Co to są gazy kwasowe?
Kwaśne gazy to związki gazowe, które po dodaniu do wody tworzą kwaśne roztwory. Najczęściej spotyka się je jako zanieczyszczenia w surowym gazie ziemnym i muszą zostać usunięte podczas procesu rafinacji. Usuwanie kwaśnego gazu z gazu ziemnego służy podwójnemu celowi oczyszczania gazu ziemnego przy jednoczesnym zmniejszeniu szkodliwych emisji do atmosfery. Można to osiągnąć za pomocą różnych procesów przemysłowych znanych jako procesy obróbki gazem aminowym lub słodzenia gazu, chociaż kwaśne gazy są również czasami usuwane za pomocą bardziej nietypowych technik, takich jak wstrzykiwanie podpowierzchniowe.
Dwutlenek węgla i siarkowodór są najczęstszymi kwaśnymi gazami. Dwa inne rodzaje emisji przemysłowych to tlenki azotu i dwutlenek siarki. Te dwa ostatnie są godne uwagi ze względu na ich rolę w wytwarzaniu kwaśnych deszczy. Gdy jeden z tych gazów reaguje z wodą w atmosferze, powstaje kwas, który następnie spada jako strącanie. Szkody wyrządzone środowisku przez korodujące kwaśne deszcze zachęciły kraje na całym świecie do podjęcia kroków w celu zmniejszenia lub zapobiegania emisji dwutlenku siarki i innych zanieczyszczeń do powietrza.
Chociaż zwykłe kwaśne gazy, dwutlenek węgla i siarkowodór, nie są bezpośrednio zaangażowane w wytwarzanie kwaśnych deszczy, są żrące, a siarkowodór jest toksyczny. Usuwanie i unieszkodliwianie lub ponowne wykorzystanie tych problematycznych gazów jest niezbędną częścią procesu rafinacji gazu ziemnego. Najczęściej odbywa się to poprzez obróbkę gazowym aminem, metodę znaną również jako słodzenie.
W obróbce gazem aminowym wodne roztwory alkalamin stosuje się do absorpcji siarkowodoru lub dwutlenku węgla. Alkalaminy, zwane także aminami, są zasadami i dlatego mogą neutralizować związki kwasowe poprzez reakcje chemiczne. Gdy gaz ziemny jest traktowany aminami, kwaśne gazy są absorbowane do roztworu z aminami, pozostawiając strumień czystego „słodzonego” gazu. Roztwór gazowy amina-kwas poddaje się dalszej obróbce w celu zawrócenia amin i usunięcia siarkowodoru lub dwutlenku węgla w postaci stężonej.
Siarka elementarna jest odzyskiwana ze stężonego gazowego siarkowodoru wytwarzanego przez obróbkę aminową metodą znaną jako proces Clausa. Proces Clausa składa się z szeregu kontrolowanych reakcji chemicznych, które usuwają siarkę na poziomie aż 99%. Odzyskaną siarkę można następnie wykorzystać do produkcji innych chemikaliów lub sprzedać do zastosowań przemysłowych, zapobiegając przedostawaniu się jej do atmosfery.
Nadmiar kwaśnego gazu z rafinacji ropy naftowej lub gazu ziemnego, którego nie można przerobić ani odzyskać, jest czasami spalany. Ta metoda, która polega na spalaniu gazu i uwalnianiu go do atmosfery, jest ogólnie uważana za szkodliwą dla środowiska. Jedną alternatywą dla rozszerzania jest iniekcja podpowierzchniowa. Uważa się, że iniekcja podpowierzchniowa, w której kwaśne gazy są wtryskiwane do głębokiego podziemnego zbiornika, minimalizuje wpływ na środowisko podczas magazynowania i usuwania kwaśnych gazów.