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Como seleccionar un programa de aminas, cuestión de ciencia o de arte

Protección del condensado en sistemas de generación de vapor (SGV):

En los sistemas de generación de vapor, una vez que el vapor sobresaturado alcanza las temperaturas y la presiones necesarias, éste se convierte en agua líquida de muy baja conductividad y con un pH que varía entre 5 y 7 debido a la presencia de CO2 en el condensado, proveniente de la descomposición térmica de la alcalinidad del agua de la caldera; lo cual lo convierte al condensado en un fluido sumamente corrosivo a las condiciones operacionales donde se formó; como un método químico para disminuir la tendencia corrosiva de este fluido en equipos y tuberías la recomendación es usar aminas neutralizantes para que reaccionen con el ácido carbónico formado, según las siguientes reacciones químicas:
Y a las condiciones de la reacción 3 a un pH > 8,3 la tendencia corrosiva del condensado disminuye considerablemente haciendo menos probables fallas de las tuberías y equipos en contacto con este fluido.
Ahora bien, en la práctica los sistemas de condensado varían en longitud desde unos pocos cientos de metros hasta varios kilómetros, además también varia la presión y temperatura del vapor sobrecalentado y las características operacionales de los usuarios del vapor (bombas, compresores, turbinas, válvulas etc.) que originan formación de condensado una vez usado el vapor en cada equipo consumidor; en tal sentido cada vez que haya formación de condensado este debe recibir la cantidad suficiente de amina para un pH > 8,3 sin desproteger el condensado que ha de formarse aguas abajo del sistema.
Entonces las variables más importantes a la hora de seleccionar una amina neutralizante para sistemas de condensado son:
1. Capacidad de neutralización de la amina con respecto al CO2
2. Coeficiente de partición de la amina entre el vapor y el agua.
Con respecto a la capacidad de neutralización de la amina con respecto al CO2 la amina tendrá mayor capacidad en la medida que su peso molecular sea menor, por ejemplo, para varias aminas este sería el orden de reactividad con respecto al CO2:
Amoniaco > MEA > Morfolina > MOPA
Con respecto al coeficiente de reparto de la amina las de mayor afinidad con el agua condensaran con el punto de roció del agua y las de menor afinidad condensarán en las siguientes etapas del recorrido; a manera de ejemplo, de mayor a menor afinidad con el agua para un sistema de 200 psig tendríamos:
DEA > MEA > Morfolina > MOPA > NH3 > Ciclohexilamina
Así la DEA, MEA y Morfolina se disolverán en las primeras gotas de agua formadas y la ciclohexilamina se disolverá de ultima en el agua con respecto a las demás aminas, de esta manera mezclando distintas aminas de distinta capacidad de neutralización y de distintos coeficientes de reparto servirán para mantener el pH del condensado a lo largo de todo el sistema por encima de 8,3.
Finalmente es importante destacar que la DEA y la MEA son menos usadas en este tipo de sistemas y que para recorridos cortos se prefiere usar la Morfolina como parte de la mezcla de aminas neutralizantes.

Protección de sistemas de tope de columnas atmosféricas:

Para este tipo de sistemas las especies de ácidos a neutralizar son más complejas llegándose a formar por separado o al mismo tiempo en los topes, HCl, H2S y CO2, siendo por su puesto el HCl el ácido más fuerte y peligroso desde el punto de vista de la integridad de la metalurgia presente en el sistema de tope, pudiendo llegar el condensado de tope (llamado agua agria) a un pH < 1.
Otra característica importante de estos sistemas es que su recorrido es mas corto llegando por lo general a unos pocos cientos de metros entre la salida de la columna de destilación y el tambor de tope, el equipo donde condensa toda el agua agria presente en la corriente de tope.
Ahora bien, para los topes de columnas atmosféricas la dificultad en la escogencia de las aminas esta entre la basicidad de la amina y su tendencia a formar depósitos en ausencia de agua líquida, lo cual se conoce como el punto de sal del clorhidrato de la amina; así mientras más capacidad tiene la amina para neutralizar el HCl mayor será su capacidad para formar sales en el tope antes de la formación de agua líquida (punto de rocío).
Por ejemplo de todas las aminas posibles la mas reactiva con el HCl es la MEA, sin embargo esta es la que tiene mayor tendencia a formar depósitos de MEA.HCl en el tope; en tal sentido hay que ser muy cuidadoso al momento de escoger que aminas dosificar; lo cual dependerá entre otros factores de la cantidad de HCl presente en el tope, del punto de rocío del sistema de tope, del punto de inyección de las aminas neutralizantes y de si existe la facilidad de agua de lavado en el tope.
A manera de ejemplo el orden de basicidad de algunas de las 
aminas de tope es: 
MEA > DEA > MOPA > Morfolina
Precisamente el mismo orden para su tendencia a formar depósitos 
en el Tope: 
MEA > DEA > MOPA > Morfolina
De allí que la formulación de las aminas de tope en sistemas de tope de columnas atmosféricas es un fino equilibrio entre su capacidad neutralizante y su tendencia a formar depósitos del clorhidrato de la amina.
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