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Le gaz naturel, le plus propre des combustibles fossiles, contribue grandement à l'indépendance énergétique des États-Unis. Au-delà de cela, il est plus sûr et plus facile à stocker. Il est plus fiable en cas de mauvais temps que l'électricité et est extrêmement rentable. Cela dit, il n'est pas prêt à l'emploi tel qu'il sort de ses gisements. Le plus souvent, le gaz naturel est "contaminé" par du "gaz acide" qui entrave son transport et son utilisation. Le gaz acide est généralement présent sous forme de dioxyde de carbone (CO₂) et de sulfure d'hydrogène (H₂S). Pour que le gaz naturel soit exploitable, ces composants acides doivent être en grande partie éliminés avant sa distribution et son utilisation.
Comme décrit, le gaz naturel ne se forme pas seul dans ses gisements rocheux. Le H₂S — également appelé gaz des marais, gaz de fumier et gaz d'égout — est hautement inflammable et mortellement toxique. Comme le gaz naturel lui-même, le H₂S se forme au cours des millénaires à partir de matières végétales et animales en décomposition qui ont été soumises à une chaleur et une pression extraordinaires. Le CO₂ empêche le gaz naturel de brûler efficacement et en toute sécurité. Ces deux gaz sont également appelés gaz acides. Tout comme l'acide peut rendre un fruit aigre, il produit le même résultat pour le gaz naturel. Une fois le gaz naturel acide collecté, l'élimination de ces composés doit être la première étape.
Le dioxyde de carbone diminue le pouvoir calorifique du gaz naturel. Le pouvoir calorifique est un terme qui fait référence à la quantité de chaleur dégagée lorsqu'une substance subit une combustion. En bref, cela signifie que vous devrez en utiliser plus que pour un gaz de plus grande valeur. Le sulfure d'hydrogène pose des problèmes uniques. En plus de sa grande inflammabilité, le H₂S est un gaz toxique qui peut brûler la peau, provoquer une conjonctivite oculaire et entraîner une perte de conscience soudaine. De plus, ce gaz acide très corrosif corrodera les conduits par lesquels il transite, rendant le transport sur de longues distances impossible. Inutile de dire que son élimination est absolument nécessaire.
Ces substances sont également présentes dans les gisements de pétrole brut et de charbon. Pour la même raison que le gaz naturel en a besoin, le pétrole doit d'abord être purgé de son H₂S avant que des expéditions mondiales et continentales de ce produit commercial puissent avoir lieu. La Commission fédérale de régulation de l'énergie (FERC) des États-Unis a, ces dernières années, soutenu le rejet de tout brut contenant plus de cinq parties par million de H₂S. Les gisements de charbon contiennent également du sulfure d'hydrogène. La présence omniprésente dans les puits de mine et ailleurs rend l'emploi dans de tels lieux dangereux sans protocoles de sécurité rigoureux. Les mines creusées dans des roches sédimentaires ont des concentrations plus élevées. D'autres facteurs influents sont les pores des couches de charbon et l'activité des eaux souterraines.
Compte tenu des dommages que le gaz acide peut causer, il doit être traité relativement près de sa source. Depuis le lieu de collecte, le gaz peut transiter par des conduits complétés par un inhibiteur de corrosion. Ce système de collecte de pipelines est destiné au mouvement du puits vers une installation de traitement de gaz acide. Les amines, ou alkylamines, sont des dérivés de l'ammoniac pour lesquels le H₂S a une affinité particulière. Elles absorbent le sulfure d'hydrogène avant que le gaz naturel ne passe à une étape de raffinage ultérieur.
Ayant examiné la toxicité et la corrosivité du H₂S, il est difficile d'imaginer qu'il puisse avoir une application positive. Cependant, s'il y a une quantité significative de soufre dans le traitement du gaz acide, un raffinage supplémentaire peut en valoir la peine. Le gaz acide est plus lourd que l'oxygène. Le gaz acide ONI (c'est-à-dire sans oxygène) est plus lourd car il contient également du CO₂. Si trop de dioxyde de carbone est présent dans le gaz acide après le traitement aux amines, cela rend la capture du soufre plus difficile. Dans ce cas, le reste du gaz acide ONI est injecté dans un site souterrain prédéterminé. Cela protège l'atmosphère de ces composés nuisibles.
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