抽出された天然ガスには一定量の酸性ガスである二酸化炭素が含まれており、発熱量の低下やパイプラインの腐食などの問題を引き起こす可能性があります。そのため、パイプライン輸送および使用前に脱炭素処理が必要となります。
国家規格（GB/T 11062-2014）の天然ガス発熱量計算式によれば、二酸化炭素が10モル％混入すると、メタンの1立方メートルあたりの発熱量が約9.80％減少することが計算できます。二酸化炭素が水蒸気と共存し、分圧が207kPaを超えると、設備やパイプラインに深刻な腐食を引き起こすため、追加の防食対策が必要となります。したがって、天然ガスは商業用パイプラインに輸送される前に、厳格な二酸化炭素除去処理を受けなければなりません。
MDEAプロセスが使用される 天然ガスからCO2を除去する。
MDEAの物理化学的性質と脱炭原理
MDEA（学名：N-メチルジエタノールアミン）は、無色またはわずかに黄色みを帯びた粘性のある液体である。
分子式: CH3N(CH2CH2OH)2 、
沸点：246～249℃/760mmHg；比重：1.0425g/ml（20℃）；
凝固点：-21℃（純度99%）；粘度：101Cp（20℃）；
水、エタノール、エーテルなどと容易に混和します。水中では弱アルカリ性です。酸性二酸化炭素と硫化水素ガス中で化学反応が起こり、高圧では二酸化炭素と硫化水素ガスの濃度が高くなります。したがって、吸収プロセス全体は物理的および化学的吸収プロセスです。
硫化水素と二酸化炭素を吸収したMDEA濃縮液は、真空フラッシュ蒸発用のフラッシュタンクに入り、その後再生塔に送られます。濃縮液は塔底で加熱分解され、二酸化炭素と硫化水素が完全に放出されます。同時に、塔底のガスが上昇し、塔頂の濃縮液に対して二次ストリッピング効果を発揮します。したがって、再生プロセス全体は物理的再生と化学的再生のプロセスでもあります。具体的な化学反応は以下のとおりです。
R2R'N + H2S → R2R'NH + HS（即時反応）
R2R'N + CO2 + H2O → R2R'NH + HCO3 (反応速度は遅い)
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投稿日時：2023年12月3日