REMOCION DEL MERCURIO Resumen: la presencia de mercurio como contaminante natural procedente de reservorio, tiene para un yacimiento implicaciones operativas de seguridad y de salud ocupacional que obligan a plantear un esquema operativo fuera del habitual. En esta contribución los autores enfatizan: los riesgos operativos. El impacto que el mercurio y sus componentes presentan sobre la salud humana y el riesgo ocupacional que significa el ingreso de mercurio a una PTG( planta de tratamiento de gas)o PTC(planta de tratamiento de crudo)
Introducción El mercurio es un componente traza (naturalmente) de los combustibles fósiles como el gas natural, carbón, petróleo crudo, condensados del gas y de las arenas alquitranadas. El mercurio está presente en el gas de pozo en concentraciones usualmente inferiores a 100 g/Nm3, si bien se ha informado valores mayores. Las Formas De Mercurio:
Elemental Orgánico (metilmercurio, dimetil mercurio) Inorgánico (nitrato de mercurio y el sulfuro de mercurio)
Características: El mercurio es un contaminante natural que proviene del reservorio (usualmente su presencia no se monitorea en la etapa de desarrollo desar rollo del yacimiento). Se adsorbe al metal en: instalaciones de fondo, cabeza de pozo, line pipe y en toda la planta de tratamiento (PTG o PTC). Aunque idealmente debería ser removido tan cerca del reservorio como se pueda, en la práctica si se conoce su presencia, se remueve en la entrada a la planta (PTG) o más usualmente aguas abajo del separador, en la corriente gaseosa.
Una vez que el mercurio ingresa a la planta (PTG o PTC) su remoción es prácticamente imposible y requiere tratamientos químicos costosos. Los procesos de tratamiento habituales de gas natural remueven mercurio pero no en forma total, la diferencia queda retenida en planta o pasa a las fases líquidas que egresen también de la planta.
INGENIERIA GAS Y PETROLEO
Página 1
Objetivos:
Producir la entrada de azufre a los grupos funcionales superficiales del carbón activado, para mejorar la captación de mercurio por el adsorbente
Estudiar los cambios fisicoquímicos provocados en la estructura porosa y en la química superficial por los tratamientos de sulfurizacion
Verificar la influencia de la temperatura y PH en la adsorción de mercurio en cada uno de los adsorbentes sintetizados
La Remocion Del Mercurio Se Lleva A Cabo Mediante: Carbón activado Tamiz molecular
Es un material que contiene poros pequeños de tamaño preciso y uniforme. Usado como agente adsorbente ,funciona como un filtro pero que opera a nivel molecular atrapando el mercurio que es venenoso y perjudicial para la s tuberías de aluminio Deshidratacion Y Remocion De Mercurio:
Se remueve el vapor de agua mediante alguno de los siguientes procesos: Unidad de glicol- liquido desecante que adsorbe el a gua por contacto usualmente
trietilen glicol Unidad PSA se utiliza un adsorbente solido, como la zeolita que es un silicato de
aluminio
Uso Del La Remoción Del Mercurio:
En el caso del gas natural y líquidos de gas natural es probable que se presente como mercurio elemental, mientras que en el petróleo crudo también puede estar presente como órgano-metálico y mercurio iónico. Los niveles de concentración varían desde 0,01 hasta 5000 microgramos por principales zonas normales metro.El cúbico de preocupación con mercurio son: 1. exposición de los trabajadores a niveles altos de mercurio durante las operaciones de mantenimiento y corrosión de los equipos de proceso debido a la fragilidad del metal líquido o corrosión de amalgama 2. envenenamiento de los catalizadores aguas abajo preciosos costosos de metales tales como platino o paladio.
INGENIERIA GAS Y PETROLEO
Página 2
Mecanismos de degradación
Los mecanismos por los cuales el Hg puede degradar las aleaciones de aluminio son básicamente tres: - Amalgamación. - Corrosión de amalgama. - Fragilizarían por metal líquido. A) Amalgamación
Es el proceso por el cual el Hg forma soluciones líquidas con metales tales como Al, Sn, Au, Ag y Zn. No requiere agua para desarrollarse. En el caso del Al, la formación de amalgama enfrenta dos problemas: La película de óxido formada natural o intencionalmente sobre su superficie le
confiere cierta protección. Si bien esta capa protectora no es completamente homogénea y puede tener defectos, la tensión superficial del Hg dificulta su penetración. La solubilidad de Al en la amalgama es baja, y se necesitan en consecuencia
cantidades significativas de Hg para disolver una pequeña porción de Al. B) Corrosión De Amalgama
Ocurre cuando el Hg y el aluminio se amalgaman en presenci a de humedad: Hg + Al Hg(Al) (amalgamación) Hg(Al) + 6 H2O Al2O3.3H2O + 3 H2 + Hg Hg + Al Hg(Al) (amalgamación) Dado que el Hg se regenera, la reacción es auto-propagante en la medida en que exista agua.
La diferencia entre la amalgamación simple y la corrosión de amalgama, es que ésta requiere agua y se propaga con cantidades minúsculas de Hg. Estas condiciones pueden presentarse durante las operaciones de mantenimiento o des escarchado de la unidad.
Si existen suficiente humedad y Hg, la penetración es rápida, aunque no tanto como en el mecanismo de fragilizarían que veremos después.
No es un modo habitual de falla debido a que en general no hay contacto entre el Hg líquido y la humedad o el agua.
INGENIERIA GAS Y PETROLEO
Página 3
C) Niveles Aceptables De Mercurio
Para plantas criogénicas de gas con equipamiento de aluminio, son generalmente aceptadas las siguientes recomendaciones sobre el contenido de Hg del gas de alimentación: Concentraciones inferiores a 0,01 g/Nm3: son admisibles sin tomar precaución alguna. Concentraciones entre 0,01 y 0,1 g/Nm3: son admisibles siempre que los equipos construidos en aleación de aluminio estén diseñados para soportar la agresión del mercurio. Concentraciones superiores a 0,1 g/Nm3: deben tratarse con removedor específico.
Impacto En Aceros
Sitios De Acumulación Del Mercurio: Adsorción
Es una observación común que el contenido de Hg del gas disminuye a medida que aumenta el tiempo de residencia del gas en una tubería de acero. Por ejemplo, se ha reportado que un tramo de 110 km el Hg se redujo de 50 a 20 g/Nm3. Similar acumulación de Hg se ha observado en paredes de esferas de almacenamiento de gas licuado de petróleo. En acero inoxidable, la cantidad de Hg adsorbida es siempre menor que en acero al carbono. Riesgo De Degradación Del Acero Provocada Por Mercurio
No se conocen casos de fallas de tuberías o equipamiento de acero en plantas atribuidos directa o indirectamente al Hg transportado por el gas, ya sea por fragilidad inducida por metal líquido o por corrosión acuosa.
Opciones De Proceso Adsorbentes
se pueden utilizar en una unidad independiente o en combinación con a granel, no renovables lechos de eliminación de mercurio en el circuito de regeneración de gas. Los lechos adsorbentes no renovables son eficaces para la eliminación de mercurio en grandes cantidades, pero muchas veces no prestan la eliminación del mercurio total. Un proceso independiente se muestra en la Figura. En esta opción de proceso, el mercurio es eliminado de la corriente de alimentación, y deja el proceso como una corriente líquida por separado.
INGENIERIA GAS Y PETROLEO
Página 4
Conclusiones Puedo decir que el
mercurio debe monitorearse en las primeras etapas de su desarrollo de yacimiento junto a otras propiedades del gas natural.
Tanto como física o química debe preverse tan cerca como sea posible de la
boca de pozo (reservorio). Y se Debe medir el mercurio en todas las fases de los procesos de tratamiento
del gas natural. Si el mercurio esta presente y no se remueve, contamina todas las instalaciones y
obliga a medidas especiales operativas y ocupacionales.
Bibliografía:
Contaminantes en plantas de acondicionamiento de gas natural;origen y consecuencias 1º jornadas técnicas sobre acondicionamiento de gas naturalIAPG Neuquen 2004-j.a Lijo- J.C Sotomayor – también como nota técnica Nº 32 G.P.A.S.R.L
¿y el mercurio donde esta? Acerca de la sorcion química y especiación del mercurio y sus compuestos en la producción de petróleo y Gas J.A – J.C Sotomayor – Congreso IAPG de producción – mendoza 2006 .tambien como Nota Tecnica Nº 46 G.P.A.S.R.L
Nota tencnica Nº 10 – El mercurio y sus componentes en los hidrocarburos G.P.A.S.R.L
INGENIERIA GAS Y PETROLEO
Página 5
EN QUE CAMPO Y QUE PORCIENTO DE MERCURIO SE REGISTRARON EN BOLIVIA
INTRODUCCION La contaminacion por mercurio de los rios de la cuenca amazonica se constituye en un problema cada vez mas preoupante. el mercurio tiene origen en fuentes naturales como las emisiones vocanicas o termales, la mineralizacion de algunas rocas, la erosion de los suelos o en fuentes de origen antropogeniico. En los suelos de la amazonia se estima que mas del 97% de mercurio es de origen natural, haciendo a los suelos el mayor reservorio de mercurio natural de la region. El estudio se llevo a cabo en las cuencas de los rios itenez, mamore y adicionalmente muestras en la cuenca del madre de dios. La cuenca del mamore ubicada en la llanura beniana. Presenta cada; inundaciones promedio de cuatro meses. La llanura de la cuenca alta rio madera, la superficie afectada es de 100.000 a 150.000 km según la variabilidad hidrometeorologica .las tres cuencas de estudio llevan en su cauce de diferente calidad. 2 objetivos El presente trabajo de investigacion, se ha desarrollado bajo los siguientes objetivos> 2.1 OBJETIVO GENERAL Determinar la bioacumulacion de mercurio, en diferentes poblaciones de peces de las cuencas de los ríos itenez y madre de dios, para establecer modelos de comparación. 2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS Determinar la relación entre la bioacumulacion de mercurio, el tamaño, el peso , y la edad de los peces en estudio Evaluar la influencia del habito alimentario, el sexo y la madurez de los peces sobre la bioacumulacion de mercurio
INGENIERIA GAS Y PETROLEO
Página 6
Determinar la biomagnificacion del mercurio en las distintas poblaciones de peces que presentan diferentes habitos alimentarios. AREA DE ESTUDIO 3.1 CUENCAS DEL AMAZONAS La cuenca amazónica boliviana, esta ubicada en el nororiente del territorio nacional, en ella discurren los ríos mas importantes de agua que fluyen en sus cauces abarcando una superficie de 722.137 km2 que representa el 65.7% del territorio nacional. El trabajo de investigación se lleva a cabo en tres de estas importantes cuencas que recorren la amazonia boliviana: el rio itenez, el mamore y el madre de dios. El mamore aporta en un 29 % de caudal a las aguas del rio madera, el itenez en un 7% y el madre de dios con el 28% . CUENCA DEL ITENEZ La cuenca del itenez o guapore comprende una extensión de 207.901 km2 el mismo que representa el 18.9% del territorio nacional se constituye en el limite natural entre la republicas de Brasil y Bolivia a los largo de 850 km. El rio itenez representa una gran porcentaje de las tierras de drenaje presenta una vegetación semidecidua el 50% tiene formaciones boscosas y los otros 50% pastizales litológicamente esta formada por sedimentos cuaternarios aluviales, grava, arenas y arcillas por afloramientos de las rocas del terciario, cretácico,carbonífero y silúrico. CUENCA DEL MAMORE La cuenca del mamore comprende una extensión aproximadamente de 267,175 km2 ocupando en la consecuencia, el 24.3% de la superficie del territorio nacional se encuentra en la provincia de la llanura beniana constituida por extensas planicies inundables, llanuras aluviales planas a ligeramente onduladas cubiertas de cobertura boscosa y extensos pastizales llegando el 60%.
INGENIERIA GAS Y PETROLEO
Página 7
Los ríos isiboro-secure en cuya cuenca se realizaron los muestreos y tienen una longitud de 268 km por el margen izquierdo del rio mamore de 1.054 km de longitud. CUENCA DEL MADRE DE DIOS La cuenca del madre de dios se encuentra dentro de la provincia fisiográfica del ondulado amazónico que se presenta llanuras de relieve ondulado y clima tórrido contrastando con la llanura beniana que es de relieve plano o casi plano el 90% de esta provincia tiene cobertura boscosa y pastizales y un 10% de áreas húmedas con lagos lagunas y curichales. El madre de dios lleva en su cauce aguas de colo borroso por el contrario el rio manuripi es un rio de aguas oscuras o negras .
INGENIERIA GAS Y PETROLEO
Página 8
