFW-UHFFFAOYSA-N diisopropanolamine Chemical compound CC(O)CNCC(C)O LVTYICIALWPMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- -1 methylmethanolamine Chemical compound 0.000 claims description 5
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 4
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 3
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 claims description 2
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical compound OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 21
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 6
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- WDGCBNTXZHJTHJ-UHFFFAOYSA-N 2h-1,3-oxazol-2-id-4-one Chemical class O=C1CO[C-]=N1 WDGCBNTXZHJTHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N Carbon disulfide Chemical compound S=C=S QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- IZXIZTKNFFYFOF-UHFFFAOYSA-N 2-Oxazolidone Chemical compound O=C1NCCO1 IZXIZTKNFFYFOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000001577 simple distillation Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 2-(2-aminoethoxy)ethanol Chemical compound NCCOCCO GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NESWNPQKWACMGV-UHFFFAOYSA-N 3-(2-hydroxypropyl)-5-methyl-1,3-oxazolidin-2-id-4-one Chemical compound OC(CN1[CH-]OC(C1=O)C)C NESWNPQKWACMGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229940043276 diisopropanolamine Drugs 0.000 description 1
- UAOMVDZJSHZZME-UHFFFAOYSA-N diisopropylamine Chemical compound CC(C)NC(C)C UAOMVDZJSHZZME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000012458 free base Substances 0.000 description 1
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 description 1
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical class C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002303 thermal reforming Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C213/00—Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
- C07C213/10—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
Un procedimiento para la purificación de una alcanolamina acuosa, que ha sido utilizada en un proceso de absorción o extracción en la industria química o del petróleo, procedimiento que comprende someter la alcanolamina a un proceso de destilación, caracterizado en que el proceso de destilación se lleva a cabo en uno o más evaporadores de tipo película y comprende al menos dos etapas, donde en la primera etapa se separa agua de la alcanolamina acuosa y en la segunda etapa la alcanolamina deshidratada es además purificada.
Description
Procedimiento de purificación de una
alcanolamina.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la purificación de una alcanolamina acuosa que ha
sido utilizada en un proceso de absorción o extracción en la
industria química o del petróleo, en particular la contaminada con
productos de degradación.
Las alcanolaminas se aplican mucho como
disolventes en las industrias químicas y del petróleo, por ejemplo
en procesos de absorción y extracción. Las soluciones acuosas de
estos compuestos son muy utilizadas para separar compuestos ácidos
tales como sulfuro de hidrógeno o dióxido de carbono desde
corrientes de gas. Normalmente, estos procesos de separación se
llevan a cabo por regeneración. Esto significa que, después de la
separación de compuestos ácidos desde una corriente de gases por
contacto de la corriente de gas con un disolvente en una columna de
absorción a temperatura relativamente baja, que conduce a un gas
purificado y al llamado disolvente enriquecido (o graso), el
disolvente enriquecido se lleva a una columna de regeneración. El
disolvente enriquecido se calienta y los componentes ácidos se
desabsorben del disolvente, lo que produce a un gas de descarga que
consiste en componentes ácidos y el llamado disolvente magro que
puede reciclarse a la columna de absorción.
Se sabe que estos disolventes se degradan
gradualmente bajo la influencia del calor, aire, etc. De esta forma,
el calentamiento aplicado durante la regeneración, es decir, la
etapa de desorción puede producir alguna degradación. Además,
ciertos compuestos ácidos absorbidos pueden reaccionar con
alcanolaminas para formar sales de amina que no son desabsorbidas
desde la alcanolamina por el calor de la columna de regeneración. En
la técnica, estas sales se conocen por lo general como sales
estables al calor. Otros contaminantes encontrados con frecuencia
son amidas y oxazolidonas. Las oxazolidonas se pueden formar por
reacción entre una alcanolamina y dióxido de carbono. Por ejemplo,
la reacción de CO_{2} con di-isopropanolamina
conduce a
3-(2-hidroxipropil)-5-metil-2-oxazolidona
(frecuentemente citada como "oxazolidona"). A pequeñas
concentraciones, estos contaminantes y productos de degradación no
presentan ningún problema operacional, pero si lo hacen a
concentraciones más altas.
En primer lugar los contaminantes dan lugar a una
reducción de la molaridad de la alcanolamina en el sistema
disolvente total reduciéndose con ello la eficacia del proceso de
absorción. Se ha encontrado además que ciertas sales estables al
calor interfieren con la pasivación normal del acero al carbono que
se emplea preferiblemente para las columnas de absorción y
regeneración y sus partes internas e interconexiones. Esto a su vez
da lugar a corrosión e incrustaciones por sulfuro ferroso. El
reemplazamiento del acero al carbono por acero resistente a la
corrosión es menos atractivo, por obvias razones de coste.
Otro problema operacional causado por sales
estables al calor y otros contaminantes en sistemas disolventes
basados en alcanolamina es la formación de espuma. Las causas de la
misma no se comprenden aún por completo, aunque se ha encontrado que
la formación de espuma difícilmente ocurre, o no tiene lugar, si el
disolvente está limpio. Muchos operarios encuentran ventajoso hacer
el seguimiento de la concentración de los contaminantes en la mezcla
alcanolamina-agua, especialmente las sales estables
al calor, y mantenerlas a un bajo nivel, de, por ejemplo, menos de
3000 ppm de sales estables al calor como aniones.
Antes era una práctica comúnmente aceptada la
renovación continua de una pequeña parte de las existencias de
disolvente, ya voluntariamente mediante una corriente de sangrado, o
involuntariamente por las pérdidas de disolvente causadas por los
pequeños escapes o por una operación incorrecta. De esta forma, la
concentración de contaminantes era difícil que subiera en
proporciones demasiado altas. Estas prácticas, sin embargo, son cada
vez menos aceptables, tanto desde el punto de vista ambiental como
desde el punto de vista económico. Los que trabajan en este campo se
han esforzado cada vez más para reducir el número de cambios de
disolvente. Mientras que veinte años atrás, las existencias del
disolvente podían ser reemplazadas a un ritmo de dos hasta diez
inventarios por año, hoy día los reemplazamientos de existencias del
disolvente se realizan menos de una vez al año. Sin embargo, con
estos bajos ritmos de reemplazamiento, se hace cada vez más
necesario el control del grado de degradación y contaminación.
El solicitante ha realizado estudios de
investigación exhaustivos en el problema de contaminación de
alcanilaminas y como solucionarlo. Ha encontrado en primer lugar que
una operación apropiada de los procesos de absorción y regeneración,
evitando excesivas (localizadas) entradas de calor e ingreso de
aire, es fundamental para hacer mínima la formación de productos de
degradación. En particular debe evitarse que entre oxígeno, azufre
elemental, cianuro de hidrógeno y disulfuro de carbono. No obstante,
aún puede ocurrir degradación y contaminación, permaneciendo aún la
necesidad de un procedimiento de purificación barato, simple y
eficaz.
Se ha propuesto depurar las alcanolaminas
degradadas, contaminadas, por varios procedimientos, pero ninguno de
ellos ha sido de mucha aceptación. Por ejemplo, ha sido propuesta la
electrodiálisis y es aún ofrecida a escala comercial. Esta técnica,
sin embargo, ha tenido poco éxito ya que el coste de la misma es
aproximadamente igual al de un reemplazamiento completo de las
existencias de disolvente, especialmente si la cantidad de
disolvente es relativamente pequeña. Además, se sabe generalmente
que las membranas, son vulnerables tanto física como químicamente y
tienden a obturarse.
Otra técnica que se ofrece a escala comercial es
el intercambio de iones. Esta técnica no ha tenido mucho éxito ya
que al parecer solo separa los contaminantes ácidos dejando los
pesados productos de degradación de alto peso molecular. Además, el
procedimiento no es barato y produce muchas aguas residuales, que
son indeseables y a veces muy difíciles de eliminar.
Por estas razones, hoy día, en muchas
instalaciones, cuando se requiere purificación de alcanolamina y no
es deseable ni el sangrado gradual ni reemplazamiento, se emplea una
simple destilación, conocida también como reformado térmico,
utilizando equipo disponible in situ, tal como columnas de
destilación. Esto es especialmente adecuado para procesos de
reformado discontinuos. Los reformadores térmicos dedicados son
conocidos también, para reformado continuo de una corriente
deslizante, cuando la producción de contaminantes es alta debido a
la composición particular de la corriente de gas ácido que se está
tratando. Sin embargo, con objeto de recuperar lo más posible los
componentes valiosos, se deben emplear tiempos de residencia
prolongados. Esto, a su vez, da lugar a craqueo del producto de
fondo y, consiguientemente, a la comtaminación del producto de
cabezas del reformador con especies ligeras craqueadas. Hay que
señalar que aún cuando tiene lugar un reflujo parcial o
recirculación de la alcanolamina acuosa en los reformadores térmicos
convencionales, el procedimiento no puede ser considerado aún como
un procedimiento en una sola etapa.
En la memoria descriptiva de la Patente británica
UK No. 1.572.682 se propone la utilización de arrastre de vapor para
eliminar la oxazolidona de las alcanolaminas, pero los tiempos de
residencia, en combinación con una temperatura de aproximadamente
200 a 300ºC empleados en tal procedimiento, son indeseablemente
altos dando lugar a las desventajas antes explicadas.
El solicitante ha encontrado que tampoco las
técnicas de destilación al vacío convencionales que utilizan, por
ejemplo, torres de platos de casquete de burbujeo y calderas
tubulares, son completamente satisfactorias, pues también puede
tener lugar una degradación inaceptable. Además, la economía de
costes y calor siguen siendo problemáticas. Según esto, la práctica
general de probar a reformar la alcanolamina acuosa en una columna
convencional, destilador o evaporador no conduce a resultados
satisfactorios.
La Patente
EP-A-0470004 se refiere a un
procedimiento para preparación de
1-aminopropanodiol-2,3 de gran
pureza por reacción de glicidilo con amoníaco, seguido de
destilación.
El solicitante ha encontrado ahora que,
sorprendentemente, se pueden resolver las desventajas antes
descritas sometiendo la alcanolamina acuosa contaminada a un proceso
de destilación que comprende al menos dos etapas, donde en la
primera etapa, la alcanolamina acuosa se deshidrata (es decir, la
alcanol amina se separa del agua) y en la segunda etapa la
alcanolamina deshidratada se purifica además utilizando una clase
especial de aparato de destilación.
Según esto, la invención se refiere a un
procedimiento para la purificación de alcanolamina acuosa que ha
sido utilizada en un proceso de absorción o extracción en la
industria química o del petróleo, procedimiento que comprende
someter la alcanolamina a un proceso de destilación, caracterizado
porque el proceso de destilación se lleva a cabo en uno o más de los
evaporadores tipo película y que comprende al menos dos etapas,
donde en la primera etapa se separa el agua de la alcanolamina
acuosa y en una segunda etapa, la alcanolamina separada del agua se
purifica más.
Hay que señalar que las diversas técnicas
convencionales y de destilación al vacío que se conocen por la
bibliografía, aunque no necesariamente para procedimientos a escala
industrial, permiten solo la separación de productos de degradación
comúnmente presentes en alcanolaminas acuosas, tales como sales
estables al calor, oxazolidonas, amidas, ácidos y similares.
Los evaporadores tipo película se conocen en sí
mismos y están descritos con más detalle en, por ejemplo,
Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology,
tercera edición, Nueva York, 1980, Volumen 9, páginas
478-481. Este artículo distingue cuatro clases
principales de evaporadores de tipo película: el de película
ascendente o evaporador vertical de tubo largo, el evaporador de
película descendente, el evaporador de tubo horizontal o película de
pulverización, y el evaporador de película de barrido o película
agitada, pero no sugiere que ninguno de estos evaporadores sea
adecuado para el procedimiento de destilación (fraccionada) de la
presente invención.
La alcanolamina tiene, adecuadamente, de 1 a 4
grupos hidroxilo y de 2 a 30 átomos de carbono. Entre los ejemplos
de extractores comerciales aplicados están dietanolamina,
metilmetanolamina, metildietanolamina, diisopropanolamina,
diglicolamina, monoetanolamina, o mezclas de ellos. Hay que señalar
que para el procedimiento de la presente invención, el término
alcanolaminas habrá de interpretarse en sentido amplio, incluyendo
glicolaminas. Pueden estar presentes co-disolventes
(físicos) tales como sulfolano (tetrametilen sulfona).
La alcanolamina acuosa que constituye el material
de alimentación en la primera etapa del procedimiento de la
invención, es una mezcla que puede contener 10-90%,
normalmente 25-75% en peso de agua, hasta 20% en
peso de contaminantes y productos de degradación, siendo el resto
alcanolamina y co-disolvente opcional. Si está
presente sulfolano u otro co-disolvente, la relación
de pesos de este co-disolvente a la alcanolamina es
normalmente del orden de 0,5 a 2,0.
En la primera etapa, la alcanolamina acuosa se
deshidrata, lo que significa que se separa el volumen global de agua
de la mezcla. Preferiblemente, las condiciones de la primera etapa
se eligen de manera que se separa más del 95%, especialmente más del
97% del agua originalmente presente. Es adecuado llevar a cabo la
primera etapa a una temperatura que varía de 130 a 180ºC y a una
presión en el intervalo de 40 a 90 kPa (aproximadamente 0,4 a 0,9
bar).
Obviamente, es posible también separar
parcialmente agua de la alcanolamina antes de someterla al
procedimiento de la presente invención, por cualquier proceso o
dispositivo conocido que no sea evaporador tipo película, pero esto
no es lo preferido, ya que es mucho más simple llevar a cabo la
deshidratación en una única primera etapa. Se ha visto que es
posible que en la primera etapa, la alcanolamina acuosa se
deshidrate en un evaporador de película descendente, que puede ser
lo preferido por razones de costes y eficacia. Sin embargo, también
por razones de costes y eficacia puede ser preferible llevar a cabo
la primera etapa en el mismo equipo donde se lleva a cabo la segunda
etapa, que no necesita ser un evaporador de película descendente,
como se explicará después. Obviamente, es posible también una
separación parcial del agua de la alcanolamina acuosa antes de
someterla al procedimiento de la presente invención.
Preferiblemente, en la segunda etapa, la
alcanolamina acuosa se purifica posteriormente en un evaporador de
película agitada, ya que está clase de equipo ha dado los mejores
resultados para separar las sales estables al calor y otros
contaminantes, así como cualquier posible traza de agua no separada
en la primera etapa. Según esto, en un modo de realización adecuado,
también en la primera etapa se deshidrata la alcanolamina acuosa en
un evaporador de película agitada. Se ha encontrado además por el
solicitante que especialmente en una operación continua de largo
plazo del proceso, el evaporador de película de barrido conduce a
mejores resultados que el evaporador de película descendente en la
primera etapa. Adecuadamente, la segunda etapa se lleva a cabo a una
temperatura en el intervalo de 120 a 200ºC y una presión en el
intervalo de 2 a 10 kPa (aproximadamente 0,02 a 0,1 barias).
Es adecuado que el procedimiento de la presente
invención comprenda también como etapa adicional la neutralización
de compuestos ácidos en la alcanolamina acuosa por adición de una
cantidad estequiométrica de una base inorgánica, tal como hidróxido
de sodio o de potasio. Esta adición se puede llevar a cabo antes o
después de la primera etapa.
La invención se refiere también a un
procedimiento para la separación de compuestos ácidos tales como
H_{2}S ó CO_{2} de una corriente de gases ácida que comprende
las siguientes etapas:
a) contacto de la corriente de gases ácida con
una alcanolamina acuosa para dar una corriente de gases purificada y
una alcanolamina acuosa grasa;
b) regeneración de la etanolamina acuosa grasa
por desabsorción térmica de los compuestos ácidos absorbidos, para
dar una alcanolamina acuosa magra y una corriente de compuestos
ácidos;
c) reciclado de la alcanolamina acuosa magra a
la etapa a);
d) reformado de parte de la alcanolamina
acuosa por someterla a un proceso como el descrito antes, de forma
continua o discontinua.
Se sacó una carga de prueba de
di-isopropalamina acuosa gastada del sistema de
tratamiento de amina de una refinería de petróleo europea. De esta
muestra se tomaron unas partidas de 5 litros cada una para analizar
su composición, y se llevaron a cabo ensayos preliminaes a escala de
laboratorio, para encontrar las condiciones de la planta piloto
inicial. Se introdujo entonces la alcanolamina acuosa gastada en una
vasija agitada de 200 litros para pre-calentamiento,
y se introdujo como alimentación a una velocidad de
100-170 kg/hora en una unidad de planta piloto que
comprendia un evaporador de película agitada que tenía una capacidad
de aproximadamente 200 kg/hora, y equipo auxiliar convencional tal
como bombas, refrigerantes y similares.
Durante las marchas de ensayo, se obtuvieron
equilibrios de masas y se realizaron análisis para RFB (base libre
regenerable, la cantidad de amina que puede ser liberada en el
regenerador) y ATB (base total real, la cantidad de amina libre
(RFB) más la amina unida a componentes ácidos fuertes). La
diferencia entre ATB y RFB permite calcular la cantidad de ácidos
fuertes unidos a la amina, es decir, la cantidad de sales estables
al calor expresadas como meq/kg.
En la tabla I se muestra la composición de la
alimentación. En esta y en las subsiguientes tablas, los porcentajes
no suman exactamente cien, lo que es posiblemente debido a pequeñas
inexactitudes en el análisis y a errores de redondeo.
Se analizaron los ácidos orgánicos que eran
principalmente ácido glicólico, ácido acético y ácido propiónico.
Los principales ácidos inorgánicos presentes daban los siguientes
aniones encontrados: SO_{4}^{2-}, Cl^{-}, NO_{3}^{-},
CN^{-} y F^{-}.
La alimentación de
di-isopropilamina acuosa se dividió en dos porciones
(ejemplos 1a y 1b). La porción del ejemplo 1b) se trató con una
cantidad estequiométrica de sosa cáustica (NaOH) antes de la etapa
1. Aproximadamente se requerían 0,28 equivalentes/kg para obtener un
valor de pH de aproximadamente 12, que es aproximadamente igual a la
diferencia entre ATB y RFB. Se trató cada porción de manera
discontinua en dos etapas (el residuo de la primera etapa se utilizó
como alimentación para la segunda etapa) en la planta piloto de
evaporador de película delgada agitada, a las temperaturas y
presiones indicadas en la Tabla II. Los resultados del tratamiento
después de la segunda etapa se indican también en la etapa II.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Puede verse que 91% de la alcanolamina presente
originalmente se podía recuperar mientras que esta cifra aumentaba
al 96% por neutralización previa de los ácidos. Además, se muestra
que la cantidad de sales estables al calor que constituían 87
meq/kg en la alimentación, puede reducirse a más de la mitad, a 38
meq/kg, por aplicación de un simple proceso de destilación en dos
etapas según la invención, mientras que una previa neutralización da
por resultado una reducción adicional a 8 meq/kg.
Se repitieron los experimentos del Ejemplo 1 con
la carga de prueba de disolvente contaminado de una la operación de
una instalación de tratamiento de gas natural europea que aplicaba
el llamado proceso de Sulfinol-M. Debido a que esta
muestra tenía un bajo contenido en ácido por sí misma, se añadieron
intencionadamente solo 5000 ppm de ácido fórmico. La composición de
la alimentación después de la adición se da en la Tabla III.
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Los resultados del tratamiento después de la
segunda etapa se indican en la tabla IV
Se repitieron los experimentos del Ejemplo 1 con
una carga de prueba de di-isopropanolamina
contaminada de otra refinería europea que tenía el problema de
contaminación bastante alta con HCN. En vez de llevarse a cabo de
manera discontinua, el experimento se llevó a cabo de forma
continua, durante 48 horas, empleando un evaporador de película
descendente para la primera etapa y un evaporador de película
agitada para la segunda etapa. Para comparación, se llevó a cabo
también un ensayo con evaporador de película agitada en la primera
etapa. Los resultados eran similares en que en todos los casos
apareció factible una recuperación de más del 90% de la
alcanolamina. Sin embargo, aunque el consumo de energía el
evaporador de película descendente era menos que el del evaporador
de película agitada en la misma etapa, su rendimiento era menor: el
destilado del evaporador de película descendente contenía aún 25% en
peso de di-isopropanolamina, comparado con 2,2% en
peso de di-isopropanolamina en el destilado del
evaporador de película agitada.
Se construyó una unidad de reformador móvil
consistente en dos unidades en serie de evaporadores de película
agitada, en cuatro depósitos de 20 pies (6 m), con una capacidad de
600 a 1200 kg/hora. Se trató con esta unidad un inventario completo
de 223 toneladas de disolvente presente en una instalación de
tratamiento de gas de síntesis que empleaba el llamado proceso de
Sulfinol-M. La composición de la alimentación se da
en la Tabla V.
\vskip1.000000\baselineskip
El procesado del inventario se llevó a cabo
parcialmente fuera del curso de producción (mientras la unidad de
tratamiento del gas estaba aún en funcionamiento) y parcialmente en
forma discontinua. El hidróxido de sodio se añadió a la alimentación
antes de la primera etapa de destilación. Los productos de
destilación de cabeza de las dos etapas se volvieron a mezclar y se
tomaron muestras regularmente de los productos de alimentación y
residuo, para establecer la eficacia de separación de las sales
estables al calor y productos de elevado punto de ebullición. Las
condiciones típicas y los resultados se dan en la Tabla VI.
Durante la producción discontinua, se produjeron
unas 30 toneladas de desechos de las 223 toneladas de alimentación.
De estos desechos se recuperaron 11 toneladas de sulfolano y
metildietiletanolamina en una operación separada, incrementándose la
recuperación global de alcanolamina y sulfolano a aproximadamente
95%.
Claims (9)
1. Un procedimiento para la purificación de una
alcanolamina acuosa, que ha sido utilizada en un proceso de
absorción o extracción en la industria química o del petróleo,
procedimiento que comprende someter la alcanolamina a un proceso de
destilación, caracterizado en que el proceso de destilación
se lleva a cabo en uno o más evaporadores de tipo película y
comprende al menos dos etapas, donde en la primera etapa se separa
agua de la alcanolamina acuosa y en la segunda etapa la alcanolamina
deshidratada es además purificada.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque en la segunda etapa, la alcanolamina
deshidratada se purifica además en un evaporador de película
agitada.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1 o
la 2, caracterizado porque en la primera etapa la
alcanolamina acuosa se deshidrata en un evaporador de película
descendente.
4. Un procedimiento según la reivindicación 1 o
la 2, caracterizado porque en la primera etapa la
alcanolamina acuosa se deshidrata en un evaporador de película
agitada.
5. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la primera etapa
se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 130 a 180ºC y
una presión en el intervalo de 40 a 90 kPa.
6. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la segunda etapa
se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 120 a 200ºC y a
una presión en el intervalo de 2 a 10 kPa.
7. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la alcanolamina
acuosa se selecciona del grupo que comprende dietanolamina,
metilmetanolamina, metildietanolamina,
di-isopropanolamina, diglicolamina, monoetanolamina
y sus mezclas.
8. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque comprende como
etapa adicional la neutralización de compuestos ácidos en la
alcanolamina por adición de una cantidad estequiométrica de una base
inorgánica.
9. Un procedimiento para la separación de
compuestos ácidos tales como H_{2}S o CO_{2} desde una corriente
de gases ácida que comprende las siguientes etapas:
a) contacto de la corriente de gases ácida con
una alcanolamina acuosa para dar una corriente de gases purificada y
una alcanolamina acuosa grasa;
b) regeneración de la alcanolamina acuosa grasa
por desabsorción térmica de los compuestos ácidos absorbidos, para
dar una alcanolamina acuosa magra y una corriente de compuestos
ácidos;
c) reciclado de la etanolamina acuosa magra a la
etapa a);
d) reformado de parte de la alcanolamina acuosa
sometiéndola a una procedimiento como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 8, ya sea de manera continua o
discontinua.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97203318A EP0918049A1 (en) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | Process for the purification of an alkanolamine |
| EP97203318 | 1997-10-27 | ||
| EP98961130A EP1027323B1 (en) | 1997-10-27 | 1998-10-26 | Process for the purification of an alkanolamine |
| PCT/EP1998/007013 WO1999021821A1 (en) | 1997-10-27 | 1998-10-26 | Process for the purification of an alkanolamine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2237855T3 true ES2237855T3 (es) | 2005-08-01 |
Family
ID=8228863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES98961130T Expired - Lifetime ES2237855T3 (es) | 1997-10-27 | 1998-10-26 | Procedimiento de purificacion de una alcanolamina. |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6152994A (es) |
| EP (2) | EP0918049A1 (es) |
| JP (1) | JP2001521018A (es) |
| AT (1) | ATE289289T1 (es) |
| AU (1) | AU733942B2 (es) |
| CA (1) | CA2308704A1 (es) |
| DE (1) | DE69829066D1 (es) |
| ES (1) | ES2237855T3 (es) |
| GC (1) | GC0000005A (es) |
| MY (1) | MY119738A (es) |
| NZ (1) | NZ503444A (es) |
| WO (1) | WO1999021821A1 (es) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070150337A1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-06-28 | Pegasus Transtech Corporation | Trucking document delivery system and method |
| US20070148068A1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-06-28 | Burgers Kenneth L | Reclaiming amines in carbon dioxide recovery |
| US20070148070A1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-06-28 | Shrikar Chakravarti | Production of moderate purity carbon dioxide streams |
| US20070148069A1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-06-28 | Shrikar Chakravarti | Carbon dioxide recovery from flue gas and the like |
| US7323600B1 (en) | 2006-08-08 | 2008-01-29 | Mpr Services, Inc. | Process for improving the conversion of oxazolidones to alkanolamines |
| JP5495520B2 (ja) * | 2008-07-23 | 2014-05-21 | 三菱重工業株式会社 | 排ガス中の二酸化炭素回収装置 |
| DK2496328T3 (da) * | 2009-11-02 | 2020-05-11 | Chem Group Inc | Fremgangsmåde til rensning af procesfluider |
| DE102010009601A1 (de) | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Uhde Gmbh | Entfernung von wärmestabilen Salzen aus organischen Lösungsmitteln |
| US20140012018A1 (en) * | 2011-01-18 | 2014-01-09 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | Sulfolane composition |
| US9994512B2 (en) | 2012-03-29 | 2018-06-12 | Htc Purenergy Inc. | System and process for reclaiming single and mixed amine solvents |
| RU2487113C1 (ru) * | 2012-04-16 | 2013-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Способ очистки раствора диэтаноламина от примесей |
| MX380679B (es) * | 2013-02-19 | 2025-03-12 | Mpr Services Inc | Tratamiento con pelicula delgada de solventes de glicol y amina de alto valor para remover contaminantes. |
| WO2020195697A1 (ja) | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 株式会社カネカ | バルーンカテーテル |
| IT201900009207A1 (it) | 2019-06-17 | 2020-12-17 | Eni Spa | Procedimento per la concentrazione di acqua amminica |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2668748A (en) * | 1951-12-18 | 1954-02-09 | Phillips Petroleum Co | Removal of acidic substances from fluid mixtures by aqueous amine solutions and the prevention of corrosion therein |
| US2729588A (en) * | 1952-02-23 | 1956-01-03 | Fluor Corp | Operating a reboiler system for fractionating absorber-stills which comprises separately introducing vapors and liquid from the reboiler into the still and mixing absorbed vapors vaporized from the still bottoms with the liquid before its introduction into the still |
| GB1203874A (en) * | 1968-03-14 | 1970-09-03 | Ucb Union Chemische Bedrijven | Process for the regeneration of alkanolamines |
| US3739548A (en) * | 1972-01-28 | 1973-06-19 | Fish Eng & Construction Inc | Method and apparatus for removing distillate from physical solvents |
| DE2259803C3 (de) * | 1972-12-06 | 1979-09-13 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von CO2 und H2 S aus ungesättigte Kohlenwasserstoffe enthaltenden Gasen |
| NL7514993A (nl) * | 1974-12-24 | 1976-06-28 | Hecke Francis Van | Werkwijze voor het regenereren van waterige wasoplossingen, gebruikt voor het verwijderen van zure gassen uit gasmengsels. |
| NL7702650A (nl) * | 1977-03-11 | 1978-09-13 | Shell Int Research | Werkwijze voor de regeneratie van een op alkanol- amine gebaseerd oplosmiddel voor co2 en/of cos bevattende gassen. |
| US4152217A (en) * | 1978-06-30 | 1979-05-01 | Exxon Research & Engineering Co. | Amine regeneration process |
| FR2479021A1 (fr) * | 1980-03-31 | 1981-10-02 | Elf Aquitaine | Procede pour regenerer une solution absorbante chargee d'un ou plusieurs composes gazeux susceptibles d'etre liberes par chauffage et/ou entraines par stripage, et installation pour sa mise en oeuvre |
| US4384857A (en) * | 1980-09-03 | 1983-05-24 | Starmax, Inc. | Submersible floatation structure |
| CA1205276A (en) * | 1981-06-15 | 1986-06-03 | Malcolm W. Mcewan | Process for the removal of co.sub.2 and, if present h.sub.2s from a gas mixture |
| DE3222588A1 (de) * | 1982-06-16 | 1983-12-22 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zum regenerieren von absorptionsloesungen fuer schwefelhaltige gase |
| US4869884A (en) * | 1988-05-06 | 1989-09-26 | Kerr-Mcgee Chemical Corporation | Process for recovering acidic gases |
| US5389208A (en) * | 1988-07-18 | 1995-02-14 | Canadian Chemical Reclaiming Ltd. | Process for reclaiming and/or concentrating waste aqueous solutions of gas treating chemicals |
| JP2847265B2 (ja) * | 1990-08-01 | 1999-01-13 | ダイセル化学工業株式会社 | 高純度１−アミノ−２，３−プロパンジオ−ルおよびその製造方法 |
| US5108551A (en) * | 1990-12-17 | 1992-04-28 | Mobil Oil Corporation | Reclamation of alkanolamine solutions |
| CA2177449C (en) * | 1996-05-20 | 2003-04-29 | Barry Steve Marjanovich | Process for treating a gas stream to selectively separate acid gases therefrom |
-
1997
- 1997-10-27 EP EP97203318A patent/EP0918049A1/en not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-10-23 MY MYPI98004842A patent/MY119738A/en unknown
- 1998-10-26 ES ES98961130T patent/ES2237855T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-26 CA CA002308704A patent/CA2308704A1/en not_active Abandoned
- 1998-10-26 AT AT98961130T patent/ATE289289T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-10-26 WO PCT/EP1998/007013 patent/WO1999021821A1/en active IP Right Grant
- 1998-10-26 US US09/178,922 patent/US6152994A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-26 JP JP2000517933A patent/JP2001521018A/ja active Pending
- 1998-10-26 NZ NZ503444A patent/NZ503444A/en unknown
- 1998-10-26 EP EP98961130A patent/EP1027323B1/en not_active Revoked
- 1998-10-26 DE DE69829066T patent/DE69829066D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-26 GC GCP199825 patent/GC0000005A/xx active
- 1998-10-26 AU AU16663/99A patent/AU733942B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1027323B1 (en) | 2005-02-16 |
| US6152994A (en) | 2000-11-28 |
| AU733942B2 (en) | 2001-05-31 |
| EP0918049A1 (en) | 1999-05-26 |
| NZ503444A (en) | 2001-08-31 |
| WO1999021821A1 (en) | 1999-05-06 |
| ATE289289T1 (de) | 2005-03-15 |
| JP2001521018A (ja) | 2001-11-06 |
| AU1666399A (en) | 1999-05-17 |
| DE69829066D1 (de) | 2005-03-24 |
| MY119738A (en) | 2005-07-29 |
| CA2308704A1 (en) | 1999-05-06 |
| GC0000005A (en) | 2002-10-30 |
| EP1027323A1 (en) | 2000-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2311200C (en) | Carbon dioxide recovery from an oxygen containing mixture | |
| ES2237855T3 (es) | Procedimiento de purificacion de una alcanolamina. | |
| US6592829B2 (en) | Carbon dioxide recovery plant | |
| CA2311202C (en) | System for recovering carbon dioxide from a lean feed | |
| CA2311199C (en) | Carbon dioxide recovery with composite amine blends | |
| US7485275B2 (en) | Method for removing acid gases and ammonia from a fluid stream | |
| US7829049B2 (en) | Method for recovery of high purity carbon dioxide from a gaseous source comprising nitrogen compounds | |
| EP3059004B1 (en) | Method for removing sox from gas with complex alcohol-amine solution | |
| EP1896160B1 (en) | Method and apparatus for energy reduction in acid gas capture processes | |
| AU2009326809B2 (en) | A process for the regeneration of an ion exchange resin using sulfurous acid | |
| US20110243196A1 (en) | Multiple redundant gnss synchronization system | |
| US20110146489A1 (en) | Ammonia removal, following removal of co2, from a gas stream | |
| AU2012210998B2 (en) | Method for removing heat stable base salts from a contaminated basic solution, and use thereof in a process for recovering acid gas from an acid gas stream | |
| US5104630A (en) | Processes for removing carbonyl sulfide from hydrocarbon feedstreams | |
| US20100300287A1 (en) | Slurried Solid Media for Simultaneous Water Purification and Carbon Dioxide Removal from Gas Mixtures |