Avaliação da remoção de sulfeto de hidrogênio do gás natural em uma coluna de absorção

Natural gas, although basically composed by light hydrocarbons, also presents in its composition gaseous contaminants such as CO2 (carbon dioxide) and H2S (hydrogen sulfide). Hydrogen sulfide, which commonly occurs in oil and gas exploration and production activities, besides being among the gases that are responsible by the acid rain and greenhouse effect, can also cause serious harm to health, leading even to death, and damages to oil and natural gas pipelines. Therefore, the removal of hydrogen sulfide will significantly reduce operational costs and will result in oil with best quality to be sent to refinery, thereby resulting in economical, environmental, and social benefits. These factors highlight the need for the development and improvement of hydrogen sulfide sequestrating agents to be used in the oil industry. Nowadays there are several procedures for hydrogen sulfide removal from natural gas used by the petroleum industry. However, they produce derivatives of amines that are harmful to the distillation towers, form insoluble precipitates that cause pipe clogging and produce wastes of high environmental impact. Therefore, the obtaining of a stable system, in inorganic or organic reaction media, that is able to remove hydrogen sulfide without forming by-products that affect the quality and costs of natural gas processing, transport and distribution is of great importance. In this context, the evaluation of the kinetics of H2S removal is a valuable procedure for the treatment of natural gas and disposal of the byproducts generated by the process. This evaluation was made in an absorption column packed with Raschig ring, where natural gas with H2S passes through a stagnant solution, being the contaminant absorbed by it. The content of H2S in natural gas in column output was monitored by an H2S analyzer. The comparison between the obtained curves and the study of the involved reactions have not only allowed to determine the efficiency and mass transfer controlling step of the involved processes but also make possible to effect a more detailed kinetic study and evaluate the commercial potential of each reagent

O gás natural, embora seja composto basicamente de hidrocarbonetos leves, apresenta também em sua composição gases contaminantes como o CO2 (Dióxido de carbono) e o H2S (Sulfeto de hidrogênio). O H2S, que comumente ocorre nas atividades de exploração e produção de óleo e gás, além de estar entre os responsáveis pela chuva ácida e pelo efeitoestufa, causa sérios danos à saúde, levando inclusive à morte, e danifica as tubulações de transporte do petróleo e do gás natural. Por isso, eliminando-se o gás sulfídrico haverá significativa redução dos custos de operação e uma melhor qualidade do óleo destinado à refinaria, resultando assim num beneficio econômico, ambiental e social. Tudo isso demonstra a necessidade do desenvolvimento e aprimoramento de seqüestrantes que removam o sulfeto de hidrogênio da indústria de petróleo. Atualmente existem vários processos para o tratamento do gás natural utilizados pela indústria petrolífera para remoção do H2S, no entanto eles produzem derivados de aminas prejudiciais às torres de destilação, precipitados insolúveis que provocam entupimento dos dutos e originam resíduos de grande impacto ambiental. Por isso, a obtenção de um sistema estável em meio reacional inorgânico ou orgânico capaz de remover o gás sulfídrico sem formar subprodutos que afetem a qualidade e o custo do processamento, transporte e distribuição do gás natural é de grande importância. Nesse contexto a avaliação da cinética de remoção do H2S surge como um procedimento valioso para o tratamento do gás natural e destino dos subprodutos do processo. Esta avaliação foi feita numa coluna de absorção recheada com anéis de Raschig, por onde o gás natural contaminado com H2S atravessava uma solução estagnada, sendo por esta absorvida. Na saída da coluna o teor de H2S no gás era monitorado por um analisador de H2S. A comparação das curvas obtidas e o estudo das reações permitiram não somente determinar a eficiência e a etapa controladora da transferência de massa dos processos envolvidos como também efetuar um estudo cinético mais aprofundado e avaliar o potencial comercial de cada reagente