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MDEA法脱碳(脱硫)

概述MDEA又称为N-甲基二乙醇胺，MDEA法脱碳技术是利用活化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。

我公司除了在国内建设MDEA法脱碳装置外，也成功登陆海外市场，在印度尼西亚也建设了类似装置。

典型装置中国海洋石油公司(CNOOC)天然气MDEA法脱除二氧化碳装置印尼石油公司提供了天然气MDEA法脱碳装置MDEA脱除酸性气体技术主要应用于以下几个领域：1.天然气脱除二氧化碳(CO2)，配套管输天然气或LNG净化装置2.天然气脱除硫化氢(H2S)，配套管输天然气或LNG净化装置3.天然气选择性脱除硫化氢(H2S)，配套管输天然气4.变换气脱除二氧化碳(CO2)，配套合成氨、甲醇或者深冷分离装置5.合成气脱除二氧化碳(CO2)，配套合成氨、甲醇或者深冷分离装置6.煤气脱除二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S)，配套合成氨、甲醇或者深冷分离装置7.食品级二氧化碳(CO2)生产，达到国际饮料行业标准装置特点装置规模：处理天然气或变换气1000~500,000m3/h脱碳精度：二氧化碳(CO2)含量为10PPM~3%脱硫精度：硫化氢(H2S)含量为0.1~20mg/m3工作压力：适宜的压力为0.5~15MPa适用领域：天然气处理与加工、甲醇原料净化、合成氨原料净化等技术特点1.MDEA脱除酸性气体的流程可以采用贫液一段吸收和贫液半贫液两段吸收，贫液一段吸收的流程投资省、电耗低、热耗高；贫液半贫液二段吸收的投资大、电耗高、热耗低，根据脱除不同规模的二氧化碳，采用不同的流程。

2.MDEA溶液对天然气的溶解度低于天然气在纯水中的溶解度，因此，MDEA脱除酸性气体的过程中，天然气的损失很低。

3.MDEA溶液兼有物理吸收和化学吸收的特点，溶剂对二氧化碳的负载量大。

4.MDEA稳定性较好，在使用过程中很少发生降解的现象，它对碳钢设备几乎无腐蚀。

基于Aspen HYSYS的MDEA脱除天然气中H2S工艺的模拟与优化

基于Aspen HYSYS的MDEA脱除天然气中H2S工艺的模
拟与优化
董婷;郑易庭;韩兴华;白昊
【期刊名称】《化纤与纺织技术》
【年(卷),期】2022(51)10
【摘要】以天然气中H2S含量小于20 mg/m^(3)为优化目标,采用Aspen HYSYS V8.6对MDEA法脱除天然气中H2S的工业实例进行模拟,考察了回流温度、回流比、入塔贫液温度、入塔贫液流量及入塔贫液中MDEA的质量分数五个因素
对脱硫效果的影响,选取最优的操作参数,对该工艺进行了节能分析。

【总页数】3页(P28-30)
【作者】董婷;郑易庭;韩兴华;白昊
【作者单位】中北大学;浙江清华长三角研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE646
【相关文献】
1.基于ASPEN HYSYS和MATLAB天然气液化流程的优化
2.基于Aspen Hysys
的沼气中N2对净化工艺的影响3.防止MDEA法脱天然气中H2S过程的溶液发泡4.MDEA法脱天然气中H2S经济技术评价5.基于Aspen HYSYS软件的天然气脱
酸流程模拟与优化
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脱硫单元MDEA损耗原因分析及对策

脱硫单元MDEA损耗原因分析及对策胡海光;张晓刚;周健【摘要】介绍了甲基二乙醇胺法(又称MDEA法)脱除天然气中酸性气体的工艺原理和流程.分析了该法造成胺液内外部损耗的存在方式,外部损耗源于操作不规范,内部损耗源于监控不到位,参数调整不及时.提出了相应的应对措施:加强巡检,及时回收胺液,调控参数降低热降解、减缓发泡.改进后,使废弃的MDEA溶液减少了65％,普光气田天然气净化厂每年可回收胺液45.5 t,经济效益可观又减轻环境污染.【期刊名称】《硫酸工业》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】3页(P41-43)【关键词】酸性气脱硫;甲基二乙醇胺法;损耗;原因分析;改进【作者】胡海光;张晓刚;周健【作者单位】中国石化达州天然气净化有限公司,四川达州635000;中国石化达州天然气净化有限公司,四川达州635000;中国石化达州天然气净化有限公司,四川达州635000【正文语种】中文【中图分类】TQ111.16硫磺回收普光气田天然气净化厂是中国石化达州天然气净化有限公司建设的首个高含硫天然气净化厂，原料为高含硫天然气，工艺从美国B&V公司引进，包括脱硫、脱水、硫磺回收、酸水汽提、尾气回收5个单元。

整个装置包括6个联合、12个系列的天然气处理及配套工程，其中脱硫单元是整个净化工艺的核心单元，采用甲基二乙醇胺法(又称MDEA法)脱硫，该法是近年来常用的一种脱除天然气中酸性气体的工艺方法，被广泛应用于净化厂及炼厂中[1]。

在脱硫过程中，却存在胺液损耗现象明显，导致出现以下环保及安全方面问题。

1)损耗量大，处理费用高。

根据装置满负荷运行计算，全厂每年约产生60～80 t废弃MDEA溶液，废弃溶液中可回收的清洁MDEA约占到总废弃MDEA溶液的60%以上, 废弃MDEA溶液需委托第三方单位进行处理，处理难度非常高，处理费用约1万元/t。

2)MDEA溶液泄漏外排会污染环境。

3)内耗会造成生产波动，存在安全隐患。

Aspen经典算例

二、需要输入的主要参数
1、装置进料数据
表进料数据
1.进出料参数
出料量Kg/h
进料温度
进料压力Kg/cm2
进料组成WT%
H2O
H2
N2
CO2
H2S
CH4
C2H6
C2H4
C3H8
C3H6
NC4
IC4
丁烯-1
异丁烯
顺丁烯-2
反丁烯-2
IC5
C5=
常压瓦斯268
11
馏程
IP
10%
30%
50%
70%
90%
EP
应用方案研究功能研究，考察贫汽油流量、贫柴油流量对贫气中C3含量、液化气中C2含量的影响。
变量：1.贫汽油流量
2.贫柴油流量
考察参数：1.贫气中C3含量
2.液化气中C2含量
三、软件版本
采用ASPEN PLUS 软件版本，文件名
MDEA脱硫流程模拟计算
一、工艺流程简述
表1 进出料参数
出料量Kg/h
进料温度
进料压力Kg/cm2
进料组成WT%
H2O
H2
N2
CO2
H2S
CH4
C2H6
C2H4
C3H8
C3H6
NC4
IC4
丁烯-1
异丁烯
顺丁烯-2
反丁烯-2
IC5
C5=
减压瓦斯268
11
馏程
IP
10%
30%
50%
70%
90%
EP
比重
产品抽出板
减顶油1550
11
86
112
167
h
中段回流3

天然气中MDEA法脱硫技术的研究

天然气中MDEA法脱硫技术的研究天然气是一种清洁能源，当前已成为我国能源结构中很重要的部分。

据统计，我国天然气产量接近7×1010 m3，排名全球第九。

天然气中主要是存在H2S和有机硫化合物等酸性气体。

在运输过程中，会造成金属管道的材料腐蚀，引发重要的安全事故，造成巨大的人生、财产安全；另外在燃烧H2S的过程中，气味难闻，会污染大气环境；此外这些气体在低温过程中结冰堵塞仪表和管线；另外还会导致催化剂中毒等危害，影响产品质量。

所以必须对天然气进行脱硫工艺，使其符合国家标准。

开发安全、环保的天然气资源是势在必行。

论文对国内外MDEA法脱硫技术应用现状做了简要介绍。

对MDEA脱硫法做了详细的评述，介绍了其工艺原理和工作流程。

希望对我国天然气行业的脱硫技术的发展起一定的促进作用。

1 国内外天然气中MDEA法脱硫技术应用现状最早在天然气上采用MDEA脱硫的是美国的FlourCo。

在20世纪40年代末的时候，它就大力推荐使用MDEA法进行脱掉天然气中的H2S。

通过实验室以及工厂中的中试实验来证明此法可行。

到了70年代，美国的Dow chemical Co等对MDEA法脱硫进行了工业应用。

由此很多美国企业都开始采用此法，目前大约有10套左右的MDEA 装置在运转。

比如在伊朗，其Khangiran天然气净化厂也是采用的MDEA法进行脱硫的。

查询资料所知在加拿大，Burnt Timber天然气净化厂也进行了改造方案，采用MDEA溶液进行脱硫处理，预测到2020年时，其H2S的含量会大大降低。

查阅资料所知，我国对天然气使用MDEA法脱硫的研究开始于四川省内。

从1981年开始，四川的天然气研究所就开始了对天然气使用MDEA示脱硫的工业研究。

四川省内第一次将MDEA法脱硫装置应用在工业上是四川达州建设完成的日处理量为25kNm3的脱硫装置。

从这时开始，其它很多地方的天然气公司都开始学习采用此法进行脱硫，比如有渠县脱硫厂和万县脱硫厂。

MDEA脱硫原理及工艺流程

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。

此工艺在世界上几十个大型氨厂使用。

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。

1、工艺原理MDEA的化学名是N-甲基二乙醇胺，它是一种叔胺。

与CO2反应如下：CO2 + H2O → H+ + HCO3- （7）H+ + R2CH3N → R2CH3NH+ （8）R2CH3N + CO2 + H2O→ R2CH3NH+ + HCO3- （9）反应（7）是水合反应，其反应速度很慢，为了加快反应速度，就是在N-甲基二乙醇胺溶液中加入活性剂，改变反应过程，当加入伯胺或仲胺后，反应就按下式进行：R2NH + CO2→ RNCOOH （10）RNCOOH + R2CH3N + H2O →R2NH + R2CH3NH+·HCO3（11）以上反应式可以看出，活化剂在表面吸收CO2反应生成羟酸基，迅速向液相传递CO2，生成稳定的碳酸氢盐，而活化剂本身又被再生。

N-甲基二乙醇胺溶液兼有化学吸附剂和物理溶剂的特点。

2、工艺流程粗原料气在2.8MPa下进行二段溶液洗涤的吸收塔，下段用降压闪蒸脱吸的溶液进行吸收，为了提高气体的净化度，上段再用经过蒸汽加热再生的溶液进行洗涤。

从吸收塔出来的富液相继通过两个闪蒸槽而降压，溶液第一次降压的能量由透平回收。

回收的能量用于驱动半贫液循环泵。

富液在高压闪蒸槽释放出的蒸汽中有较多的氢和氨，可压缩送回脱碳塔，出高压闪蒸槽溶液继续降压后，在低压闪蒸槽中释放出绝大部分CO2。

获得的半贫液大部分用循环泵打入吸收塔下段，一小部分送入蒸汽加热的再生塔再生，所得贫液送入吸收塔上段使用。

再生塔塔顶所得含水蒸气的CO2气体，送入低压闪蒸槽作为脱气介质使用。

3、工艺操作要点(1) 贫液与半贫液的比例贫液/半贫液比例一般为1/3~1/6，它决定于原料中CO2的分压。

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 → 2R3NH2HSR2NH + 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）2MDEA(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。

MDEA法天然气脱硫机理探究及研究展望

化物含量也较高，其燃烧后的放出物污染环境，且
而胺法中的ＭＤＥＡ，使用较为广泛，其作用机
对人体有害ｊ。
目前，各大研究机构就各油田出产的天然气进
理与其他较为相似，但净化度较高，适用范围较广，
般油田产出的天然气均可使用其来脱硫。但该＿Ｔ艺生产中避免不了，设备笨重，投资费用高、再生
第４３卷第５期
２０１４年５月
当
代
化
工
ＣｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏ］．４３．ＮＯ．５Ｍａｙ，２０１４
ＭＤＥＡ法天然气脱硫机理探究及研究展望
ＳＯＮＧＨｕａ，ＸＶＦｅｉ，ＬＩＦｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＪｉａｏ－Ｊｉｎｇ
（ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＤａｑｉｎｇ１６３３１８，Ｃｈｉｎａ）
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｎａｔｕｒａｌｇａｓ；Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ；Ｐｕｒｉｉｃｆａｔｉｏｎ
天然气作为清洁能源，近ｌ０年逐渐走人人们的
生活，在工业生产中也随处可见，天然气作为能源原料，为生产提供能量。我国天然气资源丰富，相
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｎａｔｕｒａｌｇａｓｅｎｅｒｇｙｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙ，ｅａｃｈｂｉｇｏｉｌｉｅｆｌｄｉｓａｃｔｉｖｅｌｙｅｘｐｌｏｉｔｉｎｇｔｈｅｎａｔｕｒａｌｇａｓ，ｂｕｔｔｈｅｎａｔｕｒａｌｇａｓｃｏｎｔａｉｎｓａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｓｕｌｆｕｒｏｕｓｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ，ｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆａｃｉｄｉｃｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｉｓｈａｒｍｆｕｌｔｏｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｈｏｗｔｏｕｓｅｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｔｏｐｕｒｉｆｙｔｈｅｎａｔｕｒａｌｇａｓｂｙｄｅｓｕｌｆｕｒａｔｉｏｎｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．

高效脱硫溶剂(MDEA)投用方案及注意事项

CO2+H2O+(HOCH2CH2)2NCH3→(HOCH2CH2)2NH+CH3+ HCO3-
由于反应（2）速度极慢，所以MDEA对H2S具有较高的选择性。
MDEA溶剂配置使用浓度为一般为25~40%，采用除盐水配置。正常生产期间补充纯剂即可。
来自催化部分的干气，液化气经分液罐和缓冲罐后进入干气吸收塔和液态烃抽提塔进行脱硫。贫液分别从塔顶进入，富液从塔底抽出经换热升温后进入闪蒸罐，闪蒸出溶液所携带的少量烃。然后富液进入再生塔进行再生，酸性气送出装置去硫磺回收装置。再生塔底的贫液经换热冷却，过滤后回溶液储罐循环使用，净化干气送瓦斯管网，净化液态烃去脱臭装置脱臭。
3
脱硫剂异常情况主要有溶剂发泡。造成溶剂发泡的原因复杂，目前还没有一种普遍有效的措施解决所有脱硫装置的溶剂发泡问题。醇胺降解物、溶剂中的悬浮物、原料中带入的液态烃，几乎所有进入溶剂的具有表面活性的物质均可能引起溶剂发泡。
在连续生产中，由于脱硫剂长时间运转，必定会产生一定的降解，而这些降解物会促进溶剂发泡，且增加泡沫的稳定性。降解的的主要方式有热降解、化学降解和氧化降解。降解产物的多少与溶剂温度、原料气的组成和工艺过程中是否接触氧气有关。原料气中的氧、酸性成分以及胺的降解分子（氧化、加热）与醇胺反应能生成一系列酸性盐，它们一旦生成很难再生，因此称为热稳定态盐（HSS）。它们被称为热稳态盐是因为不能通过温度变化，在再生塔中解析出来。炼厂气脱硫过程中容易生成的盐有甲酸盐、草酸盐、乙酸盐、硫氰酸盐、乙醇酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐与氯化物。热稳态盐HSS导致腐蚀增加、起泡、过滤器更换频繁和溶剂吸收能力下降。胺的降解物随着时间的增加而积累，会改变溶剂的PH值、粘度、表面张力等性质，从而引起溶剂发泡。
通常的做法是每年更换一次活性碳，每个季度对活性碳进行再生，坚持过滤器定期反冲洗、不定期彻底拆开将滤芯进行化学清洗。

MDEA脱硫原理及工艺流程

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。

此工艺在世界上几十个大型氨厂使用。

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。

1、工艺原理MDEA的化学名是N-甲基二乙醇胺，它是一种叔胺。

与CO2反应如下：CO2 + H2O → H+ + HCO3- （7）H+ + R2CH3N → R2CH3NH+ （8）R2CH3N + CO2 + H2O→ R2CH3NH+ + HCO3- （9）反应（7）是水合反应，其反应速度很慢，为了加快反应速度，就是在N-甲基二乙醇胺溶液中加入活性剂，改变反应过程，当加入伯胺或仲胺后，反应就按下式进行：R2NH + CO2→ RNCOOH （10）RNCOOH + R2CH3N + H2O →R2NH + R2CH3NH+·HCO3（11）以上反应式可以看出，活化剂在表面吸收CO2反应生成羟酸基，迅速向液相传递CO2，生成稳定的碳酸氢盐，而活化剂本身又被再生。

N-甲基二乙醇胺溶液兼有化学吸附剂和物理溶剂的特点。

2、工艺流程粗原料气在2.8MPa下进行二段溶液洗涤的吸收塔，下段用降压闪蒸脱吸的溶液进行吸收，为了提高气体的净化度，上段再用经过蒸汽加热再生的溶液进行洗涤。

从吸收塔出来的富液相继通过两个闪蒸槽而降压，溶液第一次降压的能量由透平回收。

回收的能量用于驱动半贫液循环泵。

富液在高压闪蒸槽释放出的蒸汽中有较多的氢和氨，可压缩送回脱碳塔，出高压闪蒸槽溶液继续降压后，在低压闪蒸槽中释放出绝大部分CO2。

获得的半贫液大部分用循环泵打入吸收塔下段，一小部分送入蒸汽加热的再生塔再生，所得贫液送入吸收塔上段使用。

再生塔塔顶所得含水蒸气的CO2气体，送入低压闪蒸槽作为脱气介质使用。

3、工艺操作要点(1) 贫液与半贫液的比例贫液/半贫液比例一般为1/3~1/6，它决定于原料中CO2的分压。

MDEA天然气脱硫工艺流程

《仪陇天然气脱硫》项目书目录1总论 (3)项目名称、建设单位、企业性质 (3)编制依据 (3)项目背景和项目建设的必要性 (3)1、4设计范围 (5)1、5编制原则 (5)遵循的主要标准、规范 (8)工艺路线 (8)2 基础数据 (8)原料气和产品 (8)建设规模 (9)工艺流程简介 (9)醇胺法脱硫原则工艺流程： (9)直流法硫磺回收工艺流程： (10)3 脱硫装置 (11)脱硫工艺方法选择 (11)脱硫的方法 (11)醇胺法脱硫的基本原理 (12)常用醇胺溶液性能比较 (13)几种方法性质比较 (14)醇胺法脱硫的基本原理 (17)主要工艺设备 (18)主要设备作用 (18)运行参数 (19)操作要点 (20)乙醇胺降解产物的生成及其回收 (21)脱硫的开、停车及正常操作 (22)乙醇胺溶液脱硫的开车 (22)保证乙醇胺溶液脱硫的正常操作 (22)胺法的一般操作问题 (23)胺法存在的一般操作问题 (23)操作要点 (24)选择性脱硫工艺的发展 (25)4 节能 (25)装置能耗 (25)装置中主要的能量消耗是在闪蒸罐、换热器和再生塔。

(25)节能措施 (25)5 环境保护 (26)建设地区的环境现状 (26)、主要污染源和污染物 (26)、污染控制 (26)6 物料衡算与热量衡算 (28)天然气的处理量 (28)7.天然气脱硫工艺主要设备的计算 (33)吸收塔的工艺设计 (33)选型 (33)塔板数 (33)塔径 (34)堰及降液管 (35)浮阀计算 (36)塔板压降 (37)塔附件设计 (38)塔体总高度的设计 (40)解吸塔 (40)计算依据 (40)塔板数的确定 (41)解吸塔的工艺条件及有关物性的计算 (41)解吸塔的塔体工艺尺寸计算 (42)8参数校核 (43)浮阀塔的流体力学校核 (43)溢流液泛的校核 (43)液泛校核 (43)液沫夹带校核 (44)塔板负荷性能计算 (45)漏液线（气相负荷下限线） (45)过量雾沫夹带线 (45)液相负荷下限 (45)液相负荷上限 (45)液泛线 (46)9 附属设备及主要附件的选型和计算 (47)10.心得体会 (49)11.参考文献 (50)1总论项目名称、建设单位、企业性质项目名称：天然气脱硫建设单位：中石油仪陇净化厂企业性质：国营企业编制依据天然气可分为酸性天然气和洁气。

MDEA配方溶液在天然气脱硫脱碳中的选用

5 中 ,这 3 种配方溶液分别以配方溶液 - A 、B 、C 表示。其中 ,每种溶液又根据原料气夏、冬两种温度情况计算。
由表 5 可知 ,在对重沸器热负荷、溶液循环量及其它因素 (包括溶液价格) 进行综合比较后 ,推荐选用重沸器热负荷 (MW) 与溶液循环量 (m3/ h) 之比最小 ,而且其它工艺参数也相应较好的配方溶液 - A 。
1 MDEA 配方溶液的用途
目前 ,国外公司的 MDEA 配方溶液 (以下简称配方溶液) 大多已发展成为系列产品 ,分别用于不同场合。以联碳公司的 Ucarsol 溶液为例 ,其部分产品名称、用途及特点见表 1 和表 2 。其它如 DOW 化学公司的 Gas/ Spec 溶液、Huntsman 公司的 Jefftreat 溶液以及 BASF 公司的活化 MDEA 溶液产品系列等 ,此处就不再一一介绍。
256. 6 0. 02 0. 60
4 0. 10 98. 5 24. 4 6. 15 7. 24 10. 05 0. 94
50
%MDEA
50 % Ucarsol 溶液
161. 2
145. 3
0. 01
0. 01
0. 50
0. 50
4
4
2. 3
2. 9
65. 0
55. 0
14. 2
12. 9
4. 10
HS -
103
Claus 硫磺回收尾气
尾气处理后 H2S 可小于 10 × 10 - 6 ,其选择性高于 MDEA。
HS -
104
含 COS 天然气、同时脱 COS 的通用型选择性脱炼厂气和尾气 H2S 溶液 , H2S 可小于 10 ×10 - 6 。

MDEA脱硫原理及工艺流程

M D E A脱硫原理及工艺流程-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KIIMDEA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。

此工艺在世界上几十个大型氨厂使用。

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。

1、工艺原理MDEA的化学名是N-甲基二乙醇胺，它是一种叔胺。

与CO2反应如下：CO2 + H2O → H+ + HCO3- （7）H+ + R2CH3N → R2CH3NH+ （8）R2CH3N + CO2 + H2O→ R2CH3NH+ + HCO3- （9）反应（7）是水合反应，其反应速度很慢，为了加快反应速度，就是在N-甲基二乙醇胺溶液中加入活性剂，改变反应过程，当加入伯胺或仲胺后，反应就按下式进行：R2NH + CO2→ RNCOOH （10）RNCOOH + R2CH3N + H2O →R2NH + R2CH3NH+·HCO3（11）以上反应式可以看出，活化剂在表面吸收CO2反应生成羟酸基，迅速向液相传递CO2，生成稳定的碳酸氢盐，而活化剂本身又被再生。

N-甲基二乙醇胺溶液兼有化学吸附剂和物理溶剂的特点。

2、工艺流程粗原料气在 2.8MPa下进行二段溶液洗涤的吸收塔，下段用降压闪蒸脱吸的溶液进行吸收，为了提高气体的净化度，上段再用经过蒸汽加热再生的溶液进行洗涤。

从吸收塔出来的富液相继通过两个闪蒸槽而降压，溶液第一次降压的能量由透平回收。

回收的能量用于驱动半贫液循环泵。

富液在高压闪蒸槽释放出的蒸汽中有较多的氢和氨，可压缩送回脱碳塔，出高压闪蒸槽溶液继续降压后，在低压闪蒸槽中释放出绝大部分 CO2。

获得的半贫液大部分用循环泵打入吸收塔下段，一小部分送入蒸汽加热的再生塔再生，所得贫液送入吸收塔上段使用。

用MDEA脱出天然气中的硫化氢

用MDEA脱出天然气中的硫化氢天然气开发和使用最重要的环节就是天然气使用前的净化，在天然气的开采以及加工工业领域中，基于安全以及经济等多方面考虑，从客观上要求整个工程每一个环节的展开都需要在严密的控制之下完成。

天然气酸性组分的脱除，其目的是按不同用途把天然气中的酸性气体脱除到要求的范围内。

就其过程的物态特征而言，可分为干法和湿法两大类；在习惯上将采用溶液或溶剂作脱硫剂的方法统称为湿法，将采用固体作脱硫剂的脱硫方法统称为干法。

就其作用机理而言，可分为化学溶剂吸收法、物理溶剂吸收法、物理-化学吸收法、直接氧化法、固体吸收/吸附法及膜分离法等。

1 天然气酸性气体脱除在天然气中含有的硫化氢（H2S）、二氧化碳（CO2）和有机硫化合物，统称为酸性气体。

在天然气中的有机硫化合物主要有二硫化碳（CS2）、羰基硫（COS）、硫醇（RSH）、硫醚（RSR）及二硫醚（RSSR）等。

硫化氢是一种具有臭鸡蛋的刺激性恶臭味的无色气体，有毒，它可以麻痹人的中枢神经系统，经常与硫化氢接触能引起慢性中毒；硫化氢具有强烈的还原性，易受热分解，在有氧存在时易腐蚀金属；易被吸附于催化剂的活性中心使催化剂“中毒”；在有水存在时能形成氢硫酸对金属有较强的腐蚀；H2S还会产生氢脆腐蚀。

二氧化碳在有水存在时，会对金属形成较强的腐蚀；同时CO2含量过高，会降低天然气的热值。

从天然气中脱除酸性组分的工艺过程称为脱硫、脱碳，习惯上统称为天然气脱硫。

脱碳脱硫方法的分类化学溶剂法。

以碱性溶液为吸收溶剂（化学溶剂），与天然气中的酸性组分（主要是H2S和CO2）反应生成某种化合物。

化学吸收法可分为：①醇胺法，主要包括：一乙醇胺（MEA）法、二乙醇法（DEA）法、二甘醇胺（DGA）法、二异丙醇胺法（DIPA）法、甲基二乙醇胺（MDEA）法等。

液法，主此法适用于从天然气中大量脱硫和二氧化碳；②碱性盐溶要包括：改良热减法、氨基酸盐法；它们虽然能脱除硫化氢，但主要用于脱除二氧化碳，在天然气工业中应用不多。

天然气MDEA法脱硫工艺溶液发泡问题分析

天然气MDEA法脱硫工艺溶液发泡问题分析黄涛涛;谢嫘祖【摘要】天然气脱硫工艺中MDEA法脱硫已成为天然气脱硫的主要方法,该工艺溶液发泡问题日益受到重视.文中对溶液发泡的危害和原因进行了分析,并结合普光天然气净化厂溶液发泡情况,阐述了避免和减轻发泡的措施.【期刊名称】《炼油与化工》【年(卷),期】2017(028)001【总页数】2页(P20-21)【关键词】MDEA法;脱硫;发泡;预防措施【作者】黄涛涛;谢嫘祖【作者单位】中国石化达州天然气净化有限公司,四川达州635000;中国石化达州天然气净化有限公司,四川达州635000【正文语种】中文【中图分类】TE644天然气MDEA（甲基二乙醇胺）法脱硫工艺［1］是一种吸收解吸过程，采用一定浓度的MDEA溶液作为吸附剂，在高压低温的条件下与酸性气进行逆向接触，酸性气由气相面进入液相面，从而被MDEA溶液吸收，起到净化天然气的目的［2］，而吸收了酸性气的MDEA溶液又可以在高温低压的条件下解吸。

因此溶液可重新作为吸收剂再次利用，在工业上可实现24 h不间断生产。

酸性气主要包括CO2和H2S，而MDEA能优先选择吸收H2S，同时其自身的不易降解性和低腐蚀性使其已经成为是目前天然气脱硫工业中最要的脱硫剂［3］。

MDEA溶液起泡所带来的不利影响体现在4个方面。

（1）脱硫装置中的吸收塔和再生塔易出现拦液现象，导致吸收效率降低，导致产品气H2S和CO2含量超标［4］。

（2）吸收塔内开始有雾沫夹带现象，致使MDEA溶液损耗增加。

（3）为了平稳吸收操作，需短时间向MDEA溶液中加入消泡剂，这将使得生产成本增加，还需净化胺液使胺液保持清洁。

（4）在低温条件下会促进MDEA溶液起泡，导致北方大部分装置在进入冬季后只能停工。

2.1 存在引起发泡的物质2.1.1 原料气的带入气井在生产过程中为防止井下设备腐蚀会添加一定量的缓释阻垢剂，原料气经过简单的分离和脱水处理被送往装置区，而部分井缓蚀剂和气田污水会跟随原料气进入净化装置，同时原料气中的酸性组分会对集输管线内壁造成腐蚀，形成的腐蚀产物都具有一定表面活性，进入胺液系统后，显著降低胺液表面张力，使溶液易于发泡，且泡沫较为稳定［5］。

ASPEN_MDEA脱硫

MDEA 脱硫流程模拟计算
本例题就是用MDEA脱除炼厂气中的酸性气体模拟计算，其工流流程如图6-1所示，界区来的炼厂气进到吸收塔（T301），该塔没有再沸器和冷凝器，贫胺液从塔顶进入，酸性气从塔底进入，贫胺液和酸性气再塔内逆流接确，脱除酸性气体后的贫气从塔顶出来，吸收了酸性气体的富胺液从塔底出来与到再生塔底出来的贫胺换热后进入到再生塔；胺液再生塔（T302），该塔有再沸器和冷凝器，由吸收塔底出来的富胺液进到该塔，酸性气体从塔顶出来，脱除酸性气体后的贫胺液与富胺液换热，再冷却后，回到吸收塔（T301）。

所涉及主要模块有吸收塔（T301）、胺液再生塔
（T302），贫胺液泵P1。

22
图6-1 MDEA脱硫装置模拟计算流程图
GAS含酸炼厂气进料； MDEA贫胺液；PGAS1贫气；L1富有胺液；LMDEA再生后贫胺液；H2S酸气；MA-MDEA补充MDEA；MA-
H2O补充水；循环MDEA贫胺液
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二、需要输入的主要参数
1、装置进料数据
2、单元操作参数
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3、设计规定
三、软件版本
采用ASPEN PLUS 软件12.1版本,文件保KMDEA.APW
四、例题2
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图2 MDEA脱硫装置模拟计算流程图
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2、单元操作参数
3、设计规定
三、软件版本
采用ASPEN PLUS 软件12.1版本,文件名C-401MDEA.APW
28。

Aspen软件培训案例1

ASPEN PLUS软件培训案例常压系统流程模拟计算 (2)减压系统流程模拟计算 (6)催化分馏塔流程模拟计算 (10)催化吸收稳定系统流程模拟计算 (14)MDEA 脱硫流程模拟计算 (20)炼厂含硫污水汽提流程模拟计算 (27)MTBE装置流程模拟计算 (32)DMF萃取精馏流程模拟计算 (37)丁二烯脱水流程模拟计算 (40)甲乙酮脱水流程模拟计算 (43)VCM P LANT M ODEL (46)VCM Manufacture and Project Goals (48)Section 100 – Direct Chlorination (51)Section 200 – Oxychlorination (53)Section 300 – EDC Purification (61)Section 400 – EDC Pyrolysis (63)Section 500 – VCM Purification (67)Running AspenTech VCM Models (69)References (71)酸气碱洗流程模拟计算 (72)乙烯裂解气碱洗流程模拟计算 (74)水-异丁酸-丁酸间歇精馏流程模拟计算 (77)流程优化模拟计算 (79)冷凝器、再沸器计算及安装高度计算 (81)非库组份物性估计 (82)乙醇和乙酸乙酯气液平衡数据回归应用示例 (83)模拟模型的数据拟合 (85)应用示例 (85)常压系统流程模拟计算一、工艺流程简述常减压装置是我国最基本的原油加工的装置之一。

主要包括换热器系统、常压系统、减压系统。

常压系统是原油通过换热网络换热到一定温度后，再进到常压加热炉加热到要求的温度，常压加热炉要求的出口温度与原油的性质，拔出率有关，一般要求常压炉出口汽化率大于常压塔所有侧线产品一定的比例，这个比例叫过汽化率，一般为2～5%（wt）。

常压加热炉出口达到一定温度和汽化率的原油，进到常压塔的进料段，油汽往上走，常压塔侧线抽出，一至四个左右的侧线产品，为控制侧线产品的干点，抽出的侧线产品进到侧线产品汽提塔中汽提，冷却后出装置，常压塔进料产品与出料产品之间的焓差，叫剩余热，为回叫这部份热量，常压塔的各产品段有中段回流抽出，与冷原油换热后返回塔内。

MDEA天然气脱硫工艺流程

《仪陇天然气脱硫》项目书目录1总论 (3)1.1项目名称、建设单位、企业性质 (3)1.2编制依据 (3)1.3项目背景和项目建设的必要性 (3)1、4设计范围 (5)1、5编制原则 (6)1.6遵循的主要标准、规范 (8)1.7 工艺路线 (9)2 基础数据 (9)2.1原料气和产品 (9)2.2 建设规模 (10)2.3 工艺流程简介 (10)2.3.1醇胺法脱硫原则工艺流程： (10)2.3.2直流法硫磺回收工艺流程： (11)3 脱硫装置 (12)3.1 脱硫工艺方法选择 (12)3.1.1 脱硫的方法 (12)3.1.2醇胺法脱硫的基本原理 (14)3.2 常用醇胺溶液性能比较 (15)3.1.2.1几种方法性质比较 (17)3.2醇胺法脱硫的基本原理 (20)3.3主要工艺设备 (22)3.3.1主要设备作用 (22)3.3.2运行参数 (23)3.3.3操作要点 (24)3.4乙醇胺降解产物的生成及其回收 (26)3.5脱硫的开、停车及正常操作 (27)3.5.1乙醇胺溶液脱硫的开车 (27)3.5.2保证乙醇胺溶液脱硫的正常操作 (27)3.6胺法的一般操作问题 (28)3.6.1胺法存在的一般操作问题 (28)3.6.2操作要点 (30)3.7选择性脱硫工艺的发展 (31)4 节能 (31)4.1装置能耗 (31)装置中主要的能量消耗是在闪蒸罐、换热器和再生塔。

(31)4.2节能措施 (31)5 环境保护 (32)5.1建设地区的环境现状 (32)5.2、主要污染源和污染物 (33)5.3、污染控制 (33)6 物料衡算与热量衡算 (34)6.1天然气的处理量 (34)7.天然气脱硫工艺主要设备的计算 (40)7.1MDEA吸收塔的工艺设计 (40)7.1.1选型 (40)7.1.2塔板数 (41)7.1.3塔径 (41)7.1.4堰及降液管 (43)7.1.5浮阀计算 (44)7.1.6 塔板压降 (45)7.1.7塔附件设计 (46)7.1.8塔体总高度的设计 (48)7.2解吸塔 (49)7.2.1 计算依据 (49)7.2.2塔板数的确定 (49)7.2.3解吸塔的工艺条件及有关物性的计算 (49)7.2.4解吸塔的塔体工艺尺寸计算 (50)8参数校核 (52)8.1浮阀塔的流体力学校核 (52)8.1.1溢流液泛的校核 (52)8.1.2液泛校核 (52)8.1.3液沫夹带校核 (53)8.2塔板负荷性能计算 (53)8.2.1漏液线（气相负荷下限线） (53)8.2.2 过量雾沫夹带线 (53)8.2.3 液相负荷下限 (54)8.2.4 液相负荷上限 (54)8.2.5 液泛线 (54)9 附属设备及主要附件的选型和计算 (56)10.心得体会 (57)11.参考文献 (59)1总论1.1项目名称、建设单位、企业性质项目名称：天然气脱硫建设单位：中石油仪陇净化厂企业性质：国营企业1.2编制依据天然气可分为酸性天然气和洁气。