高效脱硫溶剂(MDEA)投用方案及注意事项
合集下载
相关主题
- 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)。
最佳工艺操作条件：
a、脱硫温度：20~35℃
b、脱硫剂浓度：推荐35%~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。
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。百度文库重时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。
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)
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。
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。
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。
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。
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。
a、脱硫温度：20~35℃
b、脱硫剂浓度：推荐35%~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。
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。百度文库重时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。
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)
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。
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。
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。
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。
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。