aMDEA溶液在线净化运行总结.doc

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1、第9页aMDEA溶液在线净化运行总结王顺心顾海明　周跃武（扬子－巴斯夫合成气装置）摘要：合成气装置使用aMDEA溶液脱除转化气中的二氧化碳，在新溶剂运行五年以后，脱除二氧化碳的效果越来越差，设备堵塞、腐蚀越来越严重，已严重影响到装置的正常生产运行。通过与溶剂生产商和同类型装置的交流，找到了引起溶液降解变质的主要因素是热稳盐、悬浮物等杂质的长期累积造成的。为了解决溶液存在的问题，保证装置的正常平稳高负荷的运行，采用了美国MPR公司的车载设备在线对溶液进行净化，取得了非常好的效果。关键词：合成气装置　胺液　热稳盐　净化第9页1引言本

2、装置CO2脱除系统使用的是BASF公司的专利技术。溶剂是BASF的专利产品aMDEA（ActivatorMethylDiEthanolAmine）活性甲基二乙醇胺。自2005年开始使用，效果很好；2007年的夏天开始操作有点困难，再沸器腐蚀，贫液空冷器出口温度高，工艺气中的CO2含量会超过控制指标20ppm；2008年在贫液空冷器的出口增加了水冷器，操作有改善；但此后输入转化炉的CO2量（包括CO2脱除系统循环回去的和从乙二醇装置引入的）逐年在下降。从2012年6月开始，在吸收塔的液位控制阀门全开的情况下，出现溶液循环不畅的问题

3、，只有逐渐降低贫液的循环量，相应的输入转化炉的CO2的量也只能减少。在咨询aMDEA的供应商BASF公司和同类型装置的经验后，决定采用美国MPR公司的净化技术对溶液进行净化，在2013年的9月实施，目前CO2脱除系统运行良好。2aMDEA脱除CO2的原理2.1aMDEA脱除CO2的原理本装置CO2脱除系统使用的是BASF公司的专利技术。溶剂是BASF的专利产品aMDEA（ActivatorMethylDiEthanolAmine）活性甲基二乙醇胺，是加入活性剂的MDEA（甲基二乙醇胺）水溶液，要求工艺气的出口CO2残余量要低于2

4、0PPm（v）。在溶液中CO2和胺进行可逆反应，MDEA是一种叔胺，它吸收CO2的能力弱于伯侒和仲胺。但是MDEA溶液的腐蚀性远低于伯胺、仲胺，它允许较高的溶剂浓度和较高的溶剂负荷，使得更多的CO2能吸附在单位立方米溶剂上，同时该溶液吸附时产生的热量较低，低于用于脱除CO2或H2S的同类型的胺。实际吸附反应形成一种“两性离子”，通过和水反应形成质子化的叔胺和碳酸氢盐。由于叔胺MDEA反应相当慢，便加入作为主要活性物质的对二氮己烷（一种二位二胺）。反应包括：CO2+（C2H4OH）2CH3N↔（C2H4OH）2CH3N+C00-（

5、1）（C2H4OH）2CH3N+C00-+H2O↔（C2H4OH）2CH3N+H+HCO3-（2）2.2aMDEA脱除CO2的工艺步骤2.2.1CO2脱除在CO2吸收塔C1301中工艺气和贫aMDEA溶剂接触，控制工艺气的流量和温度，塔出口处理后的工艺气温度为50℃，而气体中CO2残余量为小于20ppm（v）。处理后的气体在吸收塔顶冷却器E1304被逆向的冷却水冷却到40℃，以减少到冷箱去的气体中的水含量。在此阶段的气体压力为2.13MPa。而冷凝液在塔顶分离罐V1302中被除去并回到aMDEA溶剂中去。2.2.2溶剂再生在液位

6、控制下，富液离开吸收塔，温度为74℃左右，富液在贫富液换热器E1301中被从汽提塔C1302来的贫液逆流加热。当富液以0.15MPa进入汽提塔时，富液闪蒸并释放出一部分CO2。在aMDEA再沸器E1302产生的蒸汽用以汽提溶剂，进一步减少所吸收的CO2的剩余量。再沸器需要的热量是从通过再沸器E1302管程的工艺气体获得，但是从工艺气获得的热量，不能满足第9页汽提需要，因此增加了第二个管束，用低压蒸汽来提供额外的不足的热量。aMDEA溶液离开汽提塔返回到再沸器是依靠重力流动。产生的汽提蒸汽存在于再沸器顶部壳程，流向汽提塔并低于汽提

7、塔塔板，而液体通过重力回到底部。通过溢流堰使管束维持在液面下。CO2离开汽提塔C1302顶部时温度约为92℃和0.14Mpa并带有饱和水，在汽提塔顶冷凝器E1303里被冷却到40℃，在塔顶分离罐V1301中冷凝水从CO2中分离出来，然后通过回流泵P1302A/B返回到汽提塔。该返回凝液向下流过一些塔板，洗下上升的CO2蒸汽混和物中所带的液体。从汽提塔来的贫aMDEA溶液被E1301贫富溶液换热器冷却，随后被贫液泵P1301A/B打至贫液空冷器E1305和后增加的水冷器E1307，溶剂冷却到大约45℃。有一股支流（大约5%循环量）

8、，流过一组过滤器（aMDEA预过滤器F1301、aMDEA活性碳过滤器F1302和后过滤器F1303）以除去固体颗粒和导致溶剂发泡的降级物质。如果必要，可使用手动加料系统Z1301间断添加消泡剂。图1aMDEA溶液吸收和再生流程3　CO2脱除系统存在的问题200