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酸性ガスは、硫化水素(H 2 S)、二酸化炭素(CO 2 )、または同様の酸性ガスを大量に含む天然ガスまたはその他のガス 混合物の特定の類型です。ガスが酸性かどうかは、水と混合された後に判断されます。pHスケールの範囲は0から14で、7を超えるものは塩基性で、7未満のものは酸性です。水のpHは中性7であるため、ガスを水と混合すると、混合物のpHが7未満であれば酸性ガスであり、pHが7を超える場合はアルカリ性ガスです。[1]
酸性ガスとサワーガスという用語は、しばしば誤って同義語として扱われます。厳密に言えば、サワーガスとは、特に硫化水素を相当量含むガスのことです。酸性ガスとは、二酸化炭素(CO 2 ) や硫化水素などの酸性ガスを相当量含むガスのことです。したがって、二酸化炭素自体は酸性ガスですが、サワーガスではありません。
酸性ガスの危険性
酸性混合物を含むガスを燃焼させると、その酸性ガスが大気中に放出されます。これが製造業が環境に与える最も有害な影響の 1 つである酸性雨を引き起こします。1 つの発電所から燃焼された酸性ガスは、大気中の水分子と混合した後、数百マイルも移動することがあります。その後、化合物はさまざまな形の降水 (酸性雨) として再び地上に降り注ぎ、人間の呼吸器系の健康問題を引き起こし、植物や野生生物を死滅させ、構造物や建物を侵食し、水源を汚染する可能性があります。[2]
酸性ガスは環境を汚染する以外にも危険です。酸性ガスは圧力をかけると非常に可燃性や爆発性になる可能性があるため、熱、火花、裸火から遠ざける必要があります。[3]
硫化水素は有毒ガスであり、呼吸困難、窒息、死を引き起こす可能性があります。また、金属に対する腐食性も非常に高いため[3] 、多くの金属が硫化物応力割れに敏感であるため、酸性ガスを取り扱う配管やその他の機器に使用できる材料が制限されます。
二酸化炭素濃度が7%～10.1%の場合、数分から1時間以内にめまい、頭痛、視覚・聴覚障害、意識喪失などの症状が現れます。濃度が17%を超えると、1分以上暴露すると致命的となります。[4]
処理と安全性
硫化水素や二酸化炭素を含む生の天然ガスを使用する前に、生のガスを処理して不純物を許容レベルまで減らす必要があり、これは通常、アミンガス処理プロセスで行われます。[5] [6]これらのガスの毒性を除去するには、物理的および化学的吸収プロセスがあり、どちらも合成ガスを吸収装置で希薄溶媒で洗浄してH 2 Sを除去します。 [7]有毒ガスが吸収装置の底部から出ると、再生装置に送られ、そこで溶液は極低圧下で蒸気でさらにストリップされ、ガスから硫黄が除去されます。 [8]除去されたH 2 Sは、ほとんどの場合、その後クラウス法で副産物の元素硫黄に変換されるか、 WSAプロセスユニットで貴重な硫酸に変換されます。
石油精製所や天然ガス処理工場内でメルカプタンや硫化水素を除去するプロセスは、製品からメルカプタンや硫化水素の酸っぱい悪臭がなくなるため、一般に「スイートニング」プロセスと呼ばれます。
参照
参考文献
- ^ 「酸性ガスの例とリスト | ガス状酸」。
- ^ 「酸性雨 | アディロンダック評議会」。
- ^ ab 「安全データシート：ホワイティング酸性ガス」（PDF）。ホワイティング。 2022年5月21日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2022年10月31日閲覧。
- ^ 米国環境保護庁：「消火剤としての二酸化炭素：リスクの検討」
- ^ NaturalGas.org ウェブサイトページ 2011-01-01 にWayback Machineでアーカイブ 天然ガスの処理
- ^ エネルギー情報局のウェブサイトページ 2011-03-04 にアーカイブウェイバックマシン 天然ガス処理: 天然ガス生産と市場への輸送の重要なつながり
- ^ 「6.2.1. 酸性ガス除去（AGR）」。
- ^ 「6.2.1. 酸性ガス除去（AGR）」。