Gasaufbereitung mit Aminen

Wir alle wünschen uns eine sauberere Atmosphäre und Umwelt. Die Luft, die wir atmen; das Wasser, das wir trinken und zum Waschen verwenden; und das Land, auf dem wir leben, wirken sich direkt auf unsere Gesundheit aus – individuell und als Spezies. Eine schwierige Wahrheit ist jedoch, dass sich im Laufe der Jahrhunderte mit der Verbesserung unserer Lebensqualität auch das Klima und die Lebensräume dieser Erde hinsichtlich Gesundheit und Nachhaltigkeit verschlechtert haben. Glücklicherweise helfen Wissenschaft und Technologie, diese ökologische Degradation zu mindern und die Reinheit unserer natürlichen Umgebung wiederherzustellen. Eine Möglichkeit, wie dies geschieht, ist die Gasaufbereitung von gesammeltem Erdgas mittels Aminwäsche für eine sichere Nutzung.

Ist Erdgas unsicher?

In seinem ursprünglichen Zustand enthält Erdgas große Mengen sogenannter saurer Gase oder Sauergase. Insbesondere handelt es sich dabei größtenteils um Schwefelwasserstoff (H₂S) und Kohlendioxid (CO₂). Schwefelwasserstoff ist extrem toxisch für die menschliche Gesundheit: Schwindel, verminderte Aufmerksamkeit und beeinträchtigte sensomotorische Fähigkeiten sind die milderen seiner physiologischen Schäden. H₂S kann auch schwere Atemnot (einschließlich Lungenödem), schmerzhafte Hautausschläge, Hirnschäden, Koma und – im Extremfall – den Tod verursachen. Abgesehen von seinen Gesundheitsgefahren kann dieses Sauergas auch Pipelines und andere Transportbehälter schädigen, indem es die Materialien korrodiert, aus denen sie bestehen. Überschüssiges Kohlendioxid mindert den Heizwert von Erdgas. Eine hohe CO₂-Konzentration bedeutet, dass mehr Gas verbrannt werden muss, um die gleiche Wärmeintensität zu erzielen wie bei Erdgas, das weniger CO₂ enthält.

Was beinhaltet die Gasaufbereitung mit Aminen?

Amine sind chemisch von Ammoniak abgeleitete Substanzen. Für die Industrie und den Aminwäscheprozess werden verschiedene Mittel eingesetzt. Sie sind ein integraler Bestandteil des als Aminwäsche bekannten Verfahrens. In einer Aminbehandlungsanlage durchgeführt, ist die Wäsche in diesem Fall gleichbedeutend mit Absorption. Der Gasstrom kommt mit den Aminen in Kontakt, wodurch das Sauergas vom Erdgasstrom in das flüssige Absorptionsmittel überführt wird. Auf diese Weise wird die H₂S-Entfernung mittels Aminen erreicht und das Erdgas gesüßt. Wässriges Monoethanolamin (MEA) gilt als das am häufigsten verwendete Lösungsmittel für die CO₂-Absorption in CO₂-Aminwäschern. Insgesamt werden dabei 85 Prozent des Kohlendioxids entfernt, wodurch das Erdgas eine Reinheit von 95 Molprozent erreicht.

Sind Amine wiederverwendbar?

Amine sind keine einmalig nutzbaren Absorptionsmittel. Sie können und werden für die weitere Verwendung recycelt. Als Adsorptionsmittel für Silikate werden sie routinemäßig wiederaufbereitet und sowohl für die Wäsche als auch für andere Zwecke eingesetzt. Der Prozess, durch den die Aminregeneration erfolgt, wird Kalzinierung genannt. Dies bezieht sich auf einen Erhitzungsprozess, der unter strengen thermischen und Umweltparametern durchgeführt wird. Einige Aminproben erwiesen sich nach 15 Wäschen aufgrund der Kalzinierungsbehandlung als funktionstüchtig.

Amin-Süßungsprozess

Das Verständnis des Amin-Süßungsprozesses ist entscheidend für Industrien, in denen die Entfernung saurer Bestandteile wie CO₂ und H₂S aus Gasströmen erforderlich ist. Eine Amin-Süßungsanlage wird zu diesem Zweck eingesetzt, wobei eine wässrige Lösung von Materialien wie MEA (Monoethanolamin), DEA (Diethanolamin), MDEA (Methyldiethanolamin) oder eine Kombination davon verwendet wird. Der Amin-CO₂-Entfernungsprozess, auch bekannt als CO₂-Aminwäsche, ist eine kritische Technik, die in Industrien eingesetzt wird, die gereinigte Gasströme benötigen. Er beinhaltet die Verwendung von Aminlösungen, um CO₂ und andere saure Gase selektiv aus einem Gasgemisch zu absorbieren. Der Waschprozess beinhaltet den Kontakt des Gases mit einer Aminlösung, die sich mit den CO₂-Molekülen verbindet und sie so effektiv aus dem Gasstrom 'wäscht'. Die Lösung wird dann regeneriert, wobei das CO₂ zur Abscheidung freigesetzt wird und das Amin in das System zurückgeführt werden kann.