Evaluación de tres procesos para la purificación del dióxido de carbono emitido en los sistemas de endulzamiento de las plantas de tratamiento de gas natural

Abstract

Las emisiones de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera son una de las causas principales del calentamiento global, debido al crecimiento de la industria y la constante explotación de combustibles fósiles. Específicamente en la extracción de gas natural, el CO2 se remueve del gas extraído por absorción química con aminas, conocida como endulzamiento del gas. Posteriormente, la solución rica en gas ácido pasa por un proceso de regeneración del solvente donde se efectúa la desorción del CO2, que es emitido a la atmósfera. En este proyecto se compararon tres tecnologías para purificar el CO2 remanente del proceso de regeneración del solvente, con el fin de determinar posibilidades de comercialización y uso que eviten su emisión a la atmósfera. Como estudio de caso, se tomó una planta de tratamiento de gas con una capacidad de tratamiento de 10 millones de pies cúbicos estándar por día (MMSCFD), con un volumen de gas a tratar de 6.5 MMSCFD, equivalentes a 3454 𝑡𝑜𝑛 𝑎ñ𝑜 de CO2 que se liberan a la atmósfera en la regeneración del solvente. De acuerdo a los análisis de laboratorio realizados a esta corriente de CO2, se encontró que viaja acompañada de 6,4 %mol de agua, 1,27 %mol de hidrocarburos y 275 ppm H2S. Esta corriente se alimentó a la simulación en ProMax de tres procesos de purificación de CO2, buscando recuperar al menos el 99% de este gas. Se simularon los procesos de absorción química con amina, deshidratación combinado con tamiz molecular y el sistema criogénico Ryan Holmes para producir CO2 líquido.​​