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Desideriamo tutti un'atmosfera e un ambiente più puliti. L'aria che respiriamo; l'acqua che beviamo e con cui ci laviamo; e la terra che calpestiamo influenzano direttamente la nostra salute — individualmente e come specie. Una dura verità, tuttavia, è che con il miglioramento della nostra qualità di vita nel corso dei secoli, il clima e gli habitat di questa terra hanno iniziato a declinare in termini di salute e sostenibilità. Fortunatamente, scienza e tecnologia contribuiscono a mitigare questo degrado ecologico e a ripristinare la purezza dei nostri ambienti naturali. Uno dei modi in cui ciò avviene è il trattamento del gas con ammine, per il gas naturale raccolto, al fine di garantirne un uso sicuro.
Nel suo stato originale, il gas naturale contiene grandi quantità di quelli che sono conosciuti come gas acidi o gas "sour". Nello specifico, e in gran parte, questi includono idrogeno solforato (H₂S) e anidride carbonica (CO₂). L'idrogeno solforato è estremamente tossico per la salute umana: vertigini, ridotta attenzione e capacità sensomotorie compromesse sono i danni fisiologici più lievi. L'H₂S può anche causare grave distress respiratorio (incluso edema polmonare), dolorose eruzioni cutanee, danni cerebrali, coma e – in casi estremi – la morte. Oltre ai rischi per la salute, questo gas acido può anche danneggiare condotte e altri recipienti di trasporto corrodendo i materiali che li compongono. L'eccesso di anidride carbonica degrada il potere calorifico del gas naturale. Una CO₂ abbondante significa che sarà necessario bruciare più gas per ottenere la stessa intensità di calore di un gas naturale che contiene meno CO₂.
Le ammine sono sostanze derivate chimicamente dall'ammoniaca. Diversi agenti sono utilizzati per l'industria e il processo di trattamento con ammine. Esse sono parte integrante della procedura nota come "amine scrubbing". Avendo luogo in un'unità di trattamento con ammine, lo scrubbing è in questo caso equivalente all'assorbimento. Il flusso di gas entra in contatto con le ammine, per cui il gas acido viene trasferito dal flusso di gas naturale all'assorbente liquido. In questo modo, si realizza la rimozione di H₂S tramite ammine e il gas naturale viene dolcificato. La monoetanolammina acquosa (MEA) è identificata come il solvente più comunemente usato per l'assorbimento di CO₂ negli scrubber a CO₂ con ammine. Complessivamente, ciò rimuove l'85 percento di anidride carbonica, lasciando il gas naturale con una purezza del 95% in moli.
Le ammine non sono uno scrubber usa e getta. Possono essere e sono riciclate per un ulteriore utilizzo. Come copertura adsorbente per silicati, vengono regolarmente riprocessate e utilizzate per lo scrubbing, nonché per scopi alternativi. Il processo attraverso il quale avviene la rigenerazione delle ammine è chiamato calcinazione. Questo si riferisce a un processo di riscaldamento condotto sotto rigorosi parametri termici e ambientali. Alcuni campioni di ammine si sono dimostrati funzionali dopo 15 cicli di scrubbing grazie al trattamento di calcinazione.
Comprendere il processo di dolcificazione del gas con ammine è fondamentale per le industrie in cui è necessaria la rimozione di componenti acidi come CO₂ e H₂S dai flussi di gas. A tale scopo viene utilizzata un'unità di dolcificazione con ammine, che impiega una soluzione acquosa di materiali come MEA (Monoetanolammina), DEA (Dietanolammina), MDEA (Metildietanolammina) o una loro combinazione. Il processo di rimozione della CO₂ con ammine, noto anche come "CO₂ amine scrubbing", è una tecnica critica utilizzata nelle industrie che richiedono flussi di gas purificati. Implica l'uso di soluzioni amminiche per assorbire selettivamente la CO₂ e altri gas acidi da una miscela gassosa. Il processo di scrubbing comporta il contatto del gas con una soluzione amminica che si lega alle molecole di CO₂, "depurandole" efficacemente dal flusso di gas. La soluzione viene quindi rigenerata, rilasciando la CO₂ per la cattura e consentendo alle ammine di essere riciclate nel sistema.
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