Industry related topics
Konsumenci zawsze poszukują czystości w tym, co kupują. Chcą świeżych, pełnowartościowych produktów spożywczych; całkowicie naturalnych tkanin; najczystszej wody i solidnie wykonanych mebli. Zdrowie, zrównoważony rozwój i długowieczność to główne motywacje przy zakupach. Ta sama zasada dotyczy paliw i ich składu chemicznego. Najczystsza, najbardziej efektywna energia spalania jest pożądana bardziej niż substancje pełne zanieczyszczeń. Dlaczego? Transport i sprzedaż takiej energii wymaga stabilności i zgodności z przepisami branżowymi. Tak samo jest z gazem ziemnym i gazem wysypiskowym. Jeśli gaz nie spełnia określonych norm jakości, wymaga rafinacji. To dodatkowe przetwarzanie nazywa się odsiarczaniem gazu.
Badając wartość opałową na przykład gazu ziemnego, odpowiedzialni mierzą ilość ciepła wydzielanego podczas spalania, gęstość energii często wyrażaną w dżulach na kilogram (MJ/kg). Gaz ziemny powinien mieścić się w zakresie od 42 do 55 MJ/kg. Dla porównania, benzyna mieści się w przedziale 44 do 46 MJ/kg, podczas gdy wzbogacony uran osiąga około 3 900 GJ/kg. Oczywiście, znacznie mniej uranu potrzeba do wytworzenia większej ilości ciepła. Jednakże, gaz ziemny ma wyższą wartość opałową niż benzyna. Dlaczego więc niektóre gazy ziemne nie spełniają norm wartości opałowej?
Odsiarczanie gazu ziemnego jest konieczne, gdy gaz zostaje oceniony jako kwaśny. Podobnie jak w przypadku żywności, gdy wysokie stężenie kwasu powoduje kwaśny smak, gaz ziemny staje się kwaśny przez elementy kwasowe, takie jak siarkowodór (H₂S). W rzeczywistości, gdy poziom H₂S przekracza cztery części na milion (ppm) objętościowo, gaz ziemny nie zostanie ani przetransportowany, ani sprzedany, dopóki ta liczba nie zostanie zredukowana. H₂S jest nie tylko toksyczny, ale wydziela także mdlejąco cuchnący zapach. Ponadto działa korozyjnie na rury i zawory oraz może uszkadzać manometry i mierniki w całej infrastrukturze zarządzania gazem. Po usunięciu H₂S — wraz z CO₂ — w procedurze odsiarczania kwaśnego gazu, gaz ziemny jest gotowy do użytku przez konsumentów pod względem zdrowia, bezpieczeństwa i wartości opałowej.
Proces odsiarczania gazu jest zależny od tego, co dzieje się przed nim w sekwencji przetwarzania. Gaz ziemny jest przygotowywany do użytku poprzez następujące etapy. Konwencjonalny gaz ziemny znajduje się między warstwami skał magmowych i metamorficznych. Jest również zlokalizowany w porach formacji osadowych, takich jak łupki i piaskowce. Rozpuszczony gaz ziemny można znaleźć w złożach ropy naftowej i węgla. Pierwszym zadaniem dla tego stowarzyszonego gazu ziemnego jest oddzielenie go od jego gospodarza – ropy naftowej. Wszelka woda związana ze strumieniem gazu ziemnego musi zostać usunięta. Gaz ziemny zbierany ze studni często zawiera płynne węglowodory gazowe (NGLs), które mają wartość ekonomiczną niezależną od samego gazu i są zwykle oddzielane. Na tym etapie siarka i dwutlenek węgla są usuwane w procesie odsiarczania gazu.
Ta procedura jest bardzo podobna do technik absorpcyjnych stosowanych do odwodnienia i separacji NGL. Jednak w przypadku neutralizacji H₂S, w przeważającej większości przypadków procesu odsiarczania gazu ziemnego, stosuje się roztwór aminowy – amina będąca pochodną amoniaku. W zakładzie odsiarczania, kwaśny gaz jest przepuszczany przez jednostkę odsiarczania gazu, czyli wieżę, zawierającą roztwór aminowy. Amina przyciąga i absorbuje cząsteczki siarki, uwalniając gaz od tego trującego, szkodliwego związku, pozostawiając słodki gaz ziemny. Co najważniejsze, roztwór aminowy można poddać recyklingowi i używać ponownie. Warto zauważyć, że w niektórych przypadkach stałe desykanty, takie jak gąbki żelazne, są również skuteczne w usuwaniu siarki.
Gaz ziemny musi podróżować z miejsca, w którym jest wydobywany, do miejsca, w którym jest konsumowany — głównie rurociągami. Te rurociągi są narażone na uszkodzenia spowodowane przez kwaśny gaz. Słodki gaz jest wymagany, aby infrastruktura przesyłowa była trwała i nienaruszona na długich dystansach, które musi pokonać.
Talk to a specialist
Pytania dotyczące odsiarczania gazu w Państwa instalacji?
