Для очистки газов от углекислого газа и сероводорода растворами этаноламинов применяют растворы этаноламинов (аминоспиртов), имеющих щелочные свойства и при взаимодействии с кислотами образуют соли [67]. Используют водные
растворы этаноламина СН2ОН-СН2-NH2, диэтаноламин (СН2ОН-СН2) 2NH и триэтаноламин (СН2ОН-СН2) 3N. Сильной основой среди этаноламиновых является моноэтаноламин, который широко применяется в промышленности для очистки газов [67].
При абсорбции СО2 растворами этаноламинов образуются карбонаты и бикарбонаты. При этом они могут абсорбироваться сероводород с образованием сульфидов и бисульфидив. Эти соединения при температуре выше 100 ° С диссоциирует с выделением из растворов СО2 и H2S.
Взаимодействием этаноламина RNH2 (где R - группа СН2ОН-СН2) с диоксидом углерода представлены такими реакциями:
2RNH2 + Н2О + СО2 = (RNH3) 2СО3, (4.3)
(RNH3) 2СО3 + Н2О + СО2 = 2RNH3Н2СО3. (4.4)
При поглощении диоксида углерода водным раствором этаноламина выделяется 66 кДж / моль тепла, при абсорбции сероводорода - 65 кДж / моль. При совместном поглощении СО2 и H2S растворимость каждого компонента уменьшается. Несмотря на то, что поглощающая способность раствора этаноламина относительно H2S в присутствии СО2 снижается, коэффициент абсорбции H2S значительно выше, чем СО2, и возможна выборочная абсорбция сероводорода из газа, содержащего диоксид углерода.
Поглощающая способность абсорбента возрастает с понижением температуры и повышением давления. При повышении температуры и понижении давления равновесие химических реакций, протекающих при абсорбции, сдвигается влево. На этом основана регенерация раствора моноэтаноламина, насыщенного кислыми газами при абсорбции. Насыщенный раствор нагревают, при этом происходит разложение химических соединений и десорбция кислых газов из раствора, сопровождаемая также испарением из раствора воды.
В процессе этаноламиновых очистки газа от СО2 протекают побочные реакции, вызывающие необратимые изменения состава раствора, снижают его поглотительную способность и приводят к потерям амина. Растворы этаноламинов вызывают коррозионное разрушение оборудования в определенных условиях, особенно при высоких степенях насыщения кислыми газами. Подобно растворов аммиака, они разрушающе действуют на медь, цинк и их сплавы. Поэтому аппараты и трубы, соприкасающиеся с растворами аминов, нельзя изготавливать из этих металлов. В кипящих водных растворах этаноламина углеродистые стали также подвержены коррозии под действием СО2. Присутствие в растворах моноэтаноламина посторонних примесей увеличивает скорость коррозии углеродистой стали. Поэтому необходимо применять как можно более чистый моноэтаноламин и систематически подвергать очистке поглощающий раствор путем его перегонки при наличии щелочи.
Также в промышленности на установках по очистке кислых газов как абсорбент, в основном, применяется моноэтаноламин (МЭА), а также диэтаноламин (ДЭА). Анализ мировой практики показывает, что наблюдается тенденция замены МЭА на более эффективный абсорбент - метил-диэтаноламин (МДЭА).