. " Regeneración de catalizador empleado en el proceso de

recuperación de azufre“Leopoldo Silverio Romero Juárez1, Carlos Hernández Rodríguez1, Vicente González Dávila2, Juvencio Alberto Betancourt Mar1, Edgardo Jonathan Suárez Domínguez1

 

1Mexican Institute of Complex Systems A.C. Tlaxcala 111 Col. Unidad Nacional. Ciudad Madero, Tamaulipas. CP 89410 jsd@mics.edu.mx

2Geo Estratos SA de CV. Calle 7 No. 205-1 Col. Jardín 20 de Noviembre, Cd. Madero, Tamps. CP 89440. geoestratos@gmail.com

1.INTRODUCCIÓNEl azufre es un contaminante que se encuentra comúnmente en los yacimientos de petróleo, que al combinarse con hidrógeno forma el llamado sulfuro de hidrógeno y al disolverse en agua se convierte en ácido sulfhídrico, H2S.

El sulfuro de hidrógeno puede generar compuestos con el oxígeno como son el trióxido de azufre, SO3, y éste puede generar ácido sulfúrico, H2SO4.

Existen diferentes métodos para la eliminación del sulfuro de hidrógeno:

1.El método de Claus. 2.El método mencionado en la patente EP-0348875-A23.El aparato y procedimiento se describen en la patente US2005191237 (A1).4.Este método se detalla en la patente WO2009000497 (A1).5.Un método muy parecido al de Claus, descrito en la patente US5304361, 6.El método descrito en la patente US4673557

2. DESARROLLO

Se desarrolló un agente que permite eliminar sulfuro de hidrógeno de una corriente gaseosa, transformándolo en azufre elemental. Además, se ha desarrollado otro agente que permite la regeneración del primero, lo cual permite su reutilización en el proceso de eliminación de sulfuro de hidrógeno.

El método se fundamenta básicamente en la siguiente reacción:

Ae + S2- → S0 + 2 e-

Después de este punto, el agente de eliminación se agota. Sin embargo, puede volver a regenerarse. Se propone, además, el uso de aire para regenerar el agente de eliminación en lugar de la mezcla de oxidantes.

Para determinar el grado de regeneración del agente de eliminación se preparó una solución de concentración conocida del mismo y se sometió al proceso anteriormente descrito.

Se recuperó el agente de eliminación agotado y se dividió en dos partes. La primera parte se regeneró mediante la mezcla de agentes oxidantes poniéndolos en contacto. La segunda parte se puso en contacto con el aire, mediante bombeo, por 24 horas para observar si hubo alguna regeneración.

Proceso Tradicional Proceso con Catalizador Orgánico

Finalmente, se cuantificó la cantidad de agente recuperado y posteriormente regenerado por ambos métodos mediante el método de espectroscopía UV visible para determinar cuánto se había obtenido. Se realizaron pruebas por triplicado.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Se determinó por espectroscopía UV visible con el espectrofotómetro UNICO S2100 UV+, usando una longitud de onda de 480 nm, la concentración de la solución del agente de eliminación. Se obtuvo un porcentaje de recuperación del 75 %. Los resultados se muestran en la tabla 1.

Tabla 1. Concentración de la solución de agente de eliminación.

Duplicado Concentración, mg/L

A 75,367.54

B 78,282.3

C 81,197.1

promedio 78,282.3

% recuperación 75

La concentración del agente de eliminación recuperado y regenerado mediante la mezcla de agentes oxidantes y el porcentaje de recuperación se muestran en la tabla 2.

Tabla 2. Concentración de la solución de agente de eliminación regenerada con agente oxidante.

Duplicado Concentración, mg/L

A 44,286.28

B 54,232.93

C 64,179.58

promedio 54,232.93

% recuperación 52

La concentración del agente de eliminación recuperado y regenerado mediante aireación por 24 horas y el porcentaje de recuperación se muestran en la tabla 3.

Tabla 3. Concentración de la solución de agente de eliminación regenerada por aireación durante 24 horas.

Duplicado Concentración, mg/L

A < 9, 200

B < 9, 200

C < 9, 200

promedio ---

% recuperación < 1

El porcentaje de recuperación de las curvas de calibración, es decir, del método, con las que se cuantificó el agente recuperado expresado anteriormente se determinó empleando soluciones control, obteniendo porcentajes alrededor del 100 %. Los resultados se muestran en la tabla 4.

Tabla 4. Porcentajes de recuperación de las curvas de calibración.

Duplicado

Concentración soluciones

control, mg/L

Curva para determinación con agentes oxidantes

Curva para determinación por aireación, mg/L

Concentración, mg/L

% recup.

Concentración, mg/L

% recup.

A 2.0 2.3 115.8 1.92 96.1B 2.5 2.4 97.3 2.37 94.6C 3.0 2.7 90.8 3.6 119.5    promedio 101.3 promedio 103.4

4. CONCLUSIONES

Es posible reutilizar el agente de eliminación.

Mediante el empleo de aire se observa que es posible llevarlo a cabo con el inconveniente de necesitarse un tiempo mayor.