mdea 脱硫原理

1、MDEA脱硫原理

胺分子中至少有一个烃基团和一个氨基团。一般情况下，可以认为烃基团的作用是降低蒸汽压和提高水溶性，氨基团的作用是使水溶液达到必要的酸碱度，促使H2S的吸收。H2S是弱酸性，MDEA是弱碱，反应生成水溶性盐类，由于反应是可逆的，使MDEA得以再生，循环使用。

甲基二乙醇胺的碱性随温度升高而降低，在低温时弱碱性的甲基二乙醇胺能与H2S结合生成胺盐，在高温下胺盐能分解成H2S和甲基二乙醇胺。

在较低温度下（20℃～40℃）下，反应向左进行（吸收），在较高温度下（＞105℃）下，反应向右进行（解吸）。

醇胺脱硫法是一种典型的吸收-再生反应过程，反应机理为：溶于水的H2S 和 CO 2具有微酸性，与胺（弱碱性）发生反应，生成在高温中会分解的盐类。以甲基二乙醇胺（MDEA）为例，其吸收H2S 和 CO 2发生的主要反应如下：

2R3NH+ H2S→（R3NH）2S

（R3NH）2S+H2S → 2R3NH2HS

R2NH + H2O + CO2→ (R3NH)2CO3

(R3NH)2CO3+ H2O + CO2→ 2R3NHHCO3

醇胺和H2S 和 CO 2的主要反应为可逆反应，在吸收塔中上述反应的平衡向右移动，原料气中的酸性气组分被脱除；在再生塔中则平衡向左移动，溶剂释放出酸性气组分。同所有其它吸收-再生反应过程一样，加压和低温利于吸收；减压和高温利于再生，但为了防止溶剂分解，再生温度通常低于127℃。（我装置再生塔底温度控制为123±2℃）。

MDEA 甲基二乙醇胺 CH3N-（CH2-CH2OH）2

MDEA(N-Methyldiethanolamine) 即N-甲基二乙醇胺，分子式为CH3-N(CH2CH2OH)2，分子量119.2，沸点246~248℃，闪点260℃，凝固点-21℃，汽化潜热519.16KJ/Kg，能与水和醇混溶，微溶于醚。在一定条件下，对二氧化碳等酸性气体有很强的吸收能力，而且反应热小，解吸温度低，化学性质稳定，无毒不降解。

纯MDEA溶液与CO2不发生反应，但其水溶液与CO2可按下式反应：CO2+H2O==H++HCO3-(1)

H++R2NCH3==R2NCH3H+(2)

式(1)受液膜控制，反应速率极慢，式(2)则为瞬间可逆反应，因此式(1)为MDEA吸收CO2的控制步骤，为加快吸收速率，在MDEA溶液中加入1~5%的活化剂DEA(R2/NH)后，反应按下式进行：

R2/NH+CO2==R2/NCOOH(3)

R2/NCOOH+R2NCH3+H2O==R2/NH+R2CH3NH+HCO3-(4)

(3)+(4):

R2NCH3+CO2+H2O==R2CH3NH+HCO3-(5)

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甲酸盐所需的热量低得多。

原理很简单，就是普通的酸碱中和反应。MDEA（N-甲基二乙醇胺）是一种有机碱，可以与酸性气体反应，如二氧化碳，硫化氢等。它的化学式是CH3-N-（CH2OH）2，电离后带一个单位的正电荷，显碱性。MDEA(N-Methyldiethanolamine) 即N-甲基二乙醇胺，分子式为CH3-N(CH2CH2OH)2，分子量119.2，沸点246~248℃，闪点260℃，凝固点-21℃，汽化潜热519.16KJ/Kg，能与水和醇混溶，微溶于醚。在一定条件下，对二氧化碳等酸性气体有很强的吸收能力，而且反应热小，解吸温度低，化学性质稳定，无毒不降解。

纯MDEA溶液与CO2不发生反应，但其水溶液与CO2可按下式反应：CO2 + H2O == H+ + HCO3- (1)

H+ + R2NCH3 == R2NCH3H+(2)

式(1)受液膜控制，反应速率极慢，式(2)则为瞬间可逆反应，因此式(1)为MDEA吸收CO2的控制步骤，为加快吸收速率，在MDEA溶液中加入1~5%的活化剂DEA(R2/NH)后，反应按下式进行：

R2/NH + CO2 == R2/NCOOH(3)

R2/NCOOH + R2NCH3 + H2O == R2/NH +R2CH3NH+HCO3- (4) (3)+(4):

R2NCH3 + CO2 + H2O == R2CH3NH+HCO3-(5)

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甲酸盐所需的热量低得多。

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