Propriétés physico-chimiques et principe de décarburationpour le gaz naturel
La MDEA, de nom scientifique N-méthyldiéthanolamine, est un liquide visqueux incolore ou légèrement jaune.
Formule moléculaire : CH3N(CH2CH2OH)2 ,
Point d'ébullition : 246~249 ℃ /760 mmhg ; densité : 1,0425 g/ml ( 20 ℃) ;
Point de congélation : -21 ℃ (pureté 99 %) ; viscosité : 101 Cp (20 ℃) ;
Il est facilement miscible avec l'eau, l'éthanol, l'éther, etc. ; faiblement alcalin dans l'eau ; une réaction chimique se produit en milieu acide avec du dioxyde de carbone et du sulfure d'hydrogène gazeux, et à pression plus élevée, le dioxyde de carbone et le sulfure d'hydrogène gazeux ont une concentration plus élevée. Ainsi, l'ensemble du processus d'absorption est un processus d'absorption physique et chimique.
Après absorption du sulfure d'hydrogène et du dioxyde de carbone, le liquide riche en MDEA est acheminé vers un réservoir de détente pour une évaporation sous vide, puis vers la tour de régénération. Au fond de la tour, le liquide riche est chauffé et se décompose afin de libérer complètement le dioxyde de carbone et le sulfure d'hydrogène. Simultanément, les gaz présents au fond de la tour s'élèvent et exercent un second effet de stripping sur le liquide riche en haut de la tour. Ainsi, le processus de régénération est à la fois physico-chimique. La réaction chimique spécifique est la suivante :
R2R'N + H2S → R2R'NH + HS (réaction instantanée)
R2R'N+CO2+ H2O R2R'NH +HCO3 (réaction lente)
Absorption et régénérationprincipe de décarburationpour le gaz naturel
Une fois le gaz d'alimentation entré dans la zone de stockage, les impuretés et les gouttelettes sont éliminées par le filtre-séparateur, puis le gaz pénètre par le bas dans la tour d'absorption. Dans cette tour, il est mis en contact à contre-courant avec une solution de MDEA pulvérisée par le haut. Cette solution aqueuse de MDEA (solution pauvre en amine) absorbe le sulfure d'hydrogène et le dioxyde de carbone présents dans le gaz naturel, permettant ainsi d'éliminer ces composés du gaz d'alimentation et de répondre aux exigences techniques du client. Le gaz purifié est ensuite évacué de la zone de stockage par le séparateur de gaz après sa sortie du haut de la tour d'absorption.
Sous l'action de la vanne de régulation de niveau de liquide, le niveau de liquide au fond de la tour d'absorption achemine l'amine riche vers le réservoir de détente. L'amine riche, provenant du fond de la tour d'absorption, pénètre dans le réservoir de détente. La plupart des hydrocarbures absorbés dans l'amine riche sont désorbés sous forme de gaz de détente. Sous l'action de la vanne de régulation de pression, la vapeur de détente est récupérée et réinjectée dans le système de gaz combustible. L'amine riche liquide est envoyée à l'échangeur de chaleur amine pauvre/amine riche. L'amine pauvre chaude provenant de la tour de régénération réchauffe l'amine riche provenant du réservoir de détente, puis cette dernière pénètre dans la tour de régénération d'amine.
La vapeur produite par le rebouilleur situé au fond de la tour de régénération d'amine entre en contact à contre-courant avec la solution d'amine riche, en extrayant les gaz acides et en achevant ainsi la régénération de cette dernière. Sous l'action de la vanne de régulation de niveau située au fond de la tour, la solution d'amine pauvre chaude s'écoule vers l'échangeur de chaleur amine pauvre/amine riche. La pompe de surpression d'amine pauvre pressurise l'amine contenue dans le réservoir tampon à 1,0 MPa et l'achemine vers la tour d'absorption. Un régulateur de débit, installé sur la conduite d'amine pauvre alimentant la tour d'absorption, permet de contrôler le débit d'amine pauvre entrant dans cette dernière.
