O gás natural extraído contém uma certa quantidade de CO2, um gás ácido que pode causar problemas como a diminuição do poder calorífico e a corrosão dos gasodutos. Portanto, é necessário um tratamento de descarbonização antes do transporte e utilização pelos gasodutos.
De acordo com a fórmula do poder calorífico do gás natural na norma nacional (GB/T 11062-2014), pode-se calcular que 10% molar de CO2 causará uma diminuição de cerca de 9,80% no poder calorífico do metano por metro cúbico. Quando o CO2 coexiste com o vapor de água e apresenta uma pressão parcial superior a 207 kPa, causa corrosão severa em equipamentos e dutos, sendo necessárias medidas anticorrosivas adicionais. Portanto, o gás natural deve passar por um rigoroso processo de remoção de CO2 antes de ser transportado para gasodutos comerciais.
O processo MDEA é utilizado. para remover o CO2 do gás natural.
Propriedades físico-químicas e princípio de descarbonetação do MDEA
MDEA, cujo nome científico é N-metildietanolamina, é um líquido viscoso incolor ou ligeiramente amarelado.
Fórmula molecular: CH3N(CH2CH2OH)2 ,
Ponto de ebulição: 246~249 ℃ /760mmhg ; densidade: 1,0425g/ml ( 20 ℃);
Ponto de congelamento: -21 ℃ (pureza 99%); viscosidade: 101Cp ( 20 ℃);
Pode ser facilmente miscível com água, etanol, éter, etc.; é fracamente alcalino em água; a reação química ocorrerá em dióxido de carbono ácido e gás sulfeto de hidrogênio, e em pressões mais altas, o dióxido de carbono e o gás sulfeto de hidrogênio têm maior mobilidade. Portanto, todo o processo de absorção é um processo de absorção físico-química.
O líquido rico em MDEA, após absorver sulfeto de hidrogênio e dióxido de carbono, entra no tanque de evaporação instantânea a vácuo e, em seguida, é enviado para a torre de regeneração. O líquido rico é aquecido e decomposto na base da torre para liberar completamente o dióxido de carbono e o sulfeto de hidrogênio. Ao mesmo tempo, o gás na base da torre sobe, criando um efeito de arraste secundário no líquido rico no topo da torre; portanto, todo o processo de regeneração também é um processo de regeneração físico-química. A reação química específica é a seguinte:
R2R'N + H2S → R2R'NH + HS (reação instantânea)
R2R'N+CO2+ H2O → R2R'NH +HCO3 (reação lenta)
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Data da publicação: 03/12/2023