El gas ácido es una tipología particular de gas natural o cualquier otra mezcla de gases que contenga cantidades significativas de sulfuro de hidrógeno (H2S ) , dióxido de carbono (CO2 ) o gases ácidos similares . Se determina si un gas es ácido o no después de mezclarlo con agua. La escala de pH varía de 0 a 14; cualquier valor por encima de 7 es básico, mientras que cualquier valor por debajo de 7 es ácido. El agua tiene un pH neutro de 7, por lo que una vez que un gas se mezcla con agua, si la mezcla resultante tiene un pH inferior a 7, significa que es un gas ácido. [1]
Los términos gas ácido y gas agrio suelen tratarse incorrectamente como sinónimos. En sentido estricto, un gas agrio es cualquier gas que contenga específicamente sulfuro de hidrógeno en cantidades significativas; un gas ácido es cualquier gas que contenga cantidades significativas de gases ácidos como el dióxido de carbono (CO2 ) o el sulfuro de hidrógeno. Por lo tanto, el dióxido de carbono por sí mismo es un gas ácido, pero no un gas agrio.
Una vez que un proceso quema un gas que contiene una mezcla ácida, ese gas ácido se libera a la atmósfera. Esto provoca uno de los efectos más perjudiciales de la fabricación sobre el medio ambiente, la lluvia ácida . Los gases ácidos quemados en una planta de energía pueden viajar cientos de kilómetros después de mezclarse con las moléculas de agua en la atmósfera. Luego, los compuestos caen nuevamente a la tierra en diferentes formas de precipitación (lluvia ácida) y pueden causar problemas de salud respiratoria en los seres humanos, matar plantas y vida silvestre, erosionar estructuras y edificios y contaminar fuentes de agua. [2]
Los gases ácidos también son peligrosos por otros motivos, además de contaminar el medio ambiente. Pueden ser extremadamente inflamables y explosivos bajo presión, por lo que deben mantenerse alejados del calor, las chispas o las llamas abiertas. [3]
El sulfuro de hidrógeno es un gas tóxico que puede provocar problemas respiratorios y asfixia. También es muy corrosivo para los metales [3], lo que limita los materiales que se pueden utilizar para tuberías y otros equipos destinados a manipular gas agrio, ya que muchos metales son sensibles al agrietamiento por tensión causado por el sulfuro .
El dióxido de carbono en concentraciones del 7% al 10,1% provoca mareos, dolor de cabeza, disfunción visual y auditiva y pérdida del conocimiento en cuestión de minutos a una hora. Las concentraciones superiores al 17% son letales cuando la exposición dura más de un minuto. [4]
Antes de que se pueda utilizar un gas natural crudo que contiene sulfuro de hidrógeno y/o dióxido de carbono, el gas crudo debe ser tratado para reducir las impurezas a niveles aceptables y esto se hace comúnmente con un proceso de tratamiento de gas de amina . [5] [6] Existen procesos de absorción físicos y químicos para eliminar las propiedades tóxicas de estos gases, ambos implican que el gas de síntesis se lave con un solvente pobre en un absorbedor para eliminar el H2S . [ 7] Una vez que el gas tóxico sale del fondo del absorbedor, se envía a un regenerador donde la solución se despoja aún más con vapor a presiones extremadamente bajas para eliminar el azufre del gas. [8] El H2S eliminado generalmente se convierte posteriormente en azufre elemental subproducto en un proceso Claus o, alternativamente, se convierte en ácido sulfúrico valioso en una unidad de proceso WSA .
Los procesos dentro de las refinerías de petróleo o plantas de procesamiento de gas natural que eliminan mercaptanos y/o sulfuro de hidrógeno se conocen comúnmente como procesos de "endulzamiento" porque dan como resultado productos que ya no tienen los olores agrios y desagradables de los mercaptanos y el sulfuro de hidrógeno.