Importancia industrial de la recuperación del azufre El Azufre (S) y sus Compuestos como Contaminante.
Por lo general, cuando se analiza el efecto contaminante del Azufre, se analiza solo el efecto contaminante del sulfuro de hidrógeno, pero la realidad es que la gran variedad de compuestos con que se presenta el Azufre, obliga a considerar el tema en detalle. Los compuestos del (S) nacen, mueren y se transforman en su recorrido entre el fondo e ingreso al gasoducto y/o tanque, todo lo cual provoca un alto grado de complejidad al análisis y la remoción de los compuestos del (S) y sulfuro de hidrógeno (H 2S), los cuales se consumen en el proceso de corrosión de las instalaciones de fondo y superficie con formación de depósito migratorio del sulfuro de hierro del tipo ( S X FeY ) , tomando en cuenta que se puede producir la reacción directa : Fe H 2 S FeS H 2
(2)
Para que la reacción (2) ocurra la temperatura tiene que ser cercano a los 250F
El sulfuro de hidrógeno reacciona también con en (Hg) existente en los reservorios para formar Cinabrio (HgS). En presencia de agua el (H 20) reacciona con el (C0 2) para producir Sulfuro de Carbonilo (SC0) que también hidroliza al (H 2S) y (C02). Por, otro lado el Sulfuro de Cobre (CuS) reacciona con los mercaptanos (RHS) disueltos en los hidrocarburos para formar Mercaptida Cuprosa (RcuS) y Disulfuros (CS 2 ) . Hay que hacer resaltar que no todos los procesos de remoción del sulfuro de hidrógeno son efectivos para los compuestos de azufre, es por ello que debe de tenerse un amplio conocimiento de todos los compuestos de azufre presentes, en la corriente de gas a remover, y este conocimiento debe tenerse antes de realizar el proceso de endulzamiento
Proceso de recuperación de azufre
Los procesos de recuperación de azufre tienen como objetivo evitar las emisiones de compuestos de azufre generados en los procesos de hidrotratamiento de
combustibles. En estos procesos todos los compuestos de azufre se convierten a azufre elemental mediante reacciones aceleradas por catalizadores de alúmina El contenido de ;(H2S) debe ser bastante bajo y parece ser que con las membranas existentes no es posible bajar el contenido de ;(H 2S) a éstos valores a costos menores que con los procesos convencionales; sin embargo ésta situación puede cambiar si se logra tener membranas más selectivas o usar la membrana para bajar el contenido de ;(H 2S) en el gas a un valor intermedio y luego llevar el gas a un proceso convencional de remoción de sulfuro de hidrógeno (H 2S), el cual tiene múltiples usos industriales, ya que se puede utilizar en la formación del ácido sulfúrico, también en la industria de los fertilizantes, además que es materia prima primordial en los fungicidas, plaguicidas y herbicidas.
USOS DEL AZUFRE
El azufre se usa en multitud de procesos industriales como la producción de ácido sulfúrico para baterías, la fabricación de pólvora y el vulcanizado del caucho. El azufre tiene usos como fungicida y en la manufactura de fosfatos fertilizantes. Los sulfitos se usan para blanquear el papel y en cerillas. El tiosulfato de sodio o amonio se emplea en la industria fotográfica como «fijador» ya que disuelve el bromuro de plata; y el sulfato de magnesio (sal Epsom) tiene usos diversos como laxante, exfoliante, o suplemento nutritivo para plantas. Usos Su uso principal es la fabricación de ácido sulfúrico (por el método de contacto), que a su vez se usa para hacer explosivos, pigmentos, jabones y detergentes, tinturas y plásticos. El ácido sulfúrico es uno de los compuestos químicos industriales más importantes porque se emplea tanto en la fabricación de compuestos sulfurados como en la de numerosos materiales que no contienen azufre, tal como ácido fosfórico. Se usa también en la fabricación de cerillas, para el vulcanizado del caucho y, finamente dividido y mezclado con limo, como fungicida para las plantas. El azufre tiene también algunas aplicaciones en la industria cosmética y farmacéutica. El tiosulfato de sodio, Na2S2O3•5H2O, se usa en fotografía como fijador de negativos. Cuando se combina con diversos minerales, el azufre forma un cemento especial usado para fijar en la piedra objetos de metal como barandas y cadenas.
USO CLINICO Actualmente se utiliza solamente para el acné, la dermatitis seborreica, la rosácea, la escabiosis y la pitiriasis versicolor.
Así pues el azufre mantiene su puesto en el manejo del acné pustuloso (6). No es comedolítico, y su eficacia se atribuye generalmente a la queratolisis que ocasiona. La combinación de sulfacetamida tópica y azufre se considera una combinación eficaz y segura para el acné vulgar. Estos agentes previenen o minimizan la aparición de nuevas lesiones, así como evitan o reducen la inflamación inhibiendo el Propionibacterium acnés. El azufre se usa de manera especial para el control de la arañita roja del tomate, de los cítricos y otros cultivos ampliamente extendidos, debido a que el dióxido de azufre(SO2) es altamente toxico para los ácaros en altas concentraciones, lo mismo ocurre con ciertos insectos como mosca blancas, trips, algunos homópteros, moscas cecidomideas.
Descripción de la utilidad práctica de los secuestrantes químicos Endulzamiento a través de- Secuestrantes Químicos del H2S La eliminación de los gases ácidos de la corriente de natural, se puede realizar utilizando secuestrantes químicos, como la triazina, y otros componentes. Los secuentrantes o atrapadores químicos se pueden encontrar en estado líquido o sólido, y por lo general son selectivos para el sulfuro de hidrógeno, luego son compuestos de gran importancia para la eliminación de este componente de la corriente de gas.
La definición de secuestrantes es que son compuestos (líquidos o sólidos) que reaccionan con el sulfuro de hidrógeno formando productos de reacción los cuales, son luego separados y dispuestos para su desecho. Luego los secuestrantes del sulfuro de hidrógeno pueden ser:
a.- Secuestrantes Sólidos. Estos pueden ser los Óxidos de Hierro, Óxidos de
Cinc y otros. La eficiencia del proceso de endulzamiento va a estar relacionado con la pureza de los óxidos estudiados, como también del tamaño de las partículas del secuestrante. En la figura 1 se presenta un proceso de secuestro de sulfuro de hidrógeno en estado sólido
Figura 1 Secuestrantes Sólidos del Sulfuro de Hidrógeno
En la figura 1 se observa en proceso cuando el gas ácido con una concentración de sulfuro de hidrógeno inicial ( C , y mientras que a la salida el gas no hace con una concentración de sulfuro de hidrógeno muchos menor, y se cumple que C A C o . Aquí el secuestrante el compuesto de óxido de hierro, que descompone al sulfuro de hidrógeno, para producir azufre elemental, y además producir un sulfuro de hierro, con ello se elimina gran parte del sulfuro de hidrógeno, depurando el gas. La reacción general para el proceso de endulzamiento con secuestrantes sólidos es: A
4 H 2 S ( g ) Fe3 0 4 ( s ) 4 H 20( g ) 3 FeS ( s )
b.- Secuestrantes Líquidos. Estos pueden ser los Nitratos, Condensados de
Amina- Aldehídos (Triazina), y otros. En la figura 2 se presenta el secuestrante líquido denominado Triazina
Figura 2 Secuestrante Líquido Triazina para el Sulfuro de Hidrógeno
La triazina es capaz de reaccionar químicamente con el sulfuro de hidrógeno y forma la molécula de Tiano y producir una amina, y de esta forma se elimina el sulfuro de hidrógeno de la corriente de gas. En la figura 2 se observa que el nitrógeno de la triazina sale de la molécula y es reemplazo por el azufre. Una de las principales características de la trizina, es que puede ser inyectada en forma directa en las líneas de flujo, como también puede ser inyectada en forma directa en la torre contactara, facilitando con ello la inyección del secuestrante, y por lo tanto haciendo más eficiente el proceso. Este mecanismo hace que se pueda eliminar al sulfuro de hidrógeno de la corriente de gas, y por ende eliminar a este componente en forma selectiva. En este caso, solo hay que tener en cuenta, que de la reacción se libera al nitrógeno, el cual también puede formar una serie de compuestos, que hay que tener en cuenta, ya que los compuestos formados, pueden ser tóxico, cáusticos y además corrosivos, como también pueden causar un gran impacto ambiental.
Importancia y uso industrial de los tamices moleculares Un tamiz molecular es un material que contiene poros pequeños de un tamaño preciso y uniforme que se usa como agente adsorbente para gases y líquidos. Las moléculas que son lo suficientemente pequeñas para pasar a través de los poros son absorbidas, mientras que las moléculas mayores no. A diferencia de un filtro, el proceso opera a nivel molecular. Por ejemplo, una molécula de agua puede ser lo suficientemente pequeña para pasar, mientras que otras moléculas más grandes no pueden hacerlo. Aprovechando esta propiedad, a menudo se emplean
como agentes desecantes. Un tamiz molecular puede adsorber hasta un 22% de su propio peso en agua.1 A menudo consisten de minerales de aluminosilicatos, arcillas, vidrios porosos, carbones microporosos, zeolitas, carbón activado o compuestos sintetizados que tienen estructuras abiertas a través de las cuales pueden difundir moléculas pequeñas como las del agua o el nitrógeno. Los tamices moleculares se usan ampliamente en la industria del petróleo, especialmente para la purificación de corrientes de gas, y en los laboratorios de química para separar compuestos y para el desecado de los reactivos. El mercurio que contiene el gas natural es extremadamente perjudicial para las tuberías de aluminio y otras partes de los equipos de licuefacción, por lo que se emplea gel de sílice en este caso. Los métodos para regenerar los tamices moleculares incluyen los cambios de presión (como en los concentradores de oxígeno), calentamiento y purga con un gas portador (como cuando se usa en la deshidratación de etanol), o calentar al vacío extremo.
