Con oxígeno funciona la química El oxígeno mejora la obtención de azufre y ácido sulfúrico El oxígeno optimiza la producción y el reciclaje La producción del azufre: imprescindible para muchos sectores Actualmente, el azufre se aplica sobre todo en la industria química y farmacéutica, pero también en aleaciones de acero, y, aparte de eso, el azufre constituye la base de la producción de ácido sulfúrico, pigmentos, insecticidas y abonos artificiales. Instalación CLAUS El azufre elemental se obtiene casi exclusivamente del petróleo y del gas natural a través de procesos sintéticos. El proceso técnico más importante es el proceso CLAUS. En un primer paso, el llamado craqueo con vapor, se disocian los compuestos de azufre contenidos en el petróleo en ácido sulfhídrico (H2S) e hidrocarburos. A continuación, el "gas ácido" obtenido a través del tratamiento del gas con aminas pasa al proceso CLAUS, en el que se produce la conversión de parte del H2S en dióxido de azufre (SO2). Para ello se suele utilizar oxígeno del aire. Finalmente, se convierte el H2S en azufre. Cumplir nuevos requisitos con las instalaciones existentes El claro aumento en las restricciones en cuanto a la emisión de SO2 y el simultáneo incremento del contenido de azufre de las calidades usadas de crudo en los últimos años han llevado a muchas instalaciones a los límites de su capacidad. La consecuencia son grandes inversiones en nuevas tecnologías para las instalaciones o el empleo inteligente del oxígeno de Messer. Messer ha desarrollado, junto con empresas colaboradoras, un proceso, que consiste en la inyección de oxígeno en la zona de salida de las cámaras de combustión CLAUS. Las instalaciones CLAUS modificadas de tal modo presentan un aumento de capacidad hasta del 60%. Al mismo tiempo, el proceso convence también desde el punto de vista de los costes: Las modificaciones en instalaciones existentes suponen sólo una pequeña parte de la inversión necesaria para unas nuevas instalaciones CLAUS. Otra ventaja es la descomposición completa, debido a la elevada temperatura de combustión (más de 1350 °C), del amoniaco y los hidrocarburos de gran complejidad molecular, lo que constituye una gran ventaja añadida para el medio ambiente. Resumen de las ventajas en la producción de azufre: • Claro aumento de la capacidad de las instalaciones CLAUS • Fácil adaptación de instalaciones existentes • Sin costosas inversiones en nuevas tecnologías • Menor impacto ambiental Cámara de combustión Claus (Foto: Black & Veatch) Cámara de combustión de CLAUS en funcionamiento (Foto: Dumag) Representación esquemática de la inyección de oxígeno secundario en la cámara de combustión CLAUS Aire Clausgas Gas de combustión Quemador auxiliar Quemador Cámara de combustión Oxígeno Gas de protección Producción y reciclaje de ácido sulfúrico: optimización selectiva El ácido sulfúrico es, con una producción anual mundial de aproximadamente 200 millones de toneladas, la sustancia química inorgánica de fabricación más frecuente. La mayor parte del ácido sulfúrico se obtiene a partir de la combustión del azufre. El SO2 surgido de la combustión se transforma en SO3 en catalizadores de pentaóxido de vanadio (V2O5) y el ácido sulfúrico se consigue en el llamado proceso de contacto doble a través de una doble absorción del gas que contiene el SO3. Puesto que el precio y la venta del ácido sulfúrico están sujetos a fuertes oscilaciones, cada vez crece más el deseo de que se realicen ampliaciones de la capacidad de las instalaciones existentes para un uso más flexible. El llamado proceso de contacto doble es la forma más importante de producción de ácido sulfúrico a gran escala. En este caso, la aplicación de oxígeno industrial de Messer constituye una alternativa interesante a la costosa ampliación de las instalaciones. Así, la combustión del aire se regularía de tal forma que el resultado contendría una mayor concentración de SO2. Una alimentación controlada sirve para obtener el exceso de oxígeno necesario para la transformación completa en SO3. Foto: Outotec Una inyección selectiva de O2 aumenta la eficacia de las instalaciones de craqueo. Foto: Dumag Ácido sulfúrico residual: limpieza con oxígeno El reciclaje del ácido sulfúrico residual es una contribución importante para el medio ambiente. Los ácidos desechados con un gran porcentaje de impurezas orgánicas no volátiles sólo pueden procesarse a través de un craqueo térmico. Los costes del procesamiento dependen del caudal del gas y de su concentración de dióxido de azufre. Con oxígeno y la experiencia de Messer puede conseguirse un claro aumento de la eficiencia. Al utilizar oxígeno como medio de oxidación, se sustituye el nitrógeno del aire por un gas que contiene dióxido de azufre, por lo que aumenta considerablemente la producción de ácido sulfúrico y, en igual medida, disminuyen los gastos energéticos y de operación. Messer ha desarrollado un proceso seguro junto con empresas de craqueo de ácido sulfúrico residual, mediante el cual puede introducirse oxígeno en los distintos reactores de craqueo según las condiciones de producción. Gracias al oxígeno puede conseguirse una mejora del rendimiento en todos los procesos de reciclaje de ácido sulfúrico residual en los que se utilizan reactores térmicos (proceso Grillo, proceso Lurgi/Stauffer, reactores de lecho fluidizado). Resumen de las ventajas en la producción y reciclaje de ácido sulfúrico: • Mejora de la eficiencia de los procesos (debottlenecking) • Menor dimensionamiento para las nuevas instalaciones • Instalaciones más pequeñas para el aprovechamiento del calor y el acondicionamiento de los gases de combustión • Aumento del volumen de ventas y del rendimiento • Menores gastos energéticos • Mejor calidad de los productos ¿Le gustaría mejorar sus instalaciones y está pensando en introducir gases industriales? Podemos ayudarle a materializar sus ideas. No dude en ponerse en contacto con nosotros: Dr. Walter Bachleitner, Senior Specialist Chemistry & Environment E-mail: [email protected] Joachim Rohovec Senior Manager Application Technology Chemistry/Environment E-mail: [email protected] O2 Aire Mezclador de oxígeno para el enriquecimiento del aire para la combustión Messer Ibérica de Gases, S.A. Autovía Tarragona-Salou, km.3,8 E-43480 Vilaseca (Tarragona) Tel. +34 977 309 500 Fax +34 977 309 501 [email protected] www.messer.es