MDEA脱碳使用小结
MDEA脱碳系统生产中的问题及解决措施
化工设计通讯合成氨与尿素第45卷第3期Chemical Engineering Design Communications Ammonia and Urea2019年3月MDEA脱碳系统生产中的问题及解决措施夸i*(中国石油乌鲁木齐石化分公司，新疆乌鲁木齐830019)摘要：在合成氨的生产过程中，脱碳是一个十分重要的工序，通过脱碳工序，能够将前端工艺气中的二氧化碳成分进行脱除，提高气体的清洁性，因此对于整个合成氨生产系统来说，脱碳工艺的质量会对生产系统的运行产生直接的影响。
在脱碳工艺当中，MDEA法是当前应用范围最为广泛的脱碳工艺，这种方法具有诸多优点，但是对于设备的要求较高。
因此针对MDEA法脱碳工艺当中的生产装置运行情况展开研究，主要阐述了生产系统运行过程中存在的问题并提出解决措施。
关键词：MDEA法脱碳；生产系统；问题；解决措施中图分类号：TQ113.264文献标志码：B文章编号：1003,490(2019)03-0005-02Probe into Problems and Optimization in Production ofMDEA Decarbonization SystemLi YuAbstract:In the production process of synthetic ammonia,decarbonization is a very important process.Through the decarb o n i zation process,the carbon dioxide component in the front-end process gas can be removed and the cleanliness of the gas can be improved.Therefore,the quality of the decarbonization process will have a direct impact on the operation of the production system for the whole synthetic ammonia production system.Among the decarbonization processes,MDEA process is the most widely used one at present.This method has many advantages,but it requires higher equipment.Therefore,this paper studies the operation of production units in MDEA decarbonization process>mainly expounds the problems existing in the operation of production system and the solutions.Key words:MDEA process decarbonization production system；problem；solving measure1MEDA系统生产过程中存在的问题1.1脱碳系统出口CO?浓度过高对于合成氨生产来说，合成气的净化程度是十分重要的生产指标。
MDEA溶液在合成气脱碳过程中的应用
[收稿日期]2002-04-01[作者简介]李洁(1968-),女,河北石家庄人,1990年毕业于西北大学化工系,工程师,现从事管理工作。
MDEA 溶液在合成气脱碳过程中的应用李 洁(宁夏石化分公司,宁夏银川 750026) [摘要] 对中石油宁夏石化分公司二化肥合成氨装置试车过程中脱碳系统开车情况进行了回顾、总结,对期间再生塔发生的液泛现象进行了原因分析。
[关键词] MDEA 脱碳液;导气;液泛;消泡剂[中图分类号]TQ113.26+4 [文献标识码]B [文章编号]1006-7906(2002)03-0048-02 我厂二化肥合成氨装置系从加拿大拉姆顿厂引进的二手设备,脱碳系统为单段吸收、单段再生流程,原厂采用环丁砜溶液为吸收液。
我厂在原流程基础上,采用国际先进的BASF 工艺,以α-MDEA (N -甲基二乙醇胺)溶液进行CO 2的物理化学吸收,溶液设计组成为MDEA 37%、哌嗪3%、水60%。
工艺流程见图1。
图1 工艺流程示意 吸收塔、再生塔均为筛板塔,吸收塔有38块塔板,再生塔有12块塔板。
经吸收塔吸收后的工艺气中CO 2含量<0.09%。
吸收塔底富液温度为80℃,富液经溶液换热器升温减压后进入再生塔进行CO 2的解吸。
再生塔塔底再沸器有3台:105-CA 、105-CB 、111-C ,其中105-CA 、105-CB 采用低变气作为加热介质,111-C 用低压蒸汽加热,塔底温度11018℃。
从再生塔底出来的贫液经109-CA 、109-CB 和108-C 冷却至40℃,进入吸收塔上部。
1 脱碳系统试车过程回顾脱碳系统在试车前进行了系统的水冲洗和化学清洗,于1999年8月19日启动107-J 建立水循环,投用111-C 进行水清洗,共进行了8天。
8月26日分析结果为p H =6.86、浊度11.01×10-6、电导24.31μS/cm 。
水清洗结束,向系统中加入配制好的溶液220t ,建立正常溶液循环。
MDEA溶液脱碳性能的综合评价_张旭[1]
![MDEA溶液脱碳性能的综合评价_张旭[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/d7aa9b6525c52cc58bd6bee6.png)
MDEA溶液脱碳性能的综合评价张旭刘懿吴勇强张成芳(华东理工大学化学工艺研究所上海200237)摘要建立了实验室工业模拟脱碳装置,在接近工业条件下对脱碳溶液进行综合评价,表明MDEA水溶液的浓度在3.0kmol/m3时脱碳效果最佳。
在相同实验条件以及相同的溶液配比浓度条件下,研究比较添加了不同活化剂的MDE A溶液的综合脱碳性能,获得了各活化剂的相对活性次序为哌嗪>二乙醇胺>哌啶。
关键词MDEA脱碳综合评价活化MDEA脱碳技术具有溶液稳定性好、能耗低、无毒、易于操作等优点而被广泛应用于氨厂脱碳工艺过程。
自B ASF公司开发了哌嗪(PZ)活化MDEA[1]脱碳技术以来,在世界范围内又开发了多种活化剂,如ME A、DE A、TE A、HMDA等,国内外学者对这些活化MDE A溶液的性能已经作了大量的研究工作。
Spears等人对MDEA和二乙醇胺(DEA)的混合溶液进行了研究,认为脱碳溶液的最佳浓度以及胺的配比关系与吸收压力、酸性气体的进料浓度、操作温度、气体分离要求等因素有关[2]。
Seo等人研究了哌嗪活化MDEA水溶液对CO2吸收的速率,结果表明哌嗪对MDEA的摩尔分率是影响反应速率的关键因素[3]。
Xu等人利用圆盘塔研究了哌嗪含量以及吸收温度对MDEA溶液吸收速率的影响规律,并获得了活化MDEA溶液吸收的动力学方程[4]。
随后,他们利用实验室填料塔研究了哌嗪活化MDEA溶液的解吸速率,发现哌嗪活化MDE A溶液吸收CO2的动力学方程也可以很好地用于描述解吸过程[5]。
苑元等利用搅拌釜式反应器分别在吸收和解吸条件下就哌嗪、DE A对MDEA溶液的活性行为进行了比较研究[6],发现在传统的三胺溶液中添加少量的哌嗪和DEA可以明显提高其对C O2的吸收和解吸速率,但是无法确定活化MDEA溶液的综合脱碳特性。
由于工业生产中吸收与解吸过程是联系在一起的,而传统的研究方法是将溶剂的吸收与解吸分开来孤立进行研究的,因此很难反映出脱碳溶剂的综合性能。
MEDA脱碳单元运行总结
MDEA脱碳工艺装置运行总结1、概述2、脱碳原理及工艺流程介绍2.1脱碳原理介绍2.2脱碳装置工艺流程介绍3、系统在投产前的清洗天然气脱碳装置投运前最重要的工作就是将装置中的人能够起与管道彻底清洗，如果清洗不干净，将导致溶液发泡、板翅式冷却器堵塞和泵进口过滤器频繁堵塞等现象。
清洗步骤如下：（1）对系统中的工艺管道进行吹扫，保证投产前管道清洁。
（2）对系统中压力容器内部检查，清除施工阶段可能存在的杂物。
（3）第一次水洗：系统按要求冲脱盐水后，开始液体循环。
循环起来后，投用蒸汽系统，将水温升到90℃左右。
加热后的脱盐水持续循环运行，对整个系统进行彻底清洗，8小时候，开始排放系统中脱盐水，同时从地下槽想系统中补充新鲜脱盐水，保持系统正常液位。
每隔2个下是对循环液取样分析，分析循环液中Fe3+浓度及固体粒子量，当Fe3+≤10mg/l,总固体粒子≤50ppm时，可结束一次水洗。
系统停车后，排尽系统中的脱盐水，清洗过滤器网。
（4）碱洗配置3%的碳酸钾溶液，向系统加入。
当溶液循环起来后，逐步升高溶液温度，直至再生塔中部半贫液出口管道温度达到70～72℃。
以温度升至70℃算起，循环运行8小时后，系统停车并排尽碱液。
（5）第二次水洗：方法同第一次水洗，但应当采取连续补水和排放直至将碳酸钾溶液清洗干净。
取样分析，当水中的总固体含量<100ppm （wt%），，消泡时间不大于20s，这时水洗才算合格。
或者以脱盐水为对照，洗至清洗水水质与脱盐水相近为止。
停止清洗液循环，排进脱盐水后向系统充氮气保护。
4、日常维护点关注事项装置运行多年来，我们在对脱碳系统的运行情况进行总结后，认为以下操作对系统控制非常重要（1）注意各流量、温度、压力、液位等工艺参数的变化情况，减少波动，尽量使生产平稳运行。
（2）确保进口原料气倾听分离合格，确保重烃在进入脱碳单元前，轻烃被尽量分离出来。
（3）加强化验分析，每天分析的项目有：溶液的MDEA浓度，贫液、半贫液及富液中二氧化碳含量及溶液发泡试验（泡高及消泡时间）。
关于MDEA脱碳装置的看法
若吸收塔压力超过2MPa，就应使用闪蒸罐，一般操作条件为60℃，0.5MPa，停留时间为20～30分钟。
5、汽提再生
一般再生后贫液中CO2应为1g/L左右。目前Ⅰ、Ⅱ装置的贫液再生均不理想。解决方法有二，其一是提高再生塔底温度为120℃左右，塔顶为100℃；其二，减少贫液数量，提高再生贫液质量。所有醇胺在高于150℃都要加速降解，因此重沸器管线或热再生管线表面的高温是热降解的根源。一般再生蒸汽压力低于0.4MPa为宜，到达终端温度不超过150℃。
谁能公布30万吨合成氨 MDEA法的流程及工艺说明！它比本非尔溶液的运行成本的优越性在那里，特别是节约多少能耗，经济效益怎么样？
关于MDEA脱碳装置的看法
我厂是年产45万吨合成氨装置，MDEA现在国产和进口混用。具体流程为：
出低变工序工艺气温度260℃压力2.83 MPa流量187187.4NM3/h(湿气)，加入来自106-J的工艺冷凝液后经105-CA/CB冷却至130℃。再经106-C冷却后进入102-F进行气液分离，分离出的工艺冷凝液一部分去106-J作激冷水，另一部分55℃、2.55MPa经LCV-5去103-F，还有一部分与来自121-F/F1冷凝液合并去工艺冷凝液回收系统(E66401)。
从CO2汽提塔底部出来的热贫液112.8℃ 801.64t/h先经溶液换热器109-CA1/CA2（管侧）降温，再进贫液泵经107-J升压，再经溶液换热器109-CB1/CB2（管侧）降温，并经贫液冷却器108-C进一步冷却至40℃左右进CO2吸收塔上塔。
现在装置负荷85%左右，二氧化碳量为33000方左右，存在以下几个问题：
根据1molMDEA可处理0.45～0.55mol总酸气指标进行计算：
aMDEA溶液在线净化运行总结
a M D E A溶液在线净化运行总结王顺心顾海明周跃武（扬子－巴斯夫合成气装置）摘要：合成气装置使用aMDEA 溶液脱除转化气中的二氧化碳，在新溶剂运行五年以后，脱除二氧化碳的效果越来越差，设备堵塞、腐蚀越来越严重，已严重影响到装置的正常生产运行。
通过与溶剂生产商和同类型装置的交流，找到了引起溶液降解变质的主要因素是热稳盐、悬浮物等杂质的长期累积造成的。
为了解决溶液存在的问题，保证装置的正常平稳高负荷的运行，采用了美国MPR公司的车载设备在线对溶液进行净化，取得了非常好的效果。
关键词：合成气装置胺液热稳盐净化1引言本装置CO2脱除系统使用的是BASF公司的专利技术。
溶剂是BASF的专利产品aMDEA（A ctivator M ethyl D i E thanol A mine ）活性甲基二乙醇胺。
自2005年开始使用，效果很好；2007年的夏天开始操作有点困难，再沸器腐蚀，贫液空冷器出口温度高，工艺气中的CO2含量会超过控制指标20ppm；2008年在贫液空冷器的出口增加了水冷器，操作有改善；但此后输入转化炉的CO2量（包括CO2脱除系统循环回去的和从乙二醇装置引入的）逐年在下降。
从2012年6月开始，在吸收塔的液位控制阀门全开的情况下，出现溶液循环不畅的问题，只有逐渐降低贫液的循环量，相应的输入转化炉的CO2的量也只能减少。
在咨询aMDEA的供应商BASF公司和同类型装置的经验后，决定采用美国MPR公司的净化技术对溶液进行净化，在2013年的9月实施，目前CO2 脱除系统运行良好。
2 aMDEA 脱除CO2 的原理2.1 aMDEA 脱除CO2 的原理本装置CO2脱除系统使用的是BASF公司的专利技术。
溶剂是BASF的专利产品aMDEA（Activator MethylDiEthanolAmine ）活性甲基二乙醇胺，是加入活性剂的MDEA（甲基二乙醇胺）水溶液，要求工艺气的出口CO2残余量要低于20PPm（v）。
MDEA脱碳技术应用浅析_贾孝宇
2014年1月MDEA脱碳技术应用浅析贾孝宇(玉门油田青西作业区青西联合站)摘要：对MDEA脱碳法的优点及在我国的应用进行了介绍，对脱碳装置及工艺流程类型进行了阐述，对MDEA法应用注意的事项及在具体事例中的应用工艺等进行了分析。
关键词：MDEA脱碳法；脱碳装置；工艺流程；注意事项MDEA法脱除CO2工艺是德国BASF公司20世纪80年代开发的一种低能耗脱CO2工艺。
通过利用活化MDEA水溶液在高压常温将天然气或合成气中的二氧化碳(CO2)吸收，并在降压和升温的情况下，二氧化碳(CO2)又从溶液中解吸出来，同时溶液得到再生此技术来降低CO2含量，在石油化工行业不得到了广泛的应用。
生产实践表明：该法不仅能耗低，而且吸收效果好，能使净化气中CO2降至1%以下，溶液稳定性好，不降解，挥发性小，腐蚀性好，对碳钢设备腐蚀性小，对烃类溶解度低等优点。
我国是石油天然气消费大国，近几年不管是在国内发现的气田还是国外收购的，都不同程度的含有CO2气体，为此建立大量的轻烃回收装置进行干气过度储存供应下游CNG加气站，而外输干气中CO2含量通常较高，无法达到加气站气质要求。
为使干气气质满足加气站气质要求，有必要对干气进行脱碳处理，将干气中CO2含量脱至3.0%以下、我国大多天然气输送工程中都有MDEA法脱除CO2工艺环节。
本文以青西天然气脱碳工程为例对该技术工艺进行简单剖析。
一、脱碳装置及工艺流程类型1.脱碳装置目前国内脱碳工程比较好的有中国海洋石油公司(CNOOC)天然气5000000m3/d MDEA法脱除二氧化碳工程、印尼石油公司提供了天然气4000000m3/d MDEA法脱碳工程、海南海然能源有限公司的380000m3/d MDEA法脱碳工程（配套LNG项目），综合不同来源的气体脱碳处理设备情况可以归结为天然气脱碳装置包括原料气吸收单元、MDEA再生单元、MDEA储存及补充单元、脱碳装置辅助系统。
辅助系统一般包括新鲜水输入、脱盐水输入、高压放空装置、导热油、仪表风、扫线风等等2.工艺流程类型生产中已经应用的天然气MDEA脱碳工艺流程归纳起来主要有4种：一、一段碳吸收，一段再生液循环；二、两段重复碳吸收，两段再生液循环；三、两段重复碳吸收，一段再生液循环；四、两段重复碳吸收、半贫液闪蒸再生。
MDEA脱碳系统生产中的问题及优化
MDEA脱碳系统生产中的问题及优化作者：董日新来源：《科学大众》2020年第06期摘; ;要：MDEA溶液用于脱除工艺气体中CO2，H2S等酸性气体杂质，因具有较高的处理能力、较低的反应热和腐蚀性以及溶液稳定等特点，已经得到了广泛的应用，国内许多脱碳装置均采用MDEA法。
文章分析了在MDEA脱碳系统生产中的各种问题，同时提出科学的优化策略。
关键词：MDEA脱碳系统;生产;问题分析;优化策略相较于传统的醇胺溶剂而言，MDEA溶液存在容易发泡的缺点，这将导致溶液净化效率降低、溶液再生不合格、雾沫夹带严重使溶液损耗增加、系统处理能力严重下降、净化气质量不达标等一系列问题，不仅影响装置正常运行，还会造成严重的经济损失。
所以，为有效控制脱碳系统MDEA溶液发泡问题，进行了相应的现场调研工作，通过分析MDEA脱碳系统生产中的问题，提出科学的解决策略。
1; ; 多胺MDEA脱碳溶剂概況多胺MDEA脱碳溶剂是以甲基二乙醇胺为主剂，添加多种活化剂、加速剂、消泡剂的脱CO2新专利，主要用于工业合成氨中脱除CO2。
该溶剂对CO2有特殊的溶解性，具有对碳钢设备不腐蚀、CO2净化度高、吸收能力高、热能耗低、溶液损失少等许多优点。
多胺MDEA 脱碳溶剂可推广应用于各种工况的工业化装置，经过上百套装置的应用，生产装置运行平稳正常，达到了脱碳、节能降耗的效果，目前已有一套完整的技术和经验。
生产操作规程就是溶液配制。
将多胺MDEA脱碳溶剂与脱盐水按比例配制，根据不同装置处理量和精度（±45.00%），配制在地下槽，然后打入系统。
（1）控制吸收塔、闪蒸罐、再生塔液位，控制净化气CO2含量在指标内，坚决杜绝高压气体串入低压系统及吸收塔液位过满造成的带液事故。
（2）每次气水分离器液体排放和回收量都详细记录以观察一段时间的系统是否正常。
（3）溶液换热器、吸收塔、气水分离器及其他设备排污时，排污阀不得开得过大，以免溶剂喷出，增加损耗。
MDEA脱碳运行总结
MDEA脱碳运行总结何洪波(四川成都玉龙化工有限公司 610300) 公司(原成都化肥厂)1998年尿素“4改6”时建成1套与4万t/a合成氨配套的MDEA脱碳装置,由江苏某设计院设计,溶液配方和操作要点由川化研究院提供。
经不断总结完善,2002年实际生产能力已达8万t/a合成氨,生产运行稳定,且各项技术经济指标优于设计要求,现介绍如下。
1 工艺流程自6MD20型压缩机三段来的1.8MPa、35℃、含CO2约18%的变换气经焦炭过滤器和油水分离器进入吸收塔底部,在塔内与半贫液、贫液逆流接触,被吸收CO2后从顶部出塔,经冷却、分离,去1.8MPa甲烷化系统,或经压缩机四段加压后去5.0MPa甲烷化系统。
吸收塔吸收CO2后的MDEA溶液(富液)经减压后进入常解塔上部,闪蒸再生后为半贫液。
塔底出来的大部分半贫液由半贫液泵送至吸收塔中部吸收变换气中的CO2;另一部分半贫液则由常压泵送经溶液换热器与贫液换热后进入汽提塔上部,被汽提解吸后从中下部出塔,经再沸器被蒸汽加热,再进入汽提塔下部,解吸出几乎所有的CO2后得到贫液。
从汽提塔底部出来的贫液,经溶液换热器进入贫液冷却器,进一步冷却后,由贫液泵送至吸收塔顶部,吸收变换气中的CO2,在塔底汇集为富液,进行下一个循环。
从汽提塔顶部出来的再生气进入常解塔下部,与解吸出来的CO2一起从常解塔顶部出塔,经冷却、分离,送至CO2压缩机,加压后送往尿素系统生产尿素。
2 主要设备主要设备见表1。
3 技改措施表1 主要设备一览表设备名称数量/台规格参数备 注吸收塔 1<1600/<2400×4792416MnR4层碳钢阶梯环96m3常解塔 1<2600×2955016MnR2层碳钢阶梯环64m3汽提塔 1<1800×2610016MnR0Cr19Ni91层碳钢阶梯环18.6m31层不锈钢阶梯环18.6m3半贫液泵 3DF155-67×4Q=155m3/hH=248m 常压泵 2100Y60Q=120m3/h H=49m贫液泵 2DF85-67×5Q=100m3/hH=282.5m溶液换热器1<1100×7220F=414m2新增<800×5100F=162m2贫液冷却器1<900×7315F=277m2净化冷却器1<900×6562F=210m2更换为<1000×7100F=335m2再生冷却器1<1000×7300F=357m2更换为板式换热器F=300m2再沸器 1<1000×6257F=260m2更换为板壳式换热器<1000×7303F上=100m2F下=120m2 1998年建设初期,根据川化研究院提议,在溶液机械过滤器后增设了活性炭过滤器;在变换气油水分离器前增设焦炭过滤器,防止油水带入脱碳系统;增高三大塔裙座高度,保证泵的吸入压头;将各泵套更换为铸钢件,泵的轴封采用系统内6 小氮肥 2004年 第7期 的冷凝液;冷凝液槽和地下槽合二为一等,均取得很好的效果。
活化MDEA溶液用于天然气脱碳性能的研究
活化MDEA溶液用于天然气脱碳性能的研究摘要：天然气作为清洁能源的代表，在全球能源供应中扮演着重要角色。
然而，天然气中的二氧化碳（CO2）等酸性气体的存在，不仅降低了天然气的能源价值，还对环境造成了不可忽视的影响。
因此，脱碳技术的研究和应用变得至关重要。
在脱碳技术中，活化甲基二乙醇胺（MDEA）溶液已经引起了广泛的关注，因其高效、低能耗、环保等特点。
关键词：活性剂；溶液再生；环保考虑前言：活化MDEA溶液的基本原理源自其在二氧化碳吸收方面的卓越性能。
这种胺类溶液的工作原理基于天然气中二氧化碳（CO2）与MDEA（甲基二乙醇胺）之间的化学互动。
当CO2与MDEA接触时，它会在MDEA中发生化学吸收反应。
这个反应将CO2从气相吸收到液相，形成碳酸盐的中间产物。
这个过程的关键是MDEA 的高度吸收性能，它使得CO2能够有效地从天然气中分离出来。
这种化学吸收反应是可逆的，因此可以通过适当的再生方法，如升温和减压，将吸收的CO2从MDEA中释放出来，使其恢复活性，以便重新用于脱碳过程。
活化MDEA溶液的这一基本原理使其成为一种潜在的高效脱碳技术，可应用于天然气处理等领域，以减少二氧化碳的排放，实现清洁能源的生产和应用。
然而，传统的MDEA溶液在CO2吸收过程中存在一些限制，例如吸收速率较慢、吸收容量有限等。
为了克服这些限制，研究人员开始关注活化MDEA溶液的性能提升方法。
1. 添加活性剂为了增强MDEA溶液的吸收性能，通常会向溶液中添加活性剂。
这些活性剂的添加有助于提高MDEA对CO2的吸收速率和吸收容量，从而提高脱碳系统的效率。
以下是有关添加活性剂的详细信息：类型选择：添加的活性剂通常是胺类化合物或碱性物质。
这些物质包括但不限于乙醇胺、甲胺、氧化钠（NaOH）等。
选择合适的活性剂取决于具体的脱碳工艺和天然气的性质。
催化作用：这些添加剂在脱碳过程中充当催化剂，加速CO2从天然气相传递到MDEA溶液中的过程。
MDEA脱碳
(5) 溶剂损失：由于MDEA与CO2 反应生成碳酸氢盐而不生成氮基甲酸醋， 因此不会降解。另外，MDEA本身的蒸汽分压较低( 25℃时，小于0.01 mmHg )，因此MDEA的损失很小，
工艺特点:
（1）MDEA溶液具有较好的稳定性，不易降解，对碳钢没有 腐蚀性。
（2）MDEA本身的蒸汽分压较低，挥发性也很小。 （3）MDEA脱碳工艺在吸收CO2的同时也能脱硫化氢和有机 硫。 （4）它在吸收过程中对非极性气体H2、N2，的溶解度比较低， 因此净化气的损失也较小，这些特性更构成它作为脱碳溶剂 的光明前H3N+CO2+H2O=R2CH3NH++HCO3-
由式（3）~（5）可知，活化剂吸收了CO2，向液相传递CO2,大大加快了反 应速度，而MDEA又被再生，MDEA分子含有一个叔胺基团，吸收CO2后生 成碳酸氢盐，加热再生时远比伯仲胺生成的氨基酸盐所需的热量低得多。
MDEA法脱碳工艺流程:
(4) 高压闪蒸与回收CO2的纯度:
MDEA溶液中非极性气体氢、氮、甲醇、CH 及其它高级烃类化合物等的溶解 度低，因此被净化气体的损失很少，但吸收压力高时，再生气中CO2小于98%， 如吸收压力为2.7MPa，流程中有高压闪蒸汽提高CO2 的纯度，闪蒸压力根据 纯度要求加以选择，一般可回收96%左CO2， 其纯度可达99.5, 当吸收压力< 1.8 MPa，流程中不必用高压闪蒸，就可得到纯度大于98.5%的CO2。
MDEA法脱碳原理:
纯MDEA溶液不与CO2反应,但其水溶液与CO2可按下式反应： CO2+H2O=H++HCO3(1)
R2CH3N+H+=R2CH3NH+
(2)
MDEA脱碳技术应用浅析_贾孝宇
2014年1月MDEA脱碳技术应用浅析贾孝宇(玉门油田青西作业区青西联合站)摘要：对MDEA脱碳法的优点及在我国的应用进行了介绍，对脱碳装置及工艺流程类型进行了阐述，对MDEA法应用注意的事项及在具体事例中的应用工艺等进行了分析。
关键词：MDEA脱碳法；脱碳装置；工艺流程；注意事项MDEA法脱除CO2工艺是德国BASF公司20世纪80年代开发的一种低能耗脱CO2工艺。
通过利用活化MDEA水溶液在高压常温将天然气或合成气中的二氧化碳(CO2)吸收，并在降压和升温的情况下，二氧化碳(CO2)又从溶液中解吸出来，同时溶液得到再生此技术来降低CO2含量，在石油化工行业不得到了广泛的应用。
生产实践表明：该法不仅能耗低，而且吸收效果好，能使净化气中CO2降至1%以下，溶液稳定性好，不降解，挥发性小，腐蚀性好，对碳钢设备腐蚀性小，对烃类溶解度低等优点。
我国是石油天然气消费大国，近几年不管是在国内发现的气田还是国外收购的，都不同程度的含有CO2气体，为此建立大量的轻烃回收装置进行干气过度储存供应下游CNG加气站，而外输干气中CO2含量通常较高，无法达到加气站气质要求。
为使干气气质满足加气站气质要求，有必要对干气进行脱碳处理，将干气中CO2含量脱至3.0%以下、我国大多天然气输送工程中都有MDEA法脱除CO2工艺环节。
本文以青西天然气脱碳工程为例对该技术工艺进行简单剖析。
一、脱碳装置及工艺流程类型1.脱碳装置目前国内脱碳工程比较好的有中国海洋石油公司(CNOOC)天然气5000000m3/d MDEA法脱除二氧化碳工程、印尼石油公司提供了天然气4000000m3/d MDEA法脱碳工程、海南海然能源有限公司的380000m3/d MDEA法脱碳工程（配套LNG项目），综合不同来源的气体脱碳处理设备情况可以归结为天然气脱碳装置包括原料气吸收单元、MDEA再生单元、MDEA储存及补充单元、脱碳装置辅助系统。
辅助系统一般包括新鲜水输入、脱盐水输入、高压放空装置、导热油、仪表风、扫线风等等2.工艺流程类型生产中已经应用的天然气MDEA脱碳工艺流程归纳起来主要有4种：一、一段碳吸收，一段再生液循环；二、两段重复碳吸收，两段再生液循环；三、两段重复碳吸收，一段再生液循环；四、两段重复碳吸收、半贫液闪蒸再生。
MDEA脱碳技术及应用
3 MDEA 脱碳机理
MDEA 是一种叔胺 ,纯 MDEA 与 CO2 不反 应 ,其水溶液与 CO2 反应如下 :
CO2 + H2O = H + + HCO3-
(1) K1
H + + RCH3N = RCH3N H +
(2)
总反应式为 (1) + (2) :
RCH3N + CO2 + H2O = RCH3NH + + HCO3- (3)
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
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泸 天 化 科 技 2005 年第 3 期
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2005 年第 3 期 泸 天 化 科 技
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25 ℃时反应速度常数 K2 = 104L/ (mol1s) ,而游离
胺[ R1N H ] > 10 - 2mol ,由此可见 :
K2 [ R1N K1 [ O H
H] -]
= 104
104 ×10 - 2 ×(10 - 3～10 - 5)
= 10～1000
即反应 (4) 的反应速度远快于 ( 1) 。综上所
MD EA (浓度 %)
20 30 40 50 60
CO2Nm3/ m3 〔在 015MPa (绝压) 70 ℃下〕
3014 4014 4912 5710 6218
变压吸附脱碳装置运行总结
变压吸附脱碳装置运行总结刘文军(广西柳州化工股份有限公司 545002)0 前言广西柳州化工股份有限公司老合成氨系统共有两套脱碳装置,1套使用碳酸丙烯酯(PC)物理吸收工艺,1套使用MDE A化学吸收工艺。
随着国家节能减排政策以及市场的发展,公司决定采用变压吸附脱碳技术(简称PS A)对原有两套脱碳装置进行改造。
1 P AS脱碳装置工艺流程P AS脱碳工艺流程见图1。
该装置设计处理能力为150000m3/h(标态)变换气脱除CO2,操作压力按2.5MPa设计。
该装置采用两段变压吸附法提纯净化气并回收变换气中的CO2,分别由PS A2Ⅰ及PS A2Ⅱ组成(简称Ⅰ段吸附及Ⅱ段吸附)。
Ⅰ段吸附采用2025210/V时序,即20台吸附塔,10级均升降,任一时刻总有5台吸附塔处于吸附步骤,抽真空(V)由8台真空泵完成。
每台塔在每一个循环周期内都经历吸附、10级均升降、顺放、逆放、抽真空、预升压、最终升压,共有26个步骤。
Ⅱ段吸附采用2025211/V时序,与Ⅰ段类似,只是均升降采用11级,抽真空由4台真空泵完成。
每台塔在每一个循环周期内都经历吸附、11级均升降、逆放、抽真空、最终升压,共26个步骤。
整个工艺程序各步骤运行共由484台程控阀执行,在DCS 控制下按时序要求完成。
图1 P AS脱碳工艺流程2 装置设计和建设中的问题2.1 工艺设计中有效气收率PS A作为一种物理吸附工艺,存在一个有效气的损耗,这是该工艺的一个瓶颈问题。
设计有效气收率(体积分数)H2≥99.5%,CO≥96.0%和N2≥98.0%,采用10级均压降等技术来确保达到该收率。
而在实际生产运行中有效气的收率受装置能力、生产负荷、气体组分、操作压力、气温高低、净化气CO2纯度、设备容器空间、吸附剂装填量、吸附剂再生、工作循环时间、程控阀运行状况等多种因素的影响,并非采用了10级均压降就一定能达到H2有效气收率≥99.5%(体积分数)。
2.2 装置压力等级及设备的选配该装置按操作压力2.5MPa进行工艺设计,设计院提供的图纸设备压力等级按P N4.0MPa 选型,因此在设备选型匹配上存在不少问题。
MDEA脱碳工艺运行小结_韩喜民
韩喜民 潘伟峰 樊仙荣 解淑红 (山西丰喜肥业 < 集团 > 股份有限公司临猗分公司 044100)
0 前言
6. 9 MP a合成。 两套脱碳装置分别于 1995年 2月和 2006年
山西丰喜集团公司临猗分公司现年产合成氨
1月开车成功。 1# 装置设计合成氨能力 40 kt/ a,
400 k、t 尿素 600 k、t 甲醇 180 k t的生产能力, 有两 套 MDEA 脱 碳 装 置。 1# 装 置 采 用 1. 75 M Pa
( 2) MDEA 的氧化降解。MDEA 溶液氧化降 解非常敏感 ( 表 3为质量分数 50% M DEA 溶液在 82 时的氧化降解结果 ) , 氧化降解产物主要是 甲酸盐、乙酸盐及甘醇酸盐, 所以系统中氧体积分 数应严格控制在 < 0. 1% 。溶液降解对吸收和再 生速度的影响见表 4。 1# MDEA 装置由于溶液循 环量加大后, 泵进口阻力大, 偶尔存在抽负进氧的 现象, 最后导致大量的降解物在冷排管内壁结垢, 造成系统的恶性循环。解决办法: 将泵进口管径 加粗, 以降低泵进口的阻力。
DDS脱硫 1. 75 MP a MDEA 脱 碳 双甲合 成。 2#装置采用 3. 5 M Pa MDEA 脱碳工艺生产甲醇,
碳系统进行了改造, 改造后 2004年合成氨生产能 力达 80 kt / a, 并为 2#装置 ( 100 kt / a甲醇 ) 的建设
其工艺流程: 3. 8 M Pa 水煤浆气化 3. 8 M Pa 变
4 结语
尿素合成塔的腐蚀与防护是一个比较复杂的 问题, 除了与尿素合成塔本身的材质、设计、制造、 安装、维护等方面密切相关外, 还与运行操作管理 人员的责任心、操作水平都有着十分密切的关系, 只有按照操作规程悉心操作, 严格执行, 才能保证 尿素合成塔安全、稳定、长周期运行。
活性MDEA溶液脱碳工艺小结
1600 33 290 1080 307 34. 32 3 1998210228 98. 0 17. 21
300
36 000 1026 347 40. 83
注 : 3 此浓度因外方供应 MDEA 数量计算有误 ,数量不足 ,全部加入后浓度达不到设计要求的 40 %。
(收稿日期 1999 - 06 - 10)
2 控制系统的改造
2. 1 改造设备配备 负荷传感 (1 台秤 2 个) ,型号 B HR - 25 ,每个
传感器量程为 50 kg ; D K - ACV 控制器 。 2. 2 D K - ACV 控制器
该控制器主要由前置放大器 , A/ D 转换电 路 ,微处理器 、键盘 、补偿开关网络 ,显示驱动电路 等部分组成 。当料斗加料时 ,传感器受力产生形 变 ,使应变片桥路输出一个正比于重量值的毫伏 电压信号 , 经前置放大器放大并进行 A/ D 转换 , 最后对计数值进行处理后 ,送显示器显示 。 2. 3 B HR - 25 负荷传感器
图 1 MDEA CO2 脱除系统工艺流程图 1 - 高压废气洗涤塔 ; 2 - 第一解析塔 ; 3 - 气提塔 ; 4 - 第二解析 塔 ; 5 - 工艺气分离罐 ; 6 - 第一吸收塔 ; 7 - 第二吸收塔
2 活性MD EA溶液特性与脱碳原理
2. 1 活性 MDEA 溶液特性 MDEA 即 N - 甲基二乙醇胺 ,分子量 :119. 2
哌嗪即成为活性 MDEA 溶液 ,活性剂哌嗪的加
入 ,大大加快了化学反应速度 。
3 现状
乌石化二化肥在生产运行中发现 E20 由于 设备制造质量问题发生泄漏 , 大量 MDEA 流入 循环 冷 却 水 中 , 当 时 无 备 用 MDEA , 如 果 从 BASF 进口 ,时间来不及 ,经过筛选并经得总承包 商 (意大利 TECN IMON T) 专家的同意 , 选用了 江苏武进太湖化工厂生产的 MDEA , 并于 1998 年 7 月加入装置 ,经过近 3 个月的使用 ,各项指标 正常 , 与原进口 MDEA 无任何差别 ,完全满足生 产工艺需要 , 数据对照见表 2 。
MDEA脱碳设备防腐地地总结
实用标准文案MDEA脱碳设备防腐总结MDEA, 脱碳, 设备, 防腐MDEA, 脱碳, 设备, 防腐文献介绍，通常情况下，MDEA脱碳系统不会产生破坏性的腐蚀问题，故许多企业在采用该技术时，有关设备及填料的材质大多选用碳钢。
然而许多企业MDEA脱碳系统的腐蚀问题很普遍。
本文对MDEA脱碳装置在运行中存在的腐蚀问题进行分析并采取有效防治措施。
1 MDEA 脱碳设备腐蚀原因分析本单位自1995年采用MDEA脱碳工艺至2001年底，总体运行稳定，也给企业带来了一定的经济效益。
但2002年装置生产能力逐渐扩大后，系统发生了一系列的破坏性腐蚀现象，严重影响了合成氨系统的稳定运行。
1.1 阀门腐蚀阀门腐蚀的频次占装置腐蚀总频次的16％，腐蚀的最终现象体现为外漏和内漏。
外漏较为直观，一旦发生腐蚀泄漏可以及时发现并临时采取抱箍措施。
但发生外漏后，将在短时间内出现漏点周围腐蚀面积扩大，抱箍只能维持10～15 d。
外漏腐蚀一般发生在吸收塔富液出口管的阀门上，经拆检外漏腐蚀阀门，多为阀芯后段的阀体腐蚀。
内漏一般较难发现，多数是在液位调节不灵敏甚至开关阀门都无作用时，待停车检修拆检该阀门时才发现。
内漏腐蚀的位置一般出现在闪蒸罐出口液位调节阀的副线阀上。
吸收塔富液出口管上的阀门腐蚀原因主要是由于溶液流速过高，在阀门过流部位产生流态变化所造成的冲刷性腐蚀。
而闪蒸罐出口液位调节阀的副线阀的腐蚀，则是因富液减压后释放出CO2气蚀所致。
1.2 管道腐蚀管道腐蚀发生的频次占装置腐蚀总频次的42％，其中闪蒸罐出口溶液自调阀后发生的管道腐蚀占该种腐蚀的90％。
为延长管道使用周期，曾采用厚壁管替代薄壁管，但效果并不理想。
据统计，该段管道使用寿命最长为4个月，最短的只有26d。
从管道腐蚀面看，精彩文档．实用标准文案管道腐蚀呈现的表状为多孔疏松结构，属典型的气蚀现象，该现象在液位自调阀后1.2m区域内尤为明显。
这是由于闪蒸罐内的压力为0.45 MPa，液位自调阀后的压力为0.18 MPa，溶液从0.45 MPa减压至0.18 MPa后，液相中的CO2呈现过饱和状态而从液相释放，导致了液位自调阀后管段产生气蚀。