ماده شیمیایی متیل دي اتانول آمین (MDEA)
یکی از فرآیندهای اساسی در فرآورش گاز طبیعی، جداسازی گازهای اسیدی یا همان شیرین سازی گاز می‌باشد. در طی این فرآیند سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن و دیگر گازهای اسیدی مانند سولفید کربونیل، مرکاپتان‌ها ودی سولفید کربن از گاز طبیعی جدا می شوند.
به طور کلی در صنعت گاز طبیعی، جداسازی سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن از گاز طبیعی در طی فرآیند شیرین سازی، دارای اهمیت فراوانی است. دلایلی مانند نیازهای ایمنی و زیست محیطی به سبب سمیت بسیار زیاد سولفید هیدروژن و جلوگیری از خوردگی خطوط لوله و تجهیزات انتقال، فرآورش و توزیع گاز باعث شده اند تا جداسازی سولفید هیدروژن از اهمیت و ضرورت خاصی برخوردار شده و نسبت به جداسازی دی اکسید کربن و سایر ترکیبات اسیدی دارای اولویت گردد. دلایل اهمیت یافتن جداسازی دی اکسید کربن هم عبارتند از :
- جلوگیری از خوردگی خطوط لوله و تجهیزات انتقال، فرآورش و توزیع گاز
- جلوگیری از کاهش یافتن ارزش حرارتی گاز طبیعی
معمولاً میزان سولفید هیدروژن موجود در گاز فرآوری شده و مورد استفاده در خط لوله یا برای فروش باید کمتر از ppmv 4 باشد. بعلاوه محدوده مجاز دی اکسید کربن موجود در گاز فرآوری شده مورد استفاده در
خط لوله بین ppmv ١ تا ppmv ٣ می‌باشد.
عوامل زیادی در انتخاب فرآیند مناسب برای شیرین سازی گاز موثر هستند که مهم ترین آنها عبارتند از:
- ترکیب گاز طبیعی مورد فرآورش (بخصوص میزان و نوع اجزای هیدروکربنی آن)
- میزان و نوع گازهای اسیدی موجود در گاز (بخصوص سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن)
- میزان جریان گاز مورد فرآورش
- دما و فشار گاز ترش موجود و گاز شیرینی که به دست آمده
- مشخصات نهایی مورد نظر برای گاز فرآوری شده،
- میزان هدررفت حلال و در نتیجه هزینه های حلال جبرانی
- تجهیزات جانبی Utility مورد نیاز برای فرآیند
- توانایی فرآیند در مقابل تغییرات در میزان و ترکیب خوراک
شکل (1) نشان دهنده شمایی ساده از فرآیند شیرین سازی گاز است.
شکل (1): شمایی ساده از فرآیند شیرین سازی گاز
متیل دی اتانول آمین به علت مزایای فراوانی که نسبت به دیگر آمین‌های مرسوم از جمله موارد ذیل دارد:
- مصرف انرژی کم مورد نیاز برای احیاء
- توانایی جداسازی گزینش پذیر سولفید هیدروژن در حضور دی اکسید کربن
- خورندگی کم
در دهه های اخیر کاربرد بسیار وسیعی برای شیرین سازی گاز در جهان پیدا کرده است. ولی این آمین نقطه ضعف مهمی هم دارد و آن سرعت پایین واکنش با دی اکسید کربن و در نتیجه میزان کم جذب دی اکسید کربن توسط این حلال می باشد.
برای حل این مشکل و استفاده از مزایای این حلال، در سال‌های اخیر استفاده از آمین‌های بر پایه متیل دی اتانول آمین، شامل آمین‌های فرموله شده و مخلوط آمین‌ها گسترش یافته است. در این آمین‌ها به متیل دی اتانول آمین، یک ماده فعالساز یا یک آمین نوع اول یا دوم، افزوده می‌شود. بررسی های صورت گرفته نشان می دهد حدود 70 درصد واحدهای گاز طبیعی مایع شده جهان که بین سال‌های 2000 تا دسامبر2010 به بهره برداری رسیده اند، از این آمین‌ها استفاده کرده اند.