酸性ガスとは、硫化水素(H 2 S) を大量に含む天然ガスまたはその他のガスのことです。
天然ガスは通常、1立方メートルあたり5.7ミリグラム以上のH2Sを含む場合、酸性とみなされます。これは、標準温度および圧力下で約4体積ppmに相当します。 [ 1 ] [ 2 ]ただし、このしきい値は国、州、さらには機関や用途によって異なります。たとえば、テキサス州鉄道委員会は、 H2Sの体積が100 ppmを超えるガスを輸送するガスを酸性ガスパイプラインと見なしています。[ 3 ]ただし、テキサス州環境品質委員会は歴史的に、許可、報告、および場合によっては追加の排出規制を必要とする上流作業における酸性ガスを、体積で24 ppmを超えるガスと定義しています。[ 4 ] [ 5 ]硫化水素を有意に含まない天然ガスは「スイートガス」と呼ばれます。
「酸性ガス」と「サワーガス」という用語は互換的に使用されることもありますが、厳密に言えば、サワーガスとは硫化水素を特に多量に含むガスを指し、酸性ガスとは二酸化炭素(CO2 )や硫化水素などの酸性ガスを多量に含むガスを指します。したがって、二酸化炭素自体は酸性ガスであり、サワーガスではありません。硫化水素は有毒であるだけでなく、水と共存すると、硫化物応力割れによって配管やその他のサワーガス取扱機器に損傷を与えます。天然ガスには通常、数ppmの揮発性硫黄化合物が含まれていますが、カナダのある油井のガスには90%の硫化水素が含まれていることが知られており、他の油井のH2S含有量は数十%に達することもあります。[ 6 ]
石油精製所や天然ガス処理プラントにおいて、硫化水素やその他の有機硫黄化合物を除去する工程は「スイートニング」と呼ばれます。スイートニングされた製品には、メルカプタンや硫化水素の酸っぱい悪臭が含まれていません。
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、生のガスは、一般的にはアミン処理プロセスによって、それらの不純物を許容レベルまで除去するために処理されなければならない。[ 1 ] [ 7 ]除去された H2Sは、ほとんどの場合、クラウスプロセスで副産物の元素硫黄に変換されるか、または副産物として硫酸を生成する湿式硫酸処理ユニットで処理される。あるいは、アミン処理プラントの副産物である高濃度 H2Sガスは、毒性の高いガスを処理するために特別に設計されたガス圧縮ユニットで再圧縮し、貯留層に再注入することができる。アミンプロセスやクラウスプロセスの利用に加えて、液体レドックス法がますます普及しつつある。スイートニング中に除去される別の生成物は硫化カルボニルである。[ 6 ]