추출된 천연가스에는 일정량의 산성 가스인 이산화탄소(CO2)가 함유되어 있어 발열량 감소 및 파이프라인 부식과 같은 문제를 야기할 수 있습니다. 따라서 파이프라인을 통한 운송 및 사용 전에 탈탄 처리가 필요합니다.
국가표준(GB/T 11062-2014)에 명시된 천연가스 발열량 계산식에 따르면, 이산화탄소(CO2)가 10mol% 함유될 경우 메탄의 발열량이 세제곱미터당 약 9.80% 감소하는 것으로 계산됩니다. 이산화탄소가 수증기와 공존하고 부분압이 207kPa를 초과할 경우, 장비 및 파이프라인에 심각한 부식을 유발하므로 추가적인 부식 방지 조치가 필요합니다. 따라서 천연가스는 상업용 파이프라인으로 운송되기 전에 엄격한 이산화탄소 제거 과정을 거쳐야 합니다.
MDEA 프로세스가 사용됩니다. 천연가스에서 CO2를 제거하기 위해.
MDEA의 물리화학적 특성 및 탈탄 원리
MDEA(학명: N-메틸디에탄올아민)는 무색 또는 약간 노란색을 띠는 점성 액체입니다.
분자식: CH3N(CH2CH2OH)2 ,
끓는점: 246~249℃/760mmHg; 비중: 1.0425g/ml (20℃);
어는점: -21℃ (순도 99%); 점도: 101Cp (20℃);
이 물질은 물, 에탄올, 에테르 등과 쉽게 혼합되며, 물에서는 약알칼리성을 띠고, 산성 환경에서는 이산화탄소와 황화수소 가스의 화학 반응이 일어나며, 고압에서는 이산화탄소와 황화수소 가스의 농도가 높아집니다. 따라서 전체 흡수 공정은 물리적 및 화학적 흡수 공정입니다.
황화수소와 이산화탄소를 흡수한 MDEA 농축액은 진공 플래시 증발을 위해 플래시 탱크로 유입된 후 재생탑으로 보내집니다. 재생탑 하부에서 농축액은 가열 및 분해되어 이산화탄소와 황화수소를 완전히 방출합니다. 동시에, 하부의 가스가 상승하여 상부의 농축액에 2차 탈착 효과를 일으킵니다. 따라서 전체 재생 공정은 물리적 및 화학적 재생 공정입니다. 구체적인 화학 반응식은 다음과 같습니다.
R2R'N + H2S → R2R'NH + HS (즉발 반응)
R2R'N+CO2+ H2O → R2R'NH +HCO3 (느린 반응)
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게시 시간: 2023년 12월 3일