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1、1”甲午熟”期.15.MDEA水溶液的物理化学性质曾曦(研究院)【提要】介,绍MDEA法净化酸性气体的工艺特点的及吸收机理汇集并综合,,了国内外有关MDEA的物化性质以及酸性气体溶解度等的基拙数据可供设计。研究及查阅之需因而吸收,。速率快吸收能力大,概况1.、:,3解吸速度快解吸的CO浓度高“一ethyleeta-:,N甲基二乙醇胺(Nmlih一般可回收96%的CO其纯度可达,.。。ine简称MDEA)为烷醇胺类高效低能耗993%Z、Z、,.,的酸性气体(HSCOCOS等)脱除剂14溶液稳定水溶液蒸汽压较低H2
2、.5和C:(25℃时(1。3xlo“6MPa),不挥发,不早在五十年代就用于从含有p的酸HZS〔1,2’,由于当时用,因此溶剂损失小,性气体中选择性脱除降解一般溶剂消耗量为0.05k。MDEA水溶液作吸收剂成本太高而未能推吨氨g,,卜5可选择性脱除硫化物反应速率较广使用而是使用比较价廉的一乙醇胺。Z,(MEA)或二乙醇胺(DEA)作吸收剂大(比CO高10~20倍)硫容量也较,,:2。直到70年代后期以西德BA导F公司为大可脱除HS和C0的总和至lppm以下,。Z、Z、‘首通过加入特殊活化剂进一步改进了该溶16溶
3、液对HNCH及其它烃类气,荆开发出了高效活性MDEA法酸性气体,体溶解度低因此被净化气体的损失也。。净化工艺该工艺是当今世界上低能耗高效很少::,.,,率脱除HS和CO的方法之一在合成氨原17MDEA是叔胺碱性很弱加之无,C坛us酸气提浓、天然气,,料气净化净化及降解产物因此溶液对碳钢设备不腐蚀。。煤气尾气处理等各方面都有广泛应用其工可采用碳钢填料〔。〕:艺特点国外普遍采用MDEA选择性脱除天然.1、:,1该工艺最显著的特点是能耗低酸性气中的HS十分成功对有机硫化物有一定。如:O.SMPa,。气体净化度高CO分
4、压为时吸脱除率国内已引进大型装置在生产脱除:,“:,,收CO再生热耗为1884kJ/mCO一般:合成氨原料气中的CO国外已有20~30个“:,,在1465~2721kJ/mCO之间仅为传统苯大型氨厂采用国内南化研究院也于1985年,,。:l3CO50ppm,菲尔溶液的/可脱除至开发了改良的MDEA法脱除CO工艺已。2,、1该法兼有物理与化学吸收的特点经通过鉴定并成功地在湖北襄樊氮肥厂湖:救稿日期1993一8一231匀94年第2期、南常宁氮肥厂广东江门氮肥厂投入生产运整个反应过程如下。z+:+COHOMDEA不之
5、MDEAH关于MDEA溶液的吸收机理及其物理,:,化学性质以及H妞和c饥在MDEA水溶3-HcO(3)液中的平衡溶解度等基础数据对于酸性气体3一,,以反应(2)中HCO的形成是慢反应也净化工艺的开发及其气液反应器的设计,:及指导工业生产都有重要意义。是速率控制步骤导致了CO在MDEA溶本文即集中Z并综合了国,液中的吸收速率比HS在MDEA溶液中的内外有关文献中的基础数据以。’。吸收速率慢得多但是可以通过加入特殊活供研究设计及查阅需要化剂来提高,MDEA对CO的吸收速率和吸2吸收机理〕。、“收能力各国开发的活化剂
6、其组份含量不,、、、,一主要有烷醇胺类乙烯胺类呱嗓类MDEA为一种叔胺N原子上不连有H,。,,:,咪哩类以及经胺等加入活化剂(K)后原子不能与CO形成氨基甲酸醋而:。。、,改变了(MDEA溶液吸收CO的历程活MDEA与HS的反应跟伯胺仲胺一样,C2化剂在寿面吸收了0然后向液相都是经历了相同的瞬时质子传递机理2,(MDEA溶液)传递C0nstantaneonusProtontransere-而活化剂又被(ifm,,:ehanism):再生从而加快了反应速率其过程为:+H25十++HS-COK哀立KCOO(4)MD
7、EA不竺MDEAH(1)KCOO十:O十H十MDEA不之MDEAH+,.-+ZHCOK(5)而CO必须首先与水反应生成碳酸氢根离子。一:HCO:CO与MDEA的水合反应是对游离胺:,:十23一+小和CO均为一级的二级可逆反应关于COH0不之HCOH(2):MDEA溶液吸收CO的动力学研究结果见。一,.”。然后HCO再与叔胺进行酸碱中和反应表1〔1MDEAZ(.〕表溶液吸收CO的动力学研究··温度按浓度二级反应迷率常教活沁能·kmol/m3m3molskJmol一⋯⋯/k/卫lauwhoff沈井反应器250.45
8、~1.034.8BarthS亡opped一fl仰250.02~D.2万.2‘.Yu&As士arita搅拌反应器40~600.25~2.530(60℃)385ex.Haimour挽井反应器15~35085~17:74xlo12p(一8625/T)720.Versteeg挽井反应器20~600.2~0.3119x1O8exp(一5103/T)42.4TomeaJ&O士寸。圆球吸收器25~7
