INGOLD
Note d’application
Leading Process Analytics
Adoucissement à l’amine à coût réduit
avec l’analyse du pH en ligne
L’adoucissement à l’amine est un procédé commun
dans les raffineries pour l’extraction des gaz
acides. Cependant, il peut s’agir d’une procédure
coûteuse et rarement efficace. L’analyse du pH en
ligne et en temps réel, vérifie que l’adoucissement
est efficace et qu'il n'est pas source de gaspillage.
Contrôle de l’adoucissement à l’amine
L’extraction du sulfure d’hydrogène et du dioxyde de carbone
des gaz acides, par l’adoucissement à l’amine, repose sur le
maintien de la qualité de la solution d’amine dans l’absorbeur et sur le réglage approprié de l’arrivée de vapeur dans
le stripper. L’insuffisance de vapeur dans le stripper entraîne
une régénération d’amine incomplète, alors qu’un excès
de vapeur représente une déperdition coûteuse d’énergie.
L’apport, dans l’absorbeur, d’une solution d’amine insuffisamment appauvrie, diminue le rendement de la réaction
et nécessite l’ajout d’amines fraîches non nécessaires initialement et qui constituerait un gaspillage supplémentaire.
Deux méthodes types sont utilisées pour contrôler la charge
des gaz acides dans les unités d’amines : l’échantillonnage
en laboratoire ou la mesure en ligne du sulfure d’hydrogène
(H2S). Les deux techniques présentent des problèmes. L’analyse en laboratoire est longue et ne fournit pas de données
en temps réel. L’adoucissement à l’amine est un procédé en
continu et la charge de gaz acides du stock d’alimentation
Valeur de contrôle du pH
La charge en gaz acides de la solution d’amine est facilement
mesurable, tout simplement en surveillant le pH en amont et
en aval du stripper d’amine. Lorsque la charge de gaz acides est
connue, l’arrivée de vapeur dans le stripper peut être réglée au
point où elle extrait efficacement les gaz acides de la solution
d’amine. La dégénérescence de la solution d’amine est aussi
facilement détectée, de sorte que de l’amine fraîche peut être
ajoutée afin de garantir une absorption suffisante.
Transmetteur M700
Avant d’effectuer les réglages pour le procédé, le rapport exact
entre la valeur de pH de la solution d’amine et la charge de
gaz acides doit être vérifié. La solution la plus simple est de
procéder de manière empirique. Tout d’abord, la teneur réelle
en gaz acides des solutions enrichies et appauvries doit être mesurée en laboratoire par échantillonnage. Puis, en comparant
Condenseur
Eau
d'appoint
Ballon de reflux
Plateau
supérieur
Amine
enrichie
Plateau
supérieur
Reflux
Pompe
Absorbeur
Gaz acide
(H2S + CO2)
Gaz acide
Gaz non
corrosif
Amine
enrichie
Adoucissement à l’amine à coût réduit
peut varier considérablement. Par conséquent, il peut être inefficace d’effectuer le contrôle du procédé par échantillonnage.
Bien que les analyseurs de sulfure d’hydrogène (H2S) en ligne
fournissent des données en temps réel, leur achat, leur installation et leur entretien restent coûteux. De plus, ils ne mesurent
pas la teneur en CO2, autre élément constitutif commun des gaz
acides. Il existe une troisième solution, qui est à la fois économique et également très efficace : l’analyse en ligne du pH.
Stripper
Plateau
inférieur
Amine
enrichie
Mesure du pH
SchémaDomaine
du procédé d’adoucissement
l’amine.
de mesureàtype
Plateau
inférieur
Vapeur
Liquide
Amine
enrichie
Vapeur
Chaudière
Condensat
Pompe
Absorbeur : 25 à 50 °C et 5 à 205 atm de pression absolue
Régénérateur : de 115 °C à 126 °C et 1,4 à 1,7 atm de pression absolue en bas de la tour
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METTLER TOLEDO Note d’Application
Adoucissement à l’amine à coût réduit
les concentrations en gaz acides trouvées au laboratoire avec
les valeurs de pH du procédé et les températures au moment du
prélèvement des échantillons, il est possible de déterminer la
corrélation entre le pH et la charge de gaz acides.
Ici, l’utilisation d’un transmetteur M700 de METTLER TOLEDO
peut être d’une grande aide. Avec sa carte mémoire flash interne, le M700 peut enregistrer des valeurs de pH et de température pendant une période prolongée. La recherche des valeurs
du procédé est ainsi facilitée au moment du prélèvement des
échantillons. Et un seul M700 est nécessaire pour les deux électrodes de pH en amont et en aval.
La mesure en temps réel du pH en amont permet d’ajuster
les ajouts de vapeur afin de conserver une quantité optimale
dans le stripper. Une diminution du niveau de pH en aval du
stripper indique que le stripping n’est pas suffisant ou qu’il
n’y a plus d’amine dans la solution et qu’il faut ajouter de
l’amine fraîche.
Electrodes robustes
L’électrode InPro 4260i est idéale pour la mesure du pH, car
elle est conçue pour une longue durée de vie dans des environnements chimiques difficiles. L’InPro 4260i comprend un électrolyte solide et une jonction ouverte au lieu d’un diaphragme,
de manière à minimiser l’encrassement de la jonction. L’utilisation d’un support rétractable, tel que l’InTrac 777, permet
d’effectuer des maintenances sans interrompre le procédé.
L’intégration de la technologie Intelligent Sensor Management
(ISM) lui confère des avantages supplémentaires. La fonctionnalité ISM inclut la fonction Plug and Measure pour des diagnostics rapides et sans erreur au démarrage, qui indiqueront
les périodes de maintenance à prévoir.
Réduction des coûts
Une mesure du pH en ligne de METTLER TOLEDO permettra non seulement de contrôler le procédé d’adoucissement à
l’amine mais aussi d’éviter des pertes coûteuses en énergie, en
vapeur et en amine fraîche.
www.mt.com/pro-pH
Électrode de pH InPro 4260 i
montrant la jonction ouverte
et l’électrolyte polymère
solide Xerolyt EXTRA
Mettler-Toledo AG
Analyse Industrielle
Im Hackacker 15
CH-8902 Urdorf
Suisse
© 03/2011
www.mt.com/pro
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