高效脱硫溶剂(MDEA)投用方案及注意事项
MDEA的污染

开发事业部桑吉作业区
汇报完毕
不足之处请批评指正!
控制溶液过滤操作 ,监控机械过滤器、活性炭
过滤器压差,超过30Kpa通知工艺工程师。 控制原料气分离器液位10%-40%,及时排放 油水,防止气相带液
开发事业部桑吉作业区
三、MDEA溶液所遇到的问题及解决办法 MDEA溶液的发泡: 1.杂质的存在 2.MDEA溶液的浓度
如上述办法
选择合适的浓度
将贫液通过循 环泵加压后进 入吸收塔完成 循环
再生后贫液 打入MDEA溶 液储罐
然后通过过滤器 及贫富溶液换热 器将溶液中的热 量回收后进入再 生塔进行再生
塔底流出的含有 H2S的富液进入 闪蒸罐闪蒸
开发事业部桑吉作业区
三、MDEA溶液所遇到的问题及解决办法
MDEA溶 液的杂质
MDEA溶 液对设备 的腐蚀
开发事业部桑吉作业区
三、MDEA溶液所遇到的问题及解决办法
热稳态盐
降解产物
固体物质
开发事业部桑吉作业区
三、MDEA溶液所遇到的问题及解决办法
原料的预处理
烃类物质
MDEA闪蒸罐
MDEA再生塔
开发事业部桑吉作业区
三、MDEA溶液所遇到的问题及解决办法
通过氮气使MDEA溶液与氧隔绝 每天对MDEA贫液取样一次,化验完成后将溶 液保留,贫液颜色有变化时(亮黄色)通知工 艺工程师
开发事业部桑吉作业区
实习汇报
2013年11月12日
开发事业部桑ห้องสมุดไป่ตู้作业区
汇报提纲
一 二
MDEA的介绍及特点 MDEA溶液的脱硫原理
三
MDEA溶液所遇到的问题及解决办法
解决办法
四
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。
活化后MDEA脱硫脱碳溶剂在合成气装置中的应用 杨贵林

活化后MDEA脱硫脱碳溶剂在合成气装置中的应用杨贵林摘要:合成气装置采用二乙醇胺溶液为吸收剂脱除合成气产品中的CO2和H2S,生产中合成气装置净化系统补加二乙醇胺溶液方式采用一次性补加的方法,既装置中原来使用的利用停车机会一次性全部退出,系统进行清洗后再补加新的脱硫脱碳溶剂,按比例一次性配入系统,保证净化系统二乙醇胺溶液35%(Wt)浓度。
为了降低合成气产品三剂消耗,专业技术人员创新思路,尝试重复利用二乙醇胺溶液,本文将探讨活化后MDEA脱硫脱碳溶剂再利用相关问题。
关键词:活化脱硫脱碳溶剂合成气应用合成气装置应用重油或裂解焦油气化工艺专利技术,采用合成气激冷流程生产合成气产品,装置主要由原料准备系统、气化系统、碳黑水处理系统、热回收系统、MDEA净化系统和精脱硫系统六大系统构成,其中MDEA净化系统使用MDEA脱硫脱碳溶剂,作用是脱除合成气中的二氧化碳和硫化氢。
1 MDEA脱硫脱碳溶剂活化概述1.1活化目的装置使用的MDEA脱硫脱碳溶剂,溶剂在净化系统连续使用一年后系统频繁出现液泛现象,经过技术人员分析判断后,认为MDEA失去活性,为进一步降低生产成本,决定对失去部分活性的MDEA脱硫脱碳溶剂进行在线活化,进行溶剂再利用。
1.2活化效果试用活化后MDEA脱硫脱碳溶剂分析数据表1 活化后脱硫脱碳溶剂指标要求及检测结果序号分析项目质量指标要求活化后脱硫脱碳溶剂标准指标检测结果1 净化复活后外观外观清澈透明,长时间静置后无沉淀、无分层、无油花外观清澈透明,长时间静置后无沉淀、无分层、无油花实际达到相应外观指标2 1μm固体颗粒脱除率1μm固体颗粒脱除率达到95% 1μm固体颗粒脱除率达到95% 1μm固体颗粒脱除率达到97.56%3 发泡高度胺液发泡高度<2.0cm 胺液发泡高度<2.0cm 胺液发泡高度<1.5cm4 消泡时间消泡时间<2.0s 消泡时间<2.0s 消泡时间<1.0s5 热稳定盐≤0.75≤0.75 0.31通过表中数据可以看出,经过在线活化后的脱硫脱碳溶剂各项性能指标均满足技术协议要求,可以再次在生产中试用。
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。
N甲基二乙醇胺

N-甲基二乙醇胺(MDEA)炼厂气的脱硫,目前主要采用醇胺法,醇胺法脱硫开始应用的是一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA),后来又在克劳斯尾气装置上使用二异丙醇胺(DIPA)。
80年代我国研制开发了新型选择性脱硫溶剂N-甲基二乙醇胺(MDEA),开始在天然气脱硫装置上应用;进入90年代,MDEA在炼厂气脱硫装置上也开始应用,MDEA是Fluor公司早年开发的脱硫溶剂。
目前,它作为新一代脱硫溶剂已在天然气脱硫、煤气化脱硫以及炼厂脱硫中得到广泛应用。
由于MDEA对H2S有很高的选择性和较低的能耗,被用于克劳斯原料气提浓,斯科特法尾气处理,低热值气体脱硫等过程。
从1993年开始,由于中国石化总公司系统内炼厂因加工能力提高,或因掺炼高硫原油,均出现过干气、液态烃脱硫深度不够的情况。
在这种情况下以MDEA为主剂的高效脱硫剂充分显示出它硫容量大,选择性好的优点。
由于该剂使用浓度可高达50%,因此它的循环量可大大减少,它可在高气液比或高液液比下吸收,MDEA的再生解吸热又比上述三种胺小,从而降低了再生耗热,总之,这些特点归纳一点,就是用MDEA脱酸性气可大幅降低能耗,最终降低操作成本。
南京化工研究院曾对二乙醇胺等五种溶剂作过对比试验,试验结果列于表1,由此说明MDEA之所以成为高效脱硫剂主剂的原因。
同时,从表1也可看出聚乙二醇二甲醚的各方面性能与MDEA比,不相上下。
但须看到,用它做溶剂是一种物理吸收过程,要达到相同的处理能力,它的耗量比MDEA多,增加了脱硫成本。
五种脱硫剂对比试验2(MEA)为低,而且它对非极性气体如氢、氮、甲醇、甲烷及其他高级烃类化合物的溶解度极低,自身损失很少。
MDEA与CO2反应仅生成碳酸氢盐而不生成氨基甲酸酯,吸收过程不会降解,日常补充量大大减少。
MDEA对碳钢没有腐蚀,本身碱性很弱,且不产生热降解产物与化学降解产物,在再生解吸段出来的湿CO2因其温度不高(70℃左右),对碳钢的腐蚀是轻微的。
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和砜胺_脱硫溶剂的选择性及其应用

油漆处理与加工MDEA和砜胺-Ⅲ脱硫溶剂的选择性及其应用冼祥发 李 明(四川石油管理局勘察设计研究院)摘 要 阐述了MDE A和砜胺-Ⅲ脱硫溶剂选择性脱除H2S的动力学选择性及热力学选择性的机理,对MDE A和砜胺-Ⅲ的选择性作了一些比较,并就其具体应用进行了讨论。
重点介绍了砜胺-Ⅲ的平衡选择性原理与应用,根据我局川西北净化厂的实际情况和已有的科研成果资料,提出利用砜胺-Ⅲ脱硫溶剂的选择性,解决该厂硫回收装置超负荷运行问题。
建议继续开展有关砜胺-Ⅲ型脱硫溶剂性能的基础研究,以提高其工艺应用水平,进一步发展我国天然气净化技术。
主题词 MDE A 砜胺-Ⅲ 选择性机理 应用 MDE A脱硫溶剂自工业化应用以来,由于其具有选择性脱除H2S性能、节能显著、以及腐蚀性小、稳定性好(不需设复活设施)、气相损失小等优点,得到了迅速推广应用。
砜胺-Ⅲ型溶剂即壳牌(Shell)公司所谓Sulfinol-M,则是在MDE A获得工业化成功应用的基础上,由砜胺-Ⅱ(国外称之为Sulfinol-D)发展起来的具有选择性脱除H2S性能的混合溶剂,它可以看作是MDE A水溶液中的部分水由环丁砜(SF)替代后的产物,而SF的加入,除对烃的溶解倾向有所增加外,在许多应用中,可使砜胺-Ⅲ具有比MDE A更突出的优点,例如,不仅具有较强的脱除有机硫能力,而且,在某些工况下,还具有更高的选择性和更好的节能效果。
MDE A和砜胺-Ⅲ的选择性脱除H2S性能可表现为动力学选择性及热力学选择性,即平衡选择性。
这两种选择性既有内在联系,又有本质上的区别。
充分了解这两种选择性能对优化设计和工厂实际操作都是有益的。
下面将阐述这两种选择性的机理,对MDE A 和砜胺-Ⅲ的选择性作一些比较,并就其具体应用进行一些讨论、分析。
重点放在砜胺-Ⅲ的平衡选择性原理与应用上。
1 选择性机理H2S和C O2在MDE A、砜胺-Ⅲ溶剂的化学吸收过程中的总反应如下:(a) H2S+R3N3NH++HS-(瞬间反应)(b) C O2+R3N(不反应)(c) C O2+R3N+H2O3NH++HC O3ˉ(慢反应)吸收过程的选择性可通过两种途径获得:①利用吸收/反应速度的差异,即H2S反应速度比C O2反应速度快的特点,通过控制气液接触反应的时间来获得选择性。
天然气净化厂MDEA脱硫溶液的发泡与预防

根本 原 因是 MDEA溶液 污 染、变质现 象 的出现 ,必须 采取综 罐 体 中 通 入 一 定 的 惰 性 气 体 ,从 而 有 效 保 证 MDEA 溶 液 不 会
合 性 的措 施 ,才 能 有 效 减 轻 这 种 情 况 的 出现 。
产 生 氧 化 变 质 的现 象 。
2 M DEA脱 硫 工 艺 及 发 泡 产 生原 因 的 分 析
关 键 词 :天 然 气 净 化 ;MDEA ;脱 硫 溶 液 ;发 泡 中图分类号 :TE644 文献标志码 :B 文章编号 :1003-6490 (2018)04_0178_02
Foam ing and Prevention of M DEA Desulfurization Soluti0n in
第44卷 第4期
2018年 4月
化 工 能 源
Chemical Energy
化 工 设 计 通 讯
Chemical Engineering Design Communications
天 然 气 净 化 厂 MDEA脱 硫 溶 液 的发 泡 与 预 防
赵 一 桦 , 宋桂 黍 ,赵 俊 翔 , 王军虎 (长庆油 田分公 司第一采气厂 , 内蒙古鄂 尔多斯 017300)
34四川会理鑫沙锌业有限责任公司四川会理鑫沙锌业有限责任公司是凉山州国资委下属企业该项目设计100kta电锌冶炼项目采用锌精矿直接加压氧浸浸出上清液中和及除铁硫酸锌溶液三段连续净化超大极板电积提锌阴极锌熔铸的工艺流程工艺技术可靠是当今世界技术经济指标先进自动化程度高的锌冶炼工艺之一该工艺能提高锌冶炼回收率节约能源并改善劳动条件保护地区环境符合国家环保要求
Kev words :natural gas purification ;M DEA ;desulfurization solution ;f oaming
MDEA脱硫原理及工艺流程

M D E A脱硫原理及工艺流程(总3页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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)R 2CH3N + 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:R 2NH + 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。
浅议MDEA脱硫溶液发泡的原因及控制措施

2 0 1 7 —0 4
e f f e c t o f d e s u f l u r i z a t i o n u n i t . T h e r e f o r e , s t a r t i n g f r o mt h e s o l v e n t f o a m i n gt h e o r y , t h i s p a p e r h a s a n a l y z e d he t r e a s o n s a n di n l f u e n c i n g f a c t o r s o f MD E A s o l v e n t f o a m i n g . T h e ma i n r e a s o nl e a d i n gt o t h e s o l v e n t f o a mi n gi s h t e yd b me a  ̄o n a n d o t h e r i m p u r i t i e s b r o u g h t b y f e e d s t o c k g a s i t s e l f ,h e a t - s t a b l e
科研 开 发
C h e 当 代化工 肼奔 1 3 1 n mi c a l I n t e r me d i a t e
浅议MDE A脱硫 溶液发泡 的原 因及控 制措施
六杜青林 ( 中国石油化工股份有限公司燕 山分公司 北京 1 0 2 5 0 0)
基于MDEA脱碳脱硫的工艺参数分析

基于MDEA脱碳脱硫的工艺参数分析MDEA 脱碳脱硫广泛用于酸性气田天然气净化,本文着重分析MDEA 脱碳脱硫工艺中重点参数的确定,通过HYSYS 及PROMAX 模拟并进行分析,总结MDEA 工艺参数变化规律。
标签:MDEA;脱碳脱硫工艺参数1、MDEA 脱碳脱硫概况醇胺法是目前最常用的天然气脱硫脱碳方法,据统计,20世纪90 年代美国采用化学溶剂法脱硫脱碳装置处理量占总处理量72%,其中绝大多数是醇胺法。
醇胺法分为:伯醇胺-MEA、DGA;仲醇胺-DEA、DIPA;叔醇胺-MDEA。
MDEA具有选择性脱硫、与酸气反应热较小、再生能耗小、不易降解不易挥发的优点,因此MDEA逐渐成为脱硫脱碳的主流。
2.2 贫液温度设定从再生塔出来的贫液,经过贫富液换热器再经过空冷器,降温达到一个合理的温度,一般30~50℃。
通过改变贫液的进料温度:38℃-48℃,来对比H2S和CO2含量。
从上图中可以看出,H2S随温度升高而升高,CO2随温度的升高而减小,超过47℃后又升高。
对于MDEA来说吸塔内温度吸收H2S和CO2主要有两个方面:①溶液黏度随温度变化,温度过低会使溶液黏度增加,易出现拦液,从而影响传质速率;②MDEA与H2S反应是瞬时反应,温度主要是影响H2S 在溶液的平衡溶解度而不是反应速率;但是,CO2不同,它与MDEA 反应较慢,故温度升高是加快其反应速率。
不过在47℃以后CO2含量又增高,说明温度过高,降低平衡溶解度的作用已大过了加快反应速率的影响。
除此之外,还可以得出如果选择性吸收H2S时,宜用较低的温度,当然前面有提到,为了防止烃类冷凝,温度不宜过低(高于进料气烃露点5℃)。
2.3 MDEA 循环量设定MDEA溶液的循环量是一个非常重要的因素,影响净化结果和操作及运营成本的首要因素,也是最容易调节的一个参数。
一般来说原料气的气量都维持不变,胺液循环量变化,则气液比相应的变化。
在确定胺液循环量时,除了经验估计外,必须利用酸气的热力学平衡溶解度来较准确的估算[1]:①选择合适的醇胺溶液和浓度;②计算酸性的分压;③估算富液温度;④查表得到H2S、CO2等酸气的溶解度;⑤考虑动力学,H2S、CO2的富液中溶解度为平衡溶解度70~80%,减去贫液中的酸气负荷,得出富液净酸气负荷;⑥原料气中酸气的摩尔流量除以净酸气负荷得到醇胺的摩尔流量,得出胺液的摩尔流量;⑦根据胺液浓度,计算出溶液循环量。
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。
脱硫应用中MDEA的损失分析及对策

MD A溶剂 的各种 损 失途径 ,并给 出了相 应 的对策 ,对设 计 生产 具有 指导 意义 。 E
关键 词 :炼厂脱硫 ;MD A;损 失途径 ;对策 E
国内在炼 厂干 气 、液 化 石 油气 脱 硫领 域 常 用 的脱 硫溶 剂 主要 有 单 乙醇 胺 ( A) ME 、二 乙醇 胺
MD A溶 液会 以液滴 的形 式被 夹带 出装 置 。 E 为减 少液 相 的 夹带 量 ,气 体 脱 硫 塔 内设 除雾 网 ,并在 脱 硫 后 对 净 化 气 体 和 液 化 气 进 行 分 液 。 常见 的分 离方 法及 其优 缺点 的 比较 如 表 l 示 : 所
表 1 各 种 油 水 分 离方 法 比较
能 对 系统 中的 MD A溶 剂 进 行 回收 ,减 少 损 失 ; E
停 工 时设备及 管 线 内溶 剂 全 部退 入 溶 剂储 罐 。按
从 环保 角度 而言 ,如将 MD A溶 液直 接排 至 外 环 E
境 ,一方面会 对 污水 处 理 场 带来 冲击 ,另 一 方 面 高 酸性 气负 荷 的 MD A溶剂 会在 常压 下 向大 气 释 E 放 硫化 氢等 污染物 ,因此 要尽 量 避免 MD A 的直 E
MDE A的损 失 途 径
物瑚 性损 失 J
J发泡 损失 I
I 化学 性损 失
开停 ( 1跑冒滴漏 l I l挥发灾带 I安全 I 降解反应 l 腐蚀反J -c : l l I l - o 等反应 l 氧化 l  ̄ l
图 1 M D A损 失途 径 E
1 物理 性损 失及对 策
及环保、节能和降低工程投资要求 的 日益提高 ,
MD A溶剂 因具有 H s脱 除 率 高 、选 择 性 好 、性 E 质稳 定 、不 易 降 解 、不 易 发 泡 、酸 性 气 负 荷 高 、 能耗低 、使 用方 便 、对设 备 腐 蚀 性 小 、适 用 范 围
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。
加强MDEA脱硫溶液质量的监测控制

370
石油与天然气化工 2003
液质量的变化及其对脱硫效果的负面影响 。
2. 1 降解的控制 在对降解的研究中发现 ,由于降解造成的溶液质
量恶化是难以恢复的 ,而且对溶液的损失也是巨大的 。 研究表明 ,在一定的 O2 浓度下 ,82 ℃的 MDEA 溶液能 在 28 天内降解生成 0. 16 %的 DEA 溶液 ,由于大多数 地方未采用甲酸和乙酸作为降解的控制监测指标 ,参 照 DOW 化学公司的控制标准 ,可以对溶液中的各种 氧化降解产物提出如表 2 所示的要求 。
表 1 富液过滤器滤质分析
物质类型
原 因
主要分子式 代表基团
长链烷烃
油田凝析油
卤代烷烃 卤取代烷烃或醇类
环烷烃
降解产物
羰基羧酸 酯类
环氧烷烃 苯类
氨基醛 、 酮类聚合物
有机硅酮聚合物
有机磷 、铅聚合物
降解产物 降解产物 (聚合) 降解产物脱水
不清楚
降解产物
阻泡剂和降解 产物的聚合物
1. 3 降解分析 MDEA 溶液的降解是一个复杂的过程 ,无论是降
解的 机 理 还 是 降 解 的 产 物 都 是 非 常 复 杂 的 。在 对 MDEA 降解的研究上基本认为降解产物的形成包括两 个方面 :降解和降解产物的聚合 。在正常的情况下 ,溶 液中只存在水 、MDEA 、硫化氢 、二氧化碳和甲烷 ,考虑 到外部补充水分的情况 ,会引入 Na + 、Ca2 + 、Mg2 + 等离 子 ,由于溶液不是完全封闭的 ,也会混入氧 。以上体系 在受热的情况下 ,会造成溶液降解的复杂性 。在 2001 年前后 ,50 ×104 m3/ d 装置出现脱硫塔频繁拦液冲塔 , 胺液循环泵不上量 ,富液过滤器时常堵塞等事故 。在 多次对富液过滤器开盖检查中能发现大量冻胶状稠 液 ,而闪蒸塔沉积物有大量沥青状淤泥 。对淤泥的组 分分析 ,说明了降解是这次溶液变质的重要因素 。
加氢裂化装置循环氢脱硫操作

加氢裂化装置循环氢脱硫操作一、工艺原理由反应系统来的循环氢在脱硫塔内与甲基二乙醇胺溶剂(MDEA)逆向接触,发生化学吸收反应。
由于MDEA对硫化氢具有很高的吸收率,同时又不易溶解循环氢中的其它组分,所以能有效地从循环氢中将H2S脱除。
反应过程如下:C 5H13O2N+H2S → C5H13O2NH++HS-这个反应是在瞬间内完成的,所以能达到迅速连续的脱硫效果。
同时,较高的压力及较低的温度有利于反应向右进行。
二、正常操作条件三、操作因素1.温度MDEA溶液是一种弱有机碱,其碱性随温度升高而减弱,因此在较低的温度下有利于反应吸收,生成酸性硫化物。
在较高的温度下,MDEA溶液又解吸脱附硫化氢。
因而,脱硫操作都是在低温下进行,而再生则在较高温度下进行。
1401-C-101是气-液吸收塔,温度低,一则胺液碱性强,有利于化学吸收反应,二则会使贫液中酸气平衡分压降低,有利于气体吸收。
但是如果温度太低,会使原料气中的重烃组分冷凝,促使溶液发泡,破坏吸收塔的操作。
保持溶剂的入塔温度比原料气温度高出5~6℃,以利于脱硫塔的稳定操作。
2.压力压力对吸收有直接影响。
压力高,有利于吸收脱硫的进行,但塔的操作压力受原料及设备设计压力的限制。
较高的压力对于1401-C-101,有利于气--液的溶解吸收效果。
1401-C-101的操作压力由反应压力决定的。
3.溶剂循环量由于溶剂的设计浓度为35%(w),所以操作变量主要是溶剂的循环量。
循环量过小,满足不了脱硫的化学需要量、导致吸收效果降低,会出现脱后循环氢中S量过大,质量不合格;而循环量过大,则塔负荷大,易发泡而影响吸收效果,H2动力消耗大。
在实际操作中,当循环氢中硫化氢的含量较大时,应适当调整溶剂的循环量,以达到预定的脱硫效果4.液面吸收塔的液面高低会直接影响正常操作以及整个系统胺液平衡,液面过高易发生跑胺和携带现象;而液面低则会引起吸收塔压空、串压,整个操作一般按液面计的50%控制。
MDEA操作说明书

项目号:SPM0907操作说明书文件号:SPM0907-2016CCD号:SPM0907-2016-0.doc设计阶段:详细设计日期:2009.8.10成都赛普瑞兴科技有限公司设计证书:化工工程乙级证书编号:A251001160甘肃新连海天然气有限公司7万方天然气液化装置脱碳单元第I页共15 页0版编制校对审核审定目录1.基本原理及工艺流程说明 (1)1.1.脱碳装置吸收基本原理 (1)1.2.工艺流程说明 (2)1.3.主要调节、连锁系统 (2)2.MDEA天然气脱碳装置开停车 (2)2.1.MDEA天然气脱碳装置原始开停车 (2)2.2.MDEA天然气脱碳装置的正常开停车 (9)3.MDEA脱碳装置正常操作与管理 (10)3.1.正常操作要点 (10)3.2.正常操作及产品质量调节 (10)3.3.不正常原因分析及处理 (11)4.典型事故处理 (13)4.1.仪表空气中断的处理 (13)4.2.电源中断的处理 (13)4.3.再生塔T-102泛塔的处理。
(13)4.4.原料气中断,MDEA脱碳装置的处理 (13)4.5.机泵故障的处理 (14)4.6.调节阀故障的处理 (14)5.分析项目及频率 (14)6.装置安全要点 (14)1.基本原理及工艺流程说明1.1.脱碳装置吸收基本原理1.MDEA的主要物理性质名称:N-甲基二乙醇胺分子式:CH3-N(CH2CH2OH)2分子量:119.2沸点:246~248℃密度:1038.92Kg/m3(20℃)凝固点:-21℃闪点:260℃粘度:101 cP(20℃)在水中的溶解度:无限互溶2.活化MDEA溶液吸收原理MDEA脱碳装置是一个从高CO2含量的天然气中脱除酸性气体的工艺。
MDEA的基本组成为:N-甲基二乙醇胺(MDEA)、水、活化剂,将这混合物称之为活化的MDEA溶液。
MDEA溶液的组成如下:MDEA 45±5%(Wt%)活化剂2-5%水50-60%MDEA溶液吸收CO2是一个物理化学过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。
在日常操作期间,通过对溶剂贮罐及溶剂配置回收罐用氮气进行保护,避免胺液与空气接触,在装置开、停工过程中,对胺液系统中的水冲洗,氮气置换等都做出了明确的要求,避免新水中的钙镁离子对溶剂造成影响,防止溶剂与氧气接触氧化降解。
原料气带入胺溶剂中的缓蚀剂、润滑油脂等表面活性物质也容易引起溶剂发泡。
溶剂为N-甲基二乙醇胺(MDEA)的水溶剂,本身也会发泡,溶剂中脱硫剂浓度对发泡影响较大,溶剂脱硫剂浓度越大,溶剂越容易发泡,但溶剂中脱硫剂浓度对净化干气质量影响较大,溶剂中脱硫剂浓度既不能太高,也不能太低。
针对溶剂系统的清洁问题,采用贫液三级过滤,第一级为金属烧结丝网式机械过滤器,过滤精度为15μm,第二级为活性碳过滤器,活性碳为散堆椰壳活性碳,第三级为金属烧结丝网式机械过滤器,过滤精度为10μm。从相关文献介绍,溶剂中应滤去大于10μm的易发泡的机械杂质。从生产实际看,过滤精度是够了,经三级过滤后,贫液很清澈。但当溶剂较脏时一、三级过滤器频繁堵塞,采用蒸汽反吹,无盐水反冲洗,其反吹效果不佳,反吹的频次也在加大。严重时10分钟就反吹一次,反吹时过滤器走副线,这样一、三级过滤器经常处于非正常投用状态。
溶剂中机械杂质含量对脱硫塔的影响较大,影响溶剂发泡的主要因素是机械杂质。溶剂中的悬浮物主要是原料中带入的机械杂质,开工吹扫、冲洗不彻底,设备死角残存的铁锈、泥沙,还包括一些腐蚀产物。虽然固体粉末不会引起胺溶剂发泡,但其存在可能使气泡相对稳定。
油含量对溶剂是否发泡有很大影响,溶剂中油含量高,溶剂就容易发泡,油含量低,溶剂就不易发泡。原料带液可以将液态烃带入溶剂系统。原料温度较高,造成干气不干,低分子烃在脱硫塔中凝结,都可以造成溶剂带油。另外,如果溶剂温度低于原料气的温度,则能使原料气温度下降,会将气体中的低沸点的烃类凝结下来,进入溶剂系统。如果在闪蒸过程中未能将其完全除去,这些烃类浮在胺溶剂表面,明显降低其表面张力而最终导致其发泡。
MDEA吸收原理为:
(HOCH2CH2)2NCH3+H2S→(HOCH2CH2)2NH+CH3+HS-(瞬间反应)(1)
由于叔胺分子氮原子上没有氢原子,不能和CO2直接反应,必须通过下列过程。
CO2+H2O→H++HCO3-(慢反应)(2)
H++(HOCH2CH2)2NCH3→(HOCH2CH2)2NH+CH3+HS-(瞬间反应) (3)
最佳工艺操作条件:
a、脱~40%
c、脱硫负荷:
MDEA:(H2S+CO2)摩尔比≮1.8:1
或者酸性气负荷<0.35(摩尔比)
从化学反应平衡角度看,增加反应物的浓度有利于反应向反应生成物方向进行。对于脱硫过程原料气中的酸性气组分的浓度是给定的,适当提高溶剂的浓度有利于酸性气组分的脱出;对于MDEA溶剂,在相同的气液比下,选择性随溶剂浓度上升而改善;而随溶剂浓度升高,而相应提高气液比运行时则选择性的改善更为显著。溶剂的浓度的重要影响,可能是通过粘度进而导致膜阻力变化而影响CO2的吸收。在实际生产中,限制溶剂浓度提高的因素有腐蚀性、机械损失(跑损),高的溶剂浓度也导致吸收塔顶富液浓度较高,而影响硫化氢的负荷,MDEA浓度一般控制在40%左右比较合适。
一、三级过滤器过滤机械杂质,二级活性碳过滤器过滤降解物。检修时观察一三级滤芯表面粘着2~3mm厚的粘稠的黑色物质,估计这不仅仅是通常意义的机杂,而是机械杂质与降解物的混合物,粘稠状,附着力强,用蒸汽及无盐水反洗效果都不理想。考虑到滤芯过滤精度过高,在随后的改造中,将一级过滤器滤芯改为25μm,原15μm的滤芯换至三级过滤器,投用后,过滤器滤芯堵塞的周期有所延长,但反洗效果还是不理想。看来金属烧结丝网的应用,关键是要解决设备的反冲洗效果。
高效脱硫溶剂投用方案及注意事项
MDEA(N-甲基二乙醇胺)系的炼油厂炼厂气脱硫剂主要组分,在腐蚀性、溶解降解及发泡等问题上有较强的优越性,1980年代我国开始使用,1990年代世界各大炼油厂广泛使用。MDEA是叔胺脱硫剂,而且碱性较弱,与二氧化碳的结合力较弱,在二氧化碳和硫化氢共存时,可以对硫化氢进行有选择的吸收,从而可以降低溶剂再生的负荷。