Das geförderte Erdgas enthält einen gewissen Anteil an saurem CO₂, was zu Problemen wie einem verringerten Heizwert und Korrosion in den Pipelines führen kann. Daher ist vor dem Transport und der Verwendung in Pipelines eine Entkarbonisierung erforderlich.
Gemäß der Formel zur Berechnung des Heizwerts von Erdgas in der nationalen Norm (GB/T 11062-2014) führt ein CO₂-Gehalt von 10 Mol-% zu einer Verringerung des Heizwerts von Methan pro Kubikmeter um etwa 9,80 %. Bei gleichzeitigem Vorliegen von CO₂ mit Wasserdampf und einem Partialdruck von über 207 kPa verursacht dies schwere Korrosion an Anlagen und Rohrleitungen, weshalb zusätzliche Korrosionsschutzmaßnahmen erforderlich sind. Daher muss Erdgas vor dem Transport in kommerzielle Pipelines einer strengen CO₂-Entfernung unterzogen werden.
Das MDEA-Verfahren wird angewendet zur Entfernung von CO2 aus ErdgasDie
Physikalisch-chemische Eigenschaften und Entkohlungsprinzip von MDEA
MDEA, wissenschaftlicher Name N-Methyldiethanolamin, ist eine farblose oder leicht gelbliche, viskose Flüssigkeit.
Molekularformel: CH3N(CH2CH2OH)2 ,
Siedepunkt: 246~249 ℃ /760mmhg ; spezifisches Gewicht: 1,0425 g/ml ( 20 ℃);
Gefrierpunkt: -21 ℃ (Reinheit 99%) ); Viskosität: 101Cp ( 20 ℃);
Es ist leicht mit Wasser, Ethanol, Ether usw. mischbar; in Wasser schwach alkalisch; in saurem Kohlendioxid und Schwefelwasserstoffgas findet eine chemische Reaktion statt, und bei höherem Druck haben Kohlendioxid und Schwefelwasserstoffgas eine höhere Konzentration. Daher ist der gesamte Absorptionsprozess ein physikalischer und chemischer Absorptionsprozess.
Die MDEA-reiche Flüssigkeit gelangt nach der Absorption von Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid in den Entspannungsbehälter zur Vakuumverdampfung und anschließend in den Regenerationsturm. Dort wird sie erhitzt und am Turmboden zersetzt, wodurch Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff vollständig freigesetzt werden. Gleichzeitig steigt das Gas am Turmboden auf und bewirkt eine sekundäre Strippung der Flüssigkeit am Turmkopf. Der gesamte Regenerationsprozess ist somit ein physikalisch-chemischer Regenerationsprozess. Die spezifische chemische Reaktion lautet wie folgt:
R2R'N + H2S → R2R'NH +HS (Sofortreaktion)
R2R'N+CO2+ H2O R2R'NH +HCO3 (langsame Reaktion)
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Veröffentlichungsdatum: 03.12.2023