MDEA胺法脱碳工艺流程选择和比较.pdf

中 围 造 船 V01．50 50卷增刊 Special 2009年11月 SHlPBUILDINGOFCHINA NOV．2009 文章编号：1000．-4882(2009)S一0965．06 MDEA胺法脱碳工艺流程选择和比较 曾树兵，陈文峰，郭 洲，张春娥 (海洋石油工程股份有限公司，天津300451) 摘要 本文在分析天然气净化工艺中MDEA醇胺溶剂与C02反应机理的基础上。介绍了利用MDEA醇胺溶剂 进行天然气脱碳的工艺流程，通过比较和分析各种流程的适用范围和优缺点，最终确定了珠海天然气项目深 度脱碳流程． 关键词：天然气；MDEA；C02；工艺流程；能耗 O引言 醇胺法净化(脱硫脱碳)工艺从上世纪30年代问世以来，已有70余年的发展历史。其中，MDEA 混合胺溶剂和活化MDEA溶剂广泛应用于天然气和炼厂气的净化，并在化肥工业也经常使用。 近年来，中国海洋石油总公司相继在几个项目中建设了天然气脱碳装置，如：东方1．1气田终端、 印尼终端和珠海天然气液化厂，其天然气净化处理全部采用MDEA胺法脱碳工艺。 MDEA胺法脱碳工艺采用的工艺流程基本类似，主要包括C02的吸收和解析，但随气源的情况 和净化气气质要求不同而相应变化。 l MDEA胺法脱碳机理 纯MDEA溶液与C02不发生反应，但其水溶液与C02可按下式反应： C02+H20曹I-I*+HC03。 (1) 旷+R2NCH3§R2NCH正I+ (2) 穿过液膜，溶解于MDEA水溶液中；随后。发生化学反应，完成脱碳。式(1)受液膜控制，反应速 率，可在MDEA水溶液中加入一定量的MEA或DEA组成混合胺溶剂，利用二者在界面和液相本体 化剂组成活化MDEA溶剂。 水溶液在不同C02分压的平衡溶解度数据。 DEA水溶液的2倍；但C02分压由O．5MPa下降到0．2MPa时，两者释放的C02量几乎相同。 从醇胺与C02的反应机理可以看出，影响醇胺溶液吸收C02的主要因素有两个：溶解性与反应 的溶解度受其分压影响的程度也远比DEA大。MDEA混合胺法工艺和活化MDEA法工艺就是利用图 l所示的原理，在高压下使大量C02物理溶解在水中，然后再用降压闪蒸的方式将其释放，可大幅度 中 因 造 船 学术论文 降低再生系统的能耗。 l ／／MDEA 1．0 ／?，岁_ 芒 芝 ／≯ jj 誉o．5 。 ● ， ／ ， ， ，● DEA O．5 R／mol·moi。’ 图1 醇胺水溶液中C02的平衡溶解度