Для очищення газів від вуглекислого газу та сірководню розчинами етаноламінів застосовують розчини етаноламінів (аміноспиртів), що мають лужні властивості і при взаємодії з кислотами утворюють солі [67]. Використовують водяні розчини етаноламіна СН₂ОН-СН₂-NH₂, діетаноламіна (СН₂ОН-СН₂)₂NH і триетаноламіна (СН₂ОН-СН₂)₃N. Найсильнішою основою серед етаноламінов є моноетаноламін, який широко застосовується в промисловості для очищення газів [67].

При абсорбції СО₂ розчинами етаноламінів утворюються карбонати і бікарбонати. Водночас може абсорбуватися сірководень з утворенням сульфідів і бісульфідів. Ці з'єднання при температурі вище 100 °С дисоціюють з виділенням з розчинів СО₂  і H₂S.

Взаємодією етаноламіну RNH₂ (де R – група СН₂ОН-СН₂) із діоксидом вуглецю подано такими реакціями:

2RNH₂ + Н₂О + СО₂  = (RNH₃)₂СО₃;                                      (4.3)

(RNH3)₂СО₃ + Н₂О + СО₂  = 2RNH₃Н₂СО₃.                            (4.4)

При поглинанні діоксиду вуглецю водяним розчином етаноламіну виділяється 66 кДж/моль тепла, при абсорбції сірководню – 65 кДж/моль. При спільному поглинанні СО₂  і H₂S розчинність кожного компонента зменшується. Незважаючи на те, що поглинальна здатність розчину етаноламіна   відносно   H₂S   у   присутності  СО₂   знижується,  коефіцієнт

Рисунок 4.8 − Принципово-технологічна схема водяного очищення біогазу від домішок: 1 – водомірне скло; 2 – розподілювач; 3 – колосникові решітки; 4 – чавунні царги; 5 – переливна труба; 6 – збирач

абсорбції H₂S значно вищий, ніж СО₂, і можлива вибіркова абсорбція сірководню з газу, що містить діоксид вуглецю.

Поглинальна здатність абсорбенту зростає зі зниженням температури і підвищенням тиску. При підвищенні температури і зниженні тиску рівновага хімічних реакцій, що протікають при абсорбції, зрушується вліво. На цьому заснована регенерація розчину моноетаноламінів, насиченого кислими газами при абсорбції. Насичений розчин нагрівають, при цьому відбувається розкладання хімічних сполук і десорбція кислих газів з розчину, супроводжувана також випаровуванням з розчину води.

У процесі етаноламінового очищення газу від СО₂  протікають побічні реакції, що викликають незворотні зміни складу розчину, що знижують його поглинальну здатність і призводять до втрат аміну. Розчини етаноламінів викликають корозійне руйнування устаткування у певних умовах, особливо при високих ступенях насичення кислими газами. Подібно до розчинів аміаку, вони руйнівно діють на мідь, цинк і їхні сплави. Тому апарати і труби, що стикаються з розчинами амінів, не можна виготовляти з цих металів. У киплячих водяних розчинах етаноламіну маловуглецеві сталі також піддаються корозії під дією СО₂. Присутність у розчинах моноетаноламінів сторонніх домішок збільшує швидкість корозії вуглецевої сталі. Тому необхідно застосовувати якомога більш чистий моноетаноламін і систематично піддавати очищенню поглинальний розчин шляхом його перегонки за наявності лугу.

Також у промисловості на установках з очищення кислих газів як абсорбент, в основному, застосовується моноетаноламін (МЕА), а також діетаноламін (ДЕА). Аналіз світової практики показує, що спостерігається тенденція заміни МЕА на більш ефективний абсорбент – метил-діетаноламін (МДЕА).

Основні фізико-хімічні властивості МЕА і МДЕА наведено в табл. 4.1.

Таблиця 4.1 − Фізико-хімічні властивості МЕА і МДЕА

Переваги МДЕА (третинного аміну)  порівняно з МЕА (первинний амін) полягають в меншій корозійній активності, що дозволяє застосовувати більш концентровані розчини МДЕА (30–50%) порівняно з МЕА (12–18%).  

Економічність процесу очищення визначається, в основному, витратою тепла на регенерацію розчину етаноламіну. Зниження витрати тепла на регенерацію розчину в різних технологічних схемах МЕА очищення виконується різними шляхами.