化学吸收法脱酸气油气集输李迎旭.pptx

化学吸收法脱酸气

油气集输

主讲教师：

李

迎

旭

脱除天然气中硫化氢、二氧化碳和有机硫化物。

天然气脱酸气的目的：

化学吸收法是在塔器内以弱碱性溶液为吸收剂与酸气反应，生成某种化合物。

在另一塔器内，改变工艺条件（加热、降压、汽提等）使化学反应逆向进行，碱性溶液得到再生，恢复对酸气的吸收能力，使天然气脱酸气过程循环连续进行。

化学吸收法是以可逆反应为基础。采用循环使用的吸收剂吸收硫化氢。

而当压力、温度和吸收剂的浓度变化时，硫化氢又可从吸收剂中分出，即常讲的吸收和解吸过程。

各种醇胺溶液是化学吸收法内使用最广泛的吸收剂，醇胺法是目前使用最广的天然气脱酸法。

目录

第一部分

醇胺与酸气的反应

（一）醇胺分子结构

（二）醇胺与酸气的主要化学反应

一、醇胺与酸气的反应

（一）醇胺分子结构

烷基醇胺类化合物的母分子为NH3，若有一个氢原子被有机基团替换，称伯氨基；

两个氢原子被置换为仲醇胺；三个氢原子全部被置换称舒醇胺；

分子式分别为RNH2、R2NH、R3N，结构如图所示。

伯氨基

仲醇胺

舒醇胺

在醇胺分子结构内有一个胺基和至少一个羟基，羟基可降低醇胺蒸气压，增加在水中的溶解度。

胺基使水溶液呈碱性，促进对酸性组分的吸收。

在三种醇胺中，伯醇胺的碱性最大、与酸气H2S、CO2的反应速度最快并形成较强的化学键，但蒸气压最高、腐蚀性也最强。

一、醇胺与酸气的反应

（二）醇胺与酸气的主要化学反应

反应物

伯醇胺

仲醇胺

H2S

2RNH2+H2S⇋(RNH3)2S

2R2NH+H2S⇋(R2NH2)2S

(RNH3)2S+H2S⇋2RNH2HS

(R2NH2)2S+H2S⇋2(R2NH2)HS

CO2

2RNH2+H2O+CO2⇋(RNH3)2+CO3

2R2NH+H2O+CO2⇋(R2NH2)2CO3

(RNH3)2CO3+H2O+CO2⇋2RNH3HCO3

(R2NH2)2CO3+H2O+CO2⇋2R2NH2HCO3

2RNH2+CO2⇋RNHCOONH3R

2R2NH+CO2⇋R2NCOONH2R2

醇胺与酸气的主要化学反应

在低温下，反应向右进行，醇胺溶液吸收H2S和CO2酸气，生成胺盐并放出热量。

在较高温度下，反应向左进行，溶液内的胺盐分解，放出酸气，溶液得到再生。

第二部分

二、流程

二、流程

醇胺法脱酸气流程

第三部分

三、醇胺和碳酸钾

（一）一乙醇胺（MEA）

（二）二乙醇胺（DEA）

（三）二甘醇胺（DGA）

（四）二异丙醇胺（DIPA）

（五）甲基二乙醇胺

（六）热碳酸钾

三、醇胺和碳酸钾

与酸气的反应速度最快，能容易地使原料气内的H2S的质量浓度降至6mg/m3以下。

但蒸气压高，挥发性高，并有很强的腐蚀性。

此外，还用餐酸钾及带有各种催化剂的碳酸钾溶液为化学吸收剂。

生成一种热稳定性很好的白色固体，造成再生塔内杂质增加，MEA溶剂损失。

伯醇胺

三、醇胺和碳酸钾

（一）一乙醇胺（MEA）

一乙醇胺分子结构，在各种醇胺中MEA分子质量最小，碱性最强。

与酸气的反应速度最快，能容易地使原料气内的H2S的质量浓度降至6mg/m3以下。

但蒸气压高，挥发性高，并有很强的腐蚀性。

MEA对H2S和CO2的吸收和反应无选择性，同时也吸收羟硫和二硫化碳并与之发生不可逆化学反应。

生成一种热稳定性很好的白色固体，造成再生塔内杂质增加，MEA溶剂损失。

伯醇胺

三、醇胺和碳酸钾

（二）二乙醇胺（DEA）

二乙醇胺分子结构，DEA的碱性和腐蚀性比MEA小。

碱性弱，与酸气化学的结合力弱，蒸气压低，对H2S和CO2的吸收也无选择性。

与COS、CS2生成的化合物能再生，因而不需要复活釜，也没有复活时的溶剂损耗。

近年来DEA已逐步取代MEA成为使用广泛的化学吸收剂。

使溶液的循环量减少，投资和操作费用降低。

仲醇胺

三、醇胺和碳酸钾

（三）二甘醇胺（DGA）

二甘醇胺的分子结构如图所示，属伯醇胺。对酸气的活性和化学反应与MEA类似。

DGA的优点是，蒸气压低，胺液损失小，溶液浓度高，循环量少，再生所需的热负荷低.且由于DGA的凝固点低适宜在高寒地区使用。

DGA与COS和CS2反应产生的降解产物也需送入复活釜处理

二甘醇胺的分子结构

三、醇胺和碳酸钾

（四）二异丙醇胺（DIPA）

二异丙醇胺的分子结构如图所示，属伯醇胺，相应的工艺过程称ADIP。

DIPA能脱除COS，容易再生，基本上没有腐蚀性，所需再生热小。

DIPA的另一特点是，低压下能选择性地脱除H2S，随压力提高选择性下降。

在较高压力下能同时脱除H2S和CO2。ADIP工艺也用于LPG脱除H2S和CO2。

二异丙醇胺的分子结构

三、醇胺和碳酸钾

（五）甲基二乙醇胺

分子结构如图所示，属舒醇胺，它与H2S的反应能力较低。

MDEA的特点是，对H2S，的吸收能力比CO