Le gaz naturel extrait contient une certaine quantité de CO2, un gaz acide, susceptible d'entraîner une diminution du pouvoir calorifique et la corrosion des canalisations. Un traitement de décarbonatation est donc nécessaire avant son transport et son utilisation.
Selon la formule du pouvoir calorifique du gaz naturel de la norme nationale (GB/T 11062-2014), on peut calculer qu'une teneur de 10 % molaire de CO₂ entraîne une diminution d'environ 9,80 % du pouvoir calorifique du méthane par mètre cube. Lorsque le CO₂ coexiste avec de la vapeur d'eau et que sa pression partielle dépasse 207 kPa, il provoque une corrosion importante des équipements et des canalisations, ce qui nécessite la mise en œuvre de mesures anticorrosion supplémentaires. Par conséquent, le gaz naturel doit subir un traitement rigoureux pour éliminer le CO₂ avant son transport vers les réseaux de transport commerciaux.
Le procédé MDEA est utilisé extraire le CO2 du gaz naturel.
Propriétés physico-chimiques et principe de décarburation du MDEA
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)
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Date de publication : 3 décembre 2023