论文-胺液在线净化复活技术在石油化工企业中的应用.doc

胺液在线净化复活技术在石油化工企业中的应用 摘要：我国75% 以上的脱硫装置采用MDEA[1]，通过分析脱硫溶液的成分, 找到了引起脱硫溶液降解变质的因素是热稳态盐、氨基酸和悬浮物等杂质的长期累积造成的。介绍了N-甲基二乙醇胺的特性，从引起溶剂再生装置胺液发泡、损耗、污染的机理和途径方面，说明了胺液在线净化复活技术推广的必然性和未来的发展前景。详细介绍了国内外广泛使用胺液在线净化复活技术的方法和原理，包括设备的选型和使用，从实验数据对比分析得出采用胺液在线净化技术可使受污染胺液得到彻底净化。循环胺液的净化复活设施简单净化后胺液外观明显改善，胺液中铁离子含量明显降低、热稳态盐脱除明显，胺液脱硫能力明显提高，胺液发泡高度和消泡时间得到改善，并能得到很好的经济效益。 关键词：N-甲基二乙醇胺 热稳定盐 离子交换树脂 在线净化 胺液再生 项目开发的背景 1.1概述 国内MDEA 的研究水平与国外还有很大距离, 工业生产中对溶液的降解分析也相对有限。MDEA 溶液是一个多成分的混合物, 而且因其辅助成分及其配比的差异, 溶液也分为不同的型号。MDEA 脱硫溶液发泡是一个非常复杂的问题尽管国内一些厂家的MDEA 溶液主体成分与国外是一致的, 在分析溶液替代的问题上,很关键的一点是要明确替代溶液与原溶液的差异,以及分析由此可能导致的工艺条件的改变。目前，几乎所有的研究者[2]均是从单因素角度去分析MDEA 脱硫溶液的发泡原因，就此而言, 溶液国产化的实施应建立在设计研究、建模与中试的基础上, 这也给工厂应用与科研开发的合作提供了机遇。实现MD EA 溶液及其技术的国产化,这应该是国内MDEA净化技术的前景。 1.2N-甲基二乙醇胺(MDEA)的特性 甲基二乙醇胺(MDEA)是Flwor公司50年代开发的新型高效脱硫和脱碳溶剂.。当时由于价格高选择性脱硫的要求不迫切，所以未能推广应用。70年代末在环保和节能的刺激下迅速发展，我国90年代后开始普遍使用。由于MDEA对H2S 有很高的选择性和较低的能耗, 所以广泛应用于天然气，尤其是炼油厂厂气的脱硫和克劳斯原料酸性气提浓以及斯科特法尾气处理等过程; 另外用于合成氨变换气脱除二氧化碳, 是当今能耗最低、推广最广泛，也是最实用的脱碳方法.MDEA 同时也是医药工业制造杀菌剂、镇痛剂的中间体,乳液、聚氨醋徐料的扩链剂及聚氨醋高回弹泡沫的催化剂[3]. MDEA与单乙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺相比, 具有选择性好、能耗低、效益高、投资省、降解性好、便于生产和腐蚀性低等优点。另外，还具有对H2S的选择性好，气体净化率高硫容量高，富液再生容易溶剂稳定不易降解，消耗量低可提高浓度降低循环量，降低能耗碱性弱解吸温度低，对设备腐蚀小等诸多优点。但也同时有一些缺点，包括抗污染能力差，污染后易发泡，造成损耗对CO2的吸收效果差几乎不能脱除有机硫降解受温度影响大需二次合成，价格高与原料等分离不彻底，加剧设备腐蚀等等。 1.3N-甲基二乙醇胺(MDEA)的物化性质： 某天然气研究所在30~110℃测定了MDEA水溶液的密度，测定结果如表1 表1 MDEA水溶液的密度（g/cm3） 温度/℃ MDEA水溶液 30w% 45w% 30 1.0224 1.0359 40 1.0175 1.0297 50 1.0116 1.0229 60 1.0054 1.0158 70 0.9986 1.0083 80 0.9916 1.0001 90 0.9838 0.9926 100 0.9761 0.9838 110 0.9689 0.9763 从表1中可以看出，不同浓度的MDEA溶液的密度是随温度的升高而下降的，且同温度下的MDEA溶液质量浓度越高，密度越高。 该所在30~120℃范围内测定了MDEA水溶液的比热容，测定结果如表2 表2 MDEA水溶液的比热容 J/（g·K） 温度/℃ MDEA水溶液 30w% 45w% 30 3.768 3.479 40 3.777 3.530 50 3.856 3.592 60 3.894 3.609 70 3.915 3.655 80 3.957 3.701 90 3.994 3.751 100 4.040 3.789 110 4.078 3.831 120 4.116 3.877 由表2可以看出，不同浓度的MDEA溶液的比热容是随温度的升高而升高的，且同温度下的MDEA溶液质量浓度越高，比热容越低。 该所在30~100℃范围内测定了MDEA水溶液的饱和蒸汽压，测定结果如表3 表3 MDEA水溶液的饱和蒸汽压 （kPa） 温度/℃ MDEA水溶液 30w% 45w% 30 3.893 3.732 40 6.959 6.373