活化MDEA脱碳溶剂的研究.pdf

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1、第34卷第2期2013年4月化学工业与工程技术JournalofChemicalIndustry＆EngineeringV01’34No．2Apr．，2013活化MDEA脱碳溶剂的研究米朱道平，毛松柏(南化集团研究院江苏省气体净化新型溶剂工程技术研究中心，江苏南京210048)摘要：基于分子设计的原理，开发了一种醇胺分子结构中具有位阻效应的新型活化剂，评价了由新型活化剂和Ⅳ一甲基二乙醇胺(MDEA)组成的活化脱碳溶液的吸收性能。试验结果表明，与常规烷醇活化剂相比，新型活化脱碳溶液吸收c0：的速度快、吸收容量大、处理能力高；相同条件下，位阻胺活化剂的

2、处理能力比二乙醇胺(DEA)活化剂提高20％左右。关键词：脱碳吸收MDEA活化剂位阻胺中图分类号：TQll3．2文献标识码：A文章编号：1006—7906(2013)02—0027—03ResearchontheactivatedMDEAaqueoussolutionforremovalofC02ZHUDaoping，MAOSongbai(JiangsuEngineeringResearchCenterofNovelSolventforGasPurfication，ResearchInstituteofNanjingChemicalIndustry

3、Group，Nanjing210048，China)Abstract：BasedOiltheprincipleofmoleculedesign，anewtypeofalkylethanolamineactivatorwithstericeffectisdeveloped．TheCO：absorptionperformanceoftheactivatedaqueoussolutionwhichiscomponentwithnewtypeactivatedandMDEAisevaluated．Thetestresultsshowthatthenewac

4、tivatedMDEAaqueoussolutionhaslargerabsorptionspeedandabsorptioncapacityfortheC02，andhigherprocessingcapacitycomparedwiththeconventionalalkylactivator．Underthesameoperationconditions，theprocessingca．pacityofthenewactivatedMDEAsolutionincreasesby20％thanDEAactivator．Keywords：Remo

5、valofC02；Absorption；MDEAsolution；Activator；Stericallyhinderedamine活化Ⅳ一甲基二乙醇胺(MDEA)脱碳技术是20世纪70年代由BASF公司开发的以MDEA水溶液为基础的脱碳新工艺，具有能耗低、溶液稳定性好、不降解、对碳钢不腐蚀以及对碳氢化合物溶解度低等优点，已被成功地应用于许多工业装置⋯。为了满足不同的净化要求，进一步节能降耗，已经开发出多种活化MDEA配方溶液，但这些配方在应用中普遍存在以下问题：①活化剂沸点较低，蒸汽分压高，净化气及再生酸气中易夹带活化剂，故损失较大；②活化剂使用

6、浓度过高时，易导致塔内件及管线腐蚀；③与CO：反应的产物难以再生，造成溶剂的降解变质以及再生能耗的增加口‘6J。针对这些问题，笔者进行了活化MDEA脱碳溶剂的研究。1活化MDEA脱碳反应机理MDEA为叔胺，胺基氮原子上没有活泼氢，不像伯、仲胺可以直接与CO：反应，其反应实质是MDEA催化下的CO：水解反应，因此反应速率较慢。MDEA与CO，反应如下：C02+H20—}H++HC03(1)H++R12CH3N—，R：cH3NH+(2)当在MDEA溶液中加入少量的伯胺或仲胺活化剂R2R3NH时，CO：从气相扩散至气液界面，进入液相侧液膜边界层，在液膜边

7、界层遇上大量的MDEA及少量的活化剂。大部分的CO：与活化剂发生快速反应，生成两性中间化合物，并继续向液相主体扩散，在液相主体中与MDEA发生反应，将H转移给MDEA，两性离子转化为氨基甲酸盐，氨基甲收稿日期：2012—12—02。作者简介：朱道平(1969一)，男，湖北麻城人，硕士，高级工程师，现从事气体脱硫脱碳技术的开发与应用工作。$基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)项目，编号：2009AA063401。·28·化学工业与工程技术2013年第34卷第2期酸盐随即发生水解，生成HCO；。同时，活化剂得到图2。还原又迅速回到界面处，继续

8、吸收扩散过来的CO：，这样活化剂成为CO：的载体，在气液界面和液相主体之间快速穿梭，这一行为被称为活化效应，此效应从本质上