3-3 MDEA脱CO2.ppt

第一节 工艺原理 MDEA又称为N-甲基二乙醇胺，是一种叔胺，其化学性质稳定、无毒、不降解。MDEA并不如伯胺、仲胺那样与CO2反应生成稳定的胺基甲酸盐，只能形成亚稳定的胺基甲酸氢盐，所以其在较低温度下就能再生。同时，MDEA吸收CO2的过程兼有物理吸收和化学吸收的特点。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。 纯MDEA并不能与CO2发生化学反应，而只有MDEA水溶液才对CO2有吸收作用。 第二节 技术特点 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。 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。 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。 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。 烃类回收率高，二氧化碳脱除精度高。 二氧化碳回收率高、纯度高，经过简单后处理，即可达到食品级标准。 第三节 技术原理 MDEA(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。 纯MDEA溶液与CO2不发生反应，但其水溶液与CO2可按下式反应： CO2?+?H2O?==?H+?+?HCO3- ??????????????????????? ??????????????(1)  H+ ?+?R2NCH3?==? R2NCH3H+??????????????????(2) 式(1)受液膜控制，反应速率极慢，式(2)则为瞬间可逆反应，因此式(1)为MDEA吸收CO2的控制步骤，为加快吸收速率，在MDEA溶液中加入1～5%的活化剂DEA(R2/NH)后，反应按下式进行： R2/NH?+?CO2?==?R2/NCOOH????????????????????????? ?(3) R2/NCOOH?+?R2NCH3?+?H2O?==?R2/NH?+?R2CH3NH+HCO3-? ? (4) (3)+(4): R2NCH3?+?CO2?+?H2O?==?R2CH3NH + HCO3-???????????????(5) 由式(3)～(5)可知，活化剂吸收了CO2，向液相传递CO2，大大加快了反应速度，而MDEA又被再生。MDEA分子含有一个叔胺基团，吸收CO2后生成碳酸氢盐，加热再生时远比伯仲胺生成的氨基甲酸盐所需的热量低得多。 第四节 A配方溶液 目前报道开发的SD-3A、SD-3B、SD-AS三种规格的配方溶液，由MDEA溶液、活化剂和缓蚀剂组成。 ?SD-3A适合于天然气脱除二氧化碳(CO2)中使用，有效解决在吸收塔中部天然气中的高级烃类会累积的效应。贫液对酸性气体的负载能力大，富液降压闪蒸的速度快，不需要大量的汽提蒸汽。  该SD-3A型配方在东方1-1终端天然气脱碳装置上的使用，在半贫液中设置的探针检测腐蚀速率来看，腐蚀速率低于0.006mm/a，远远低于国家规定的腐蚀速率，说明该溶剂对碳钢没有腐蚀。 * * 第三章 MDEA法脱碳技术 SD-3B适合于变换气或者合成气脱除二氧化碳(CO2)中使用，吸收速率快，脱除精度高，可以将二氧化碳(CO2)脱除到10ppm以下。?? SD-AS是选择性脱硫的MDEA溶液，它配加有空间位阻胺，在控制硫化氢脱除精度的同时，可以大大减少二氧化碳的吸收率，降低再生能耗。??