Қышқыл газдар: қасиеттері, зияны және тазарту әдістері
Acid gas
Қышқыл газ – сумен қосылғанда pH 7-ден төмен болатын, күкірт сутегі (H2S) және көмірқышқыл газы (CO2) сияқты газ қоспасы. Қышқыл vs қызыл газ туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қышқыл газ – табиғи газдың немесе сутек сульфидінің (H2S), көмірқышқыл газының (CO2) немесе ұқсас қышқыл газдардың маңызды мөлшерін қамтитын кез келген газ қоспасының ерекше түрі. Газдың қышқыл екендігі немесе еместігі оны сумен араластырғаннан кейін анықталады. pH шкаласы 0-ден 14-ке дейін, 7-ден жоғары көрсеткіштер негізді, ал 7-ден төмен көрсеткіштер қышқыл болып саналады. Судың бейтарап pH көрсеткіші 7-ге тең, сондықтан газ сумен араластырылғанда, егер алынған қоспаның pH көрсеткіші 7-ден төмен болса, онда ол қышқыл газ болып есептеледі. "Қышқыл газ" және "қышқылды газ" терминдері көбінесе синонимдер ретінде қате түсіндіріледі. Нақты айтқанда, қышқылды газ – сутек сульфидін маңызды мөлшерде қамтитын кез келген газ; ал қышқыл газ – көмірқышқыл газы (CO2) немесе сутек сульфиді сияқты қышқыл газдардың маңызды мөлшерін қамтитын кез келген газ. Осылайша, көмірқышқыл газы өзі қышқыл газ, бірақ қышқылды газ емес.
Acid gas is a particular typology of natural gas or any other gas mixture containing significant quantities of hydrogen sulfide (H2S), carbon dioxide (CO2), or similar acidic gases. A gas is determined to be acidic or not after it is mixed with water. The pH scale ranges from 0 to 14, anything above 7 is basic while anything below 7 is acidic. Water has a neutral pH of 7 so once a gas is mixed with water, if the resulting mixture has a pH of less than 7 that means it is an acidic gas. The term/s acid gas and sour gas are often incorrectly treated as synonyms. Strictly speaking, a sour gas is any gas that specifically contains hydrogen sulfide in significant amounts; an acid gas is any gas that contains significant amounts of acidic gases such as carbon dioxide (CO2) or hydrogen sulfide. Thus, carbon dioxide by itself is an acid gas but not a sour gas.
Қышқыл газдың қауіптілігі
Бір процесс қышқыл қоспасы бар газды жаққанда, бұл қышқыл газ атмосфераға шығарылады. Бұл өндірістің қоршаған ортаға тигізетін ең зиянды әсерлерінің бірі – қышқыл жаңбыр. Бір электр станциясынан шыққан қышқыл газдар атмосферадағы су молекулаларымен араласқаннан кейін жүздеген шақырымға дейін таралуы мүмкін. Содан кейін бұл қоспалар түрлі жауын-шашын түрінде (қышқыл жаңбыр) жерге қайта түсіп, адамдарда тыныс алу проблемаларын тудыруы, өсімдіктер мен жануарларды қырып салуы, құрылыстар мен ғимараттарды тозуға ұшыратуы және су көздерін ластауы мүмкін. Қышқыл газдар қоршаған ортаны ластаудан басқа да қауіпті. Олар қысым астында өте тез тұтанады және жарылғыш болуы мүмкін, сондықтан оларды жылудан, ұшқындардан немесе ашық оттан аулақ ұстау қажет. Күкіртсутек – улы газ, ол тыныс алуда қиындықтар мен тұншығуға себеп болуы мүмкін. Ол сонымен қатар металдарды қатты тоздырады, бұл қышқыл газды өңдеуге арналған құбырлар мен басқа да жабдықтарда қолданылатын материалдарды шектейді, себебі көптеген металдар сульфидтік кернеуден жарылуға бейім. Көмірқышқыл газы 7%-дан 10,1%-ға дейінгі концентрацияда бас айналуын, бас ауыруын, көру және есту қабілетінің бұзылуын, сондай-ақ бірнеше минуттан бір сағатқа дейін есінен тануды тудыруы мүмкін. 17%-дан жоғары концентрацияда бір минуттан астам уақытқа әсер етсе, өлімге алып келеді.
Once a process burns a gas containing an acidic mixture, that acid gas is released into the atmosphere. This causes one of manufacturing's most detrimental effects on the environment, acid rain. The acidic gases burned from one power plant can travel hundreds of miles after the gas mixes with water molecules in the atmosphere. The compounds then fall to the earth again in different forms of precipitation (acid rain) and can cause respiratory health issues in humans, kill plants and wildlife, erode structures and buildings, and contaminate water sources. Acid gases are also hazardous in other ways than polluting the environment. Acid gases can be extremely flammable and explosive under pressure, so must be kept away from heat, sparks, or open flames. Hydrogen sulfide is a toxic gas, it can cause breathing problems and asphyxiation. It also is very corrosive to metals which restricts the materials that can be used for piping and other equipment for handling sour gas, as many metals are sensitive to sulfide stress cracking. Carbon dioxide at concentrations of 7% to 10.1% causes dizziness, headache, visual and hearing dysfunction, and unconsciousness within a few minutes to an hour. Concentrations above 17% are lethal when exposed for more than one minute.
Өңдеу және қауіпсіздік
Сутек сульфиді және/немесе көмірқышқыл газы бар шикі табиғи газды қолдануға бұрын, оның құрамындағы қоспаларды қа acceptable деңгейге дейін төмендету үшін өңдеуден өткізу қажет, және бұл әдетте аминмен газды өңдеу арқылы жасалады. Бұл газдардың зиянды қасиеттерін жою үшін физикалық және химиялық сіңіру процестері қолданылады, екеуі де синтез-газды сіңіру колоннасында таза еріткішпен жууды қамтиды, бұл H2S-ті кетіруге мүмкіндік береді. Зиянды газ сіңіру колоннасының төменгі бөлігінен шыққаннан кейін, ол регенераторға жіберіледі, онда ерітінді төмен қысымда бумен қосымша тазартылып, газдан күкірт алынады. Алынған H2S көбінесе Клаус процесінде элементарлы күкіртке айналдырылады немесе WSA процесінде құнды күкірт қышқылына өңделеді. Мұнай өңдеу зауыттарында немесе табиғи газды өңдеу орналастыруларында меркаптандарды және/немесе сутек сульфидін жоятын процестерді әдетте "тәттілендіру" процестері деп атайды, себебі олар меркаптандар мен сутек сульфидінің жағымсыз, иіссіз хош иісінен құтылған өнімдерді қамтиды.
Before a raw natural gas containing hydrogen sulfide and/or carbon dioxide can be used, the raw gas must be treated to reduce impurities to acceptable levels and this is commonly done with an amine gas treating process. There are physical and chemical absorption processes to removing the toxic properties of these gases, both of which involve the syngas being washed with a lean solvent in an absorber to remove the H2S. Once the toxic gas leaves the bottom of the absorber it is sent to a regenerator where the solution is further stripped with steam under extremely lower pressures to remover the sulfur from the gas. The removed H2S is most often subsequently converted to by product elemental sulfur in a Claus process or alternatively converted to valuable sulfuric acid in a WSA Process unit. Processes within oil refineries or natural gas processing plants that remove mercaptans and/or hydrogen sulfide are commonly referred to as 'sweetening' processes because they result in products which no longer have the sour, foul odors of mercaptans and hydrogen sulfide.