之二天然氣脫酸醇胺法PPT課件

1、天然氣凈化、加工流程框圖天然氣凈化、加工流程框圖氣體氣體凈化凈化氣體氣體加工加工第1頁/共74頁第二部分第二部分 天然氣脫酸天然氣脫酸第2頁/共74頁有劇毒，污染環(huán)境，燃燒產(chǎn)生二氧化硫等污染空氣有劇毒，污染環(huán)境，燃燒產(chǎn)生二氧化硫等污染空氣增加天然氣對金屬腐蝕增加天然氣對金屬腐蝕H2S（25.35,23.37 MJ/m3 ）降低天然氣的熱值降低天然氣的熱值(31.4 MJ/m3)。硫磺回收（硫磺回收（1000/噸）噸） 含有含有H H2 2S S和硫化物的天然氣稱為酸性天然氣。和硫化物的天然氣稱為酸性天然氣。不含不含H H2 2S S的天然氣稱為的天然氣稱為“甜氣甜氣”、脫硫氣。、脫硫氣。天然氣

2、中存在酸性氣體（天然氣中存在酸性氣體（H H2 2S S、COCO2 2）影響：）影響：第3頁/共74頁 2003年12月23日的晚上9點(diǎn)55分，重慶開縣高橋鎮(zhèn)小陽村，羅家16號井發(fā)生特大井噴責(zé)任事故，混有劇毒硫化氫毒氣的天然氣沖天而起,沖高30米左右，243人失去了寶貴的生命。第4頁/共74頁氫脆：氫脆： H H2 2S S的氫原子滲入鋼材，在鋼組織缺陷處結(jié)合成氫的氫原子滲入鋼材，在鋼組織缺陷處結(jié)合成氫分子，產(chǎn)生極大的壓力使裂紋沿平行于鋼材表層方向分子，產(chǎn)生極大的壓力使裂紋沿平行于鋼材表層方向擴(kuò)大，并產(chǎn)生鼓泡。擴(kuò)大，并產(chǎn)生鼓泡。硫化物應(yīng)力開裂：硫化物應(yīng)力開裂： 金屬在拉應(yīng)力和酸性環(huán)境中（金屬

3、在拉應(yīng)力和酸性環(huán)境中（含含H H2 2S S ，硫化物和，硫化物和水水）形成電化學(xué)腐蝕，產(chǎn)生原子氫和）形成電化學(xué)腐蝕，產(chǎn)生原子氫和Fes,Fes,原子氫通過原子氫通過表層的表層的FeSFeS滲入金屬晶格，是金屬韌勁下降，在金屬滲入金屬晶格，是金屬韌勁下降，在金屬組織缺陷處原子氫聚集成氫分子，使金屬內(nèi)部產(chǎn)生極組織缺陷處原子氫聚集成氫分子，使金屬內(nèi)部產(chǎn)生極大的局部應(yīng)力，在外載荷和內(nèi)應(yīng)力的作用下韌性降低大的局部應(yīng)力，在外載荷和內(nèi)應(yīng)力的作用下韌性降低的金屬突然開裂并迅速擴(kuò)大，這種現(xiàn)象為硫化物應(yīng)力的金屬突然開裂并迅速擴(kuò)大，這種現(xiàn)象為硫化物應(yīng)力開裂開裂第5頁/共74頁一、脫酸氣方法一、脫酸氣方法間歇法間歇

4、法化學(xué)吸收法化學(xué)吸收法物理吸收法物理吸收法混合溶劑吸收法混合溶劑吸收法直接氧化法直接氧化法膜分離法膜分離法按操作特點(diǎn)、按操作特點(diǎn)、脫酸原理，脫酸原理，脫酸工藝可分：脫酸工藝可分：第6頁/共74頁一、脫酸氣方法一、脫酸氣方法1 1、間歇法、間歇法 按脫酸氣原理可分為：按脫酸氣原理可分為：（1 1）化學(xué)反應(yīng)法：）化學(xué)反應(yīng)法：有明顯的有明顯的化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)，與酸氣的反應(yīng)物，與酸氣的反應(yīng)物不能再生，作為廢棄物處置，故僅用于氣量小、含酸氣不能再生，作為廢棄物處置，故僅用于氣量小、含酸氣濃度低的場合。比如海綿鐵法脫除酸氣。濃度低的場合。比如海綿鐵法脫除酸氣。（2 2）物理吸附法：）物理吸附法：沒有明顯的

5、化學(xué)反應(yīng)，只是單純的沒有明顯的化學(xué)反應(yīng)，只是單純的吸吸附附，比如用分子篩脫除酸氣。，比如用分子篩脫除酸氣。特點(diǎn)：脫酸設(shè)備只能批量生產(chǎn)，不能連續(xù)生產(chǎn)特點(diǎn)：脫酸設(shè)備只能批量生產(chǎn)，不能連續(xù)生產(chǎn)。第7頁/共74頁2 2、化學(xué)吸收法、化學(xué)吸收法 在一個塔器內(nèi)以弱堿性溶液作為吸收劑與酸氣反應(yīng)，在一個塔器內(nèi)以弱堿性溶液作為吸收劑與酸氣反應(yīng)，生成某種化合物。生成某種化合物。 在另一塔器內(nèi)，改變工藝條件在另一塔器內(nèi)，改變工藝條件( (加熱、降壓、汽提等加熱、降壓、汽提等) )使化學(xué)反應(yīng)逆向進(jìn)行，堿性溶液得到再生，恢復(fù)對酸氣的使化學(xué)反應(yīng)逆向進(jìn)行，堿性溶液得到再生，恢復(fù)對酸氣的吸收能力，使天然氣脫酸氣過程循環(huán)連續(xù)進(jìn)

6、行。吸收能力，使天然氣脫酸氣過程循環(huán)連續(xù)進(jìn)行。 各種醇胺溶液是化學(xué)吸收法中使用最廣泛的吸收劑，各種醇胺溶液是化學(xué)吸收法中使用最廣泛的吸收劑，有一乙醇胺有一乙醇胺(MEA)(MEA) 二乙醇胺二乙醇胺(DEA)(DEA) 二甘醇胺二甘醇胺(DGA)(DGA) 甲基二乙醇胺甲基二乙醇胺(MDEA)(MDEA) 二異丙醇胺二異丙醇胺(DIPA)(DIPA)等。等。第8頁/共74頁3 3、物理吸收法、物理吸收法 以有機(jī)化合物作為溶劑，在高壓、低溫以有機(jī)化合物作為溶劑，在高壓、低溫下使酸氣組分下使酸氣組分溶解溶解于溶劑內(nèi)。吸收了酸氣的于溶劑內(nèi)。吸收了酸氣的溶劑又在低壓、高溫下釋放酸氣，使溶劑恢溶劑又在低

7、壓、高溫下釋放酸氣，使溶劑恢復(fù)對酸氣的吸收能力，使脫酸過程循環(huán)持續(xù)復(fù)對酸氣的吸收能力，使脫酸過程循環(huán)持續(xù)進(jìn)行。進(jìn)行。 物理溶劑再生時所需的加熱量較少，適物理溶劑再生時所需的加熱量較少，適用于天然氣內(nèi)酸氣負(fù)荷高，要求同時進(jìn)行天用于天然氣內(nèi)酸氣負(fù)荷高，要求同時進(jìn)行天然氣脫水的場合。如冷甲醇法。然氣脫水的場合。如冷甲醇法。第9頁/共74頁4 4、混合溶劑吸收法、混合溶劑吸收法 以物理溶劑和化學(xué)溶劑配制的混合溶以物理溶劑和化學(xué)溶劑配制的混合溶劑作為吸收劑，兼有物理吸收和化學(xué)吸收劑劑作為吸收劑，兼有物理吸收和化學(xué)吸收劑作用。作用。 如：砜胺法。如：砜胺法。第10頁/共74頁5 5、直接氧化法、直接氧化法

8、 對對H H2 2S S直接直接氧化氧化使其轉(zhuǎn)化成元素硫，如：使其轉(zhuǎn)化成元素硫，如：Claus(Claus(克勞斯克勞斯) )法。法。 在天然氣工業(yè)中常用于天然氣脫出酸氣的處理，適合于處理流量小、酸在天然氣工業(yè)中常用于天然氣脫出酸氣的處理，適合于處理流量小、酸氣濃度很高的原料氣氣濃度很高的原料氣 。第11頁/共74頁6 6、膜分離法、膜分離法 是利用氣體中各組分通過薄膜是利用氣體中各組分通過薄膜滲透滲透性能的區(qū)別，將某種氣體組分從性能的區(qū)別，將某種氣體組分從氣流中分離和提濃，從而達(dá)到天然氣脫酸性氣的目的。氣流中分離和提濃，從而達(dá)到天然氣脫酸性氣的目的。 適用于從天然氣內(nèi)分出大量適用于從天然氣內(nèi)

9、分出大量COCO2 2的場合。的場合。 第12頁/共74頁 利用氣體混合物中各組分在某種溶劑內(nèi)的溶解利用氣體混合物中各組分在某種溶劑內(nèi)的溶解性差別，使易溶解的氣體溶解于溶劑中而從氣體中分性差別，使易溶解的氣體溶解于溶劑中而從氣體中分出，這一過程稱為出，這一過程稱為吸收吸收。 易溶解的氣體組分稱為易溶解的氣體組分稱為溶質(zhì)溶質(zhì)，溶劑稱，溶劑稱吸收劑吸收劑。 根據(jù)是否有明顯的化學(xué)反應(yīng)，吸收又分為兩類：根據(jù)是否有明顯的化學(xué)反應(yīng)，吸收又分為兩類：（1 1）物理吸收：）物理吸收：吸收過程中沒有明顯的化學(xué)反應(yīng)，只吸收過程中沒有明顯的化學(xué)反應(yīng)，只是單純的物理溶解過程。是單純的物理溶解過程。（2 2）化學(xué)吸收：

10、）化學(xué)吸收：吸收過程中存在明顯的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)吸收過程中存在明顯的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生新的物質(zhì)。生新的物質(zhì)。二、吸收與解吸二、吸收與解吸1 1、吸收、吸收第13頁/共74頁 隨著吸收的不斷進(jìn)行，吸收劑內(nèi)溶質(zhì)濃隨著吸收的不斷進(jìn)行，吸收劑內(nèi)溶質(zhì)濃度逐步增大，氣液相的溶質(zhì)濃度差減小，傳質(zhì)度逐步增大，氣液相的溶質(zhì)濃度差減小，傳質(zhì)速率減慢，最后降為零，氣液相達(dá)到平衡，稱速率減慢，最后降為零，氣液相達(dá)到平衡，稱為為吸收平衡吸收平衡。此時，溶劑中溶質(zhì)濃度達(dá)到。此時，溶劑中溶質(zhì)濃度達(dá)到最大最大值。值。 氣液平衡時，溶劑中的溶質(zhì)濃度稱為平氣液平衡時，溶劑中的溶質(zhì)濃度稱為平衡溶解度，簡稱衡溶解度，簡稱溶解度溶解度。吸收特

11、性吸收特性第14頁/共74頁影響溶解度大小的因素有：影響溶解度大小的因素有：（1 1）壓力：系統(tǒng)壓力對溶解度的影響很小，?？珊雎裕粔毫Γ合到y(tǒng)壓力對溶解度的影響很小，常可忽略；（2 2）溫度：溫度對溶解度的影響較大，隨溫度上升，溶解度溫度：溫度對溶解度的影響較大，隨溫度上升，溶解度下降；下降；（3 3）物系組成：一定溫度下，溶解度僅和物系組成有關(guān)。物系組成：一定溫度下，溶解度僅和物系組成有關(guān)。另外吸收還具有另外吸收還具有選擇吸收性選擇吸收性和和吸收熱效應(yīng)吸收熱效應(yīng)： 吸收總具有一定的選擇性，要選擇對酸氣溶解度大的溶吸收總具有一定的選擇性，要選擇對酸氣溶解度大的溶劑與酸性天然氣接觸，才能脫除天然氣

12、內(nèi)所含的酸氣組分。劑與酸性天然氣接觸，才能脫除天然氣內(nèi)所含的酸氣組分。 溶劑吸收溶質(zhì)時，被吸收氣體組分由氣態(tài)變成液態(tài)，會產(chǎn)溶劑吸收溶質(zhì)時，被吸收氣體組分由氣態(tài)變成液態(tài)，會產(chǎn)生溶解熱。即使物理吸收也會產(chǎn)生熱效應(yīng)；若為化學(xué)吸收，生溶解熱。即使物理吸收也會產(chǎn)生熱效應(yīng)；若為化學(xué)吸收，還伴隨產(chǎn)生反應(yīng)熱。因而，隨吸收過程的進(jìn)行，溶液溫度必還伴隨產(chǎn)生反應(yīng)熱。因而，隨吸收過程的進(jìn)行，溶液溫度必將升高。將升高。第15頁/共74頁 解吸是從溶液內(nèi)分出溶質(zhì)的過程，也稱為吸解吸是從溶液內(nèi)分出溶質(zhì)的過程，也稱為吸收劑的再生。解吸是吸收的逆過程。收劑的再生。解吸是吸收的逆過程。 影響解吸的因素主要是：影響解吸的因素主要是

13、：（1 1）溫度：）溫度：溫度越高越有利于解吸；溫度越高越有利于解吸；（2 2）壓力：）壓力：壓力越低越有利于解吸。壓力越低越有利于解吸。2 2、解吸、解吸 生產(chǎn)上常用的解吸方法生產(chǎn)上常用的解吸方法：用不含或少含溶質(zhì)的惰性：用不含或少含溶質(zhì)的惰性氣或水蒸汽與富含溶質(zhì)的溶液接觸，或加熱或減壓或既氣或水蒸汽與富含溶質(zhì)的溶液接觸，或加熱或減壓或既加熱又減壓使溶液汽化，從而分出被吸收的溶質(zhì)。加熱又減壓使溶液汽化，從而分出被吸收的溶質(zhì)。第16頁/共74頁3 3、吸收、吸收- -解吸系統(tǒng)解吸系統(tǒng) 吸收吸收- -解吸解吸 吸收劑溶液吸收溶質(zhì)。吸收劑溶液吸收溶質(zhì)。吸收劑溶液內(nèi)溶質(zhì)濃度逐吸收劑溶液內(nèi)溶質(zhì)濃度逐步

14、增大并趨于平衡溶解度，步增大并趨于平衡溶解度，此時該吸收劑逐步喪失對此時該吸收劑逐步喪失對溶質(zhì)的吸收能力。溶質(zhì)的吸收能力。 富含溶質(zhì)的吸收劑溶液富含溶質(zhì)的吸收劑溶液稱為稱為富液富液。吸收吸收再生再生 通過解吸使富液釋通過解吸使富液釋放吸收的溶質(zhì)，恢復(fù)其放吸收的溶質(zhì)，恢復(fù)其吸收劑原有的吸收能力，吸收劑原有的吸收能力，再生后、恢復(fù)吸收能力再生后、恢復(fù)吸收能力的溶液稱為的溶液稱為貧液貧液。 填料塔或板式塔填料塔或板式塔第17頁/共74頁一、醇胺與酸氣的反應(yīng)一、醇胺與酸氣的反應(yīng) 二、醇胺法脫酸氣原理流程二、醇胺法脫酸氣原理流程 三、常用吸收劑三、常用吸收劑四、胺法及其改進(jìn)工藝四、胺法及其改進(jìn)工藝五、主

15、要設(shè)備五、主要設(shè)備 六、操作六、操作第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)吸收法化學(xué)吸收法第18頁/共74頁一、醇胺與酸氣的反應(yīng)一、醇胺與酸氣的反應(yīng) 在醇胺分子結(jié)構(gòu)內(nèi)有在醇胺分子結(jié)構(gòu)內(nèi)有一個胺基和至少一個羥基一個胺基和至少一個羥基。羥基可降低醇胺蒸氣壓，增加在水中的溶解度；羥基可降低醇胺蒸氣壓，增加在水中的溶解度；胺基使水溶液呈堿性，促進(jìn)對酸性組分的吸收。胺基使水溶液呈堿性，促進(jìn)對酸性組分的吸收。 1、醇胺的分子結(jié)構(gòu)第19頁/共74頁 均為可逆反應(yīng)。均為可逆反應(yīng)。 在在低溫低溫下，反應(yīng)向右進(jìn)行，醇胺溶液吸收下，反應(yīng)向右進(jìn)行，醇胺溶液吸收H H2 2S S和和COCO2 2酸氣，酸氣，生成胺鹽并放出熱量；生成胺鹽并

16、放出熱量； 在在較高溫度較高溫度下，反應(yīng)向左進(jìn)行，溶液內(nèi)的胺鹽分解，放下，反應(yīng)向左進(jìn)行，溶液內(nèi)的胺鹽分解，放出酸氣，溶液得到再生。出酸氣，溶液得到再生。 2、醇胺與酸氣的主要化學(xué)反應(yīng)低溫低溫高溫高溫第20頁/共74頁二、醇胺法脫酸氣原理流程二、醇胺法脫酸氣原理流程1 1一入口滌氣器；一入口滌氣器；2 2一吸收塔；一吸收塔；3 3一一“甜氣甜氣”出口分離器；出口分離器；4 4一循環(huán)泵；一循環(huán)泵；5 5一貧胺冷卻器；一貧胺冷卻器；6 6一閃蒸罐；一閃蒸罐；7 7一除固過濾器；一除固過濾器；8 8 一碳粒過濾器；一碳粒過濾器；9-9-增壓泵；增壓泵；10-10-緩沖罐；緩沖罐；1 11 1一貧富胺液

17、一貧富胺液換熱器；換熱器；1212一再生塔；一再生塔；1313一回流冷凝器；一回流冷凝器；1414一回流泵；一回流泵；1515一重沸器；一重沸器；1616一回流罐一回流罐1、基本工藝流程13%固液雜質(zhì)固液雜質(zhì) 3755768888105分離出氣體中可分離出氣體中可能攜帶的胺液能攜帶的胺液 38827688高溫使胺鹽分高溫使胺鹽分解放出酸氣溶解放出酸氣溶液得到再生液得到再生醇胺溶液吸收并醇胺溶液吸收并和酸氣發(fā)生化學(xué)和酸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成胺鹽反應(yīng)形成胺鹽54-6254-62高溫水蒸汽 回收裝置生回收裝置生產(chǎn)硫磺或送產(chǎn)硫磺或送至火炬灼燒至火炬灼燒 115120第21頁/共74頁2 2、胺液分流流程、

18、胺液分流流程 在原料氣酸氣分壓相當(dāng)高的情況下，將再生塔出來的半在原料氣酸氣分壓相當(dāng)高的情況下，將再生塔出來的半貧液抽出大部分送至吸收塔中部入塔，而經(jīng)過重沸器進(jìn)一步汽貧液抽出大部分送至吸收塔中部入塔，而經(jīng)過重沸器進(jìn)一步汽提了的貧液則送至吸收塔頂入塔保證凈化氣的質(zhì)量。提了的貧液則送至吸收塔頂入塔保證凈化氣的質(zhì)量。貧液與半貧液分流流程貧液與半貧液分流流程第22頁/共74頁3 3、幾個吸收塔富液共用一個換熱再生系統(tǒng)的、幾個吸收塔富液共用一個換熱再生系統(tǒng)的流程流程 在某些情況下，天然氣凈化廠內(nèi)幾個吸收在某些情況下，天然氣凈化廠內(nèi)幾個吸收塔的富液可以合并至一套換熱再生系統(tǒng)處塔的富液可以合并至一套換熱再生系

19、統(tǒng)處理，習(xí)慣上簡稱理，習(xí)慣上簡稱“多合一多合一”流程。流程。 “ “多合一多合一”流程的優(yōu)點(diǎn)：流程的優(yōu)點(diǎn)：1 1、節(jié)省投資，降低運(yùn)行管理費(fèi)用，減少裝置、節(jié)省投資，降低運(yùn)行管理費(fèi)用，減少裝置檢修費(fèi)用，縮短檢修時間；檢修費(fèi)用，縮短檢修時間；2 2、使得裝置能耗下降；、使得裝置能耗下降；3 3、工廠增減處理量的操作變得非常簡單。、工廠增減處理量的操作變得非常簡單。 第23頁/共74頁三、常用吸收劑三、常用吸收劑 天然氣脫酸氣工藝中常用的吸收劑有兩大類：天然氣脫酸氣工藝中常用的吸收劑有兩大類：（2 2）碳酸鉀及帶有各種催化劑的碳酸鉀溶液，碳酸鉀及帶有各種催化劑的碳酸鉀溶液，主要介紹熱碳酸鉀。主要介紹熱

20、碳酸鉀。（1 1）醇胺類醇胺類一乙醇胺一乙醇胺 二乙醇胺二乙醇胺 二甘醇胺二甘醇胺 二異丙醇胺二異丙醇胺 甲基二乙醇胺甲基二乙醇胺 第24頁/共74頁（1 1）在各種醇胺中其分子量最小、堿性最強(qiáng)、與酸氣的在各種醇胺中其分子量最小、堿性最強(qiáng)、與酸氣的反應(yīng)速度最快、酸氣負(fù)荷最高，能夠反應(yīng)速度最快、酸氣負(fù)荷最高，能夠迅速吸收迅速吸收天然氣天然氣中的酸性氣體，易于降低天然氣中酸性氣體濃度，而中的酸性氣體，易于降低天然氣中酸性氣體濃度，而且脫除一定量的酸氣所需要循環(huán)的溶液較少；且脫除一定量的酸氣所需要循環(huán)的溶液較少；（2 2）蒸氣壓高，揮發(fā)性強(qiáng)，溶劑的蒸氣壓高，揮發(fā)性強(qiáng)，溶劑的蒸發(fā)損失大蒸發(fā)損失大；（3

21、 3）腐蝕性強(qiáng)，溶液濃度低（腐蝕性強(qiáng)，溶液濃度低（1515 20%20%），特殊部位需），特殊部位需要使用特殊鋼材；要使用特殊鋼材；1 1、一乙醇胺、一乙醇胺(MEA)(MEA) 一乙醇胺一乙醇胺(MEA)(MEA)的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：第25頁/共74頁（4 4）化學(xué)穩(wěn)定性較好，在沒有其他化學(xué)劑參與時，?；瘜W(xué)穩(wěn)定性較好，在沒有其他化學(xué)劑參與時，常沸點(diǎn)以下溫度范圍內(nèi)不會發(fā)生降解和分解；沸點(diǎn)以下溫度范圍內(nèi)不會發(fā)生降解和分解；（5 5）易氧化變質(zhì)，因此儲罐和緩沖罐應(yīng)有甜氣或氮?dú)庖籽趸冑|(zhì)，因此儲罐和緩沖罐應(yīng)有甜氣或氮?dú)鉃楦采w氣體；為覆蓋氣體；（6 6）對對H2SH2S和和CO2CO2的吸收無選擇性，并且

22、可以得到很高的吸收無選擇性，并且可以得到很高的凈化度；的凈化度；（7 7）與羰基硫與羰基硫(COS)(COS)和二硫化碳和二硫化碳(CS2)(CS2)發(fā)生不可逆化發(fā)生不可逆化學(xué)反應(yīng)，需要配置復(fù)活釜。學(xué)反應(yīng)，需要配置復(fù)活釜。1 1、一乙醇胺、一乙醇胺(MEA)(MEA) 一乙醇胺一乙醇胺(MEA)(MEA)的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：第26頁/共74頁（1 1）蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失小；蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失?。唬? 2）堿性弱，與酸氣化學(xué)鍵的結(jié)合力弱，所需再生熱?。粔A性弱，與酸氣化學(xué)鍵的結(jié)合力弱，所需再生熱??；（3 3）腐蝕性較弱，溶液濃度較高（腐蝕性較弱，溶液濃度較高（DEADE

23、A水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比一乙醇胺比一乙醇胺(MEA)(MEA)高），溶液的循環(huán)量較小，再生所高），溶液的循環(huán)量較小，再生所需的熱負(fù)荷較低；需的熱負(fù)荷較低；（4 4）對對H H2 2S S和和COCO2 2的吸收無選擇性，同時也吸收羰基硫的吸收無選擇性，同時也吸收羰基硫(COS)(COS)和二硫化碳和二硫化碳(CS2)(CS2)，而且與，而且與COSCOS、CS2CS2生成的化合生成的化合物能再生，因而不需要設(shè)置復(fù)活釜。物能再生，因而不需要設(shè)置復(fù)活釜。2 2、二乙醇胺、二乙醇胺(DEA)(DEA) 二乙醇胺二乙醇胺(DEA)(DEA)的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：第27頁/共74頁 二甘醇胺二甘醇

24、胺(DGA)(DGA)的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：（1 1）蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失?。徽魵鈮旱?，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失??；（2 2）H2SH2S凈化程度高，即使貧液溫度高達(dá)凈化程度高，即使貧液溫度高達(dá)5454也可也可保證保證H2SH2S凈化度，因此溶液冷卻可僅使用空冷而凈化度，因此溶液冷卻可僅使用空冷而不用水冷，故適用于沙漠及干旱地區(qū)；不用水冷，故適用于沙漠及干旱地區(qū)； （3 3）腐蝕性略低于腐蝕性略低于MEAMEA，二甘醇胺（，二甘醇胺（DGADGA）水溶液）水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比一乙醇胺（的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比一乙醇胺（MEAMEA）高，溶液的循環(huán)）高，溶液的循環(huán)量較小，再生所需的熱負(fù)荷較低；量較小，

25、再生所需的熱負(fù)荷較低；（4 4）對對H2SH2S和和CO2CO2的吸收無選擇性，同時也吸收羰的吸收無選擇性，同時也吸收羰基硫基硫(COS)(COS)和二硫化碳和二硫化碳(CS2)(CS2)并與之發(fā)生不可逆并與之發(fā)生不可逆化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)。（5 5）凝固點(diǎn)低（凝固點(diǎn)低（-12.5-12.5），適宜在高寒地區(qū)使用。），適宜在高寒地區(qū)使用。 3 3、二甘醇胺、二甘醇胺(DGA)(DGA)第28頁/共74頁 二異丙醇胺二異丙醇胺(DIPA)(DIPA)特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1 1）蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失??；蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失??；（2 2）腐蝕性弱，溶液濃度高，溶液的循環(huán)量小，再腐

26、蝕性弱，溶液濃度高，溶液的循環(huán)量小，再生所需的熱負(fù)荷低；生所需的熱負(fù)荷低；（3 3）低壓下能選擇性地脫除低壓下能選擇性地脫除H2SH2S，但隨著壓力提高選，但隨著壓力提高選擇性下降，在較高壓力下能同時脫除擇性下降，在較高壓力下能同時脫除H2SH2S和和CO2CO2；（4 4）二異丙醇胺（二異丙醇胺（DIPADIPA）能脫除羰基硫）能脫除羰基硫(COS)(COS)，而，而且易再生。且易再生。 相應(yīng)的工藝過程稱相應(yīng)的工藝過程稱ADIPADIP，ADIPADIP工藝也用于工藝也用于LPGLPG脫脫除除H H2 2S S和和COSCOS。在歐洲多用于處理練廠氣。在歐洲多用于處理練廠氣。4 4、二異丙醇

27、胺、二異丙醇胺(DIPA) (DIPA) 第29頁/共74頁 甲基二乙醇胺甲基二乙醇胺(MDEA)(MDEA)的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：（1 1）蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失?。徽魵鈮旱?，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失?。唬? 2）甲基二乙醇胺（甲基二乙醇胺（MDEAMDEA）比熱低，所需再生熱小；）比熱低，所需再生熱??；（3 3）腐蝕性低，溶液濃度高，循環(huán)量小，再生所需腐蝕性低，溶液濃度高，循環(huán)量小，再生所需的熱負(fù)荷低；的熱負(fù)荷低；（4 4）具有吸收選擇性，對具有吸收選擇性，對H2SH2S的吸收能力比的吸收能力比CO2CO2高；高；（5 5）凝固點(diǎn)低（凝固點(diǎn)低（-14.6-14.6），適宜在高寒地區(qū)使

28、用。），適宜在高寒地區(qū)使用。 5 5、甲基二乙醇胺、甲基二乙醇胺(MDEA)(MDEA) 第30頁/共74頁 酸氣分壓高時反應(yīng)向右進(jìn)行酸氣分壓高時反應(yīng)向右進(jìn)行吸收反應(yīng)。吸收反應(yīng)。 酸氣分壓低時反應(yīng)向左進(jìn)行酸氣分壓低時反應(yīng)向左進(jìn)行再生反應(yīng)。再生反應(yīng)。 碳酸鉀也能與碳酸鉀也能與COSCOS和和CSCS2 2進(jìn)行由分壓控制的可逆化學(xué)反應(yīng)。進(jìn)行由分壓控制的可逆化學(xué)反應(yīng)。 由于吸收系統(tǒng)常在由于吸收系統(tǒng)常在110110下工作，故得名下工作，故得名“熱碳酸鉀法熱碳酸鉀法”。再生溫度為118 ，適用于氣體壓力超過適用于氣體壓力超過2.1 MPa2.1 MPa，酸氣含量為，酸氣含量為5 58 8的酸性天然氣。的

29、酸性天然氣。 注意：沒有co2時，不能脫出H2S6 6、熱碳酸鉀、熱碳酸鉀碳酸鉀碳酸鉀(K(K2 2COCO3 3) )與酸氣的化學(xué)反應(yīng)與酸氣的化學(xué)反應(yīng)第31頁/共74頁 吸收吸收H H2 2S S的碳酸鉀溶液再生需要足夠的碳酸氫鉀，存在足的碳酸鉀溶液再生需要足夠的碳酸氫鉀，存在足夠的夠的COCO2 2是第二個反映逆向進(jìn)行的條件。是第二個反映逆向進(jìn)行的條件。 熱碳酸鉀的特點(diǎn)：熱碳酸鉀的特點(diǎn)： （1 1）除酸氣組分外，其他組分在溶液內(nèi)的溶解度極少，除酸氣組分外，其他組分在溶液內(nèi)的溶解度極少，可忽略有用氣體組分的損失；可忽略有用氣體組分的損失； （2 2）碳酸鉀與碳酸鉀與H2SH2S、CO2CO2

30、的反應(yīng)熱僅為胺法的一半左右，的反應(yīng)熱僅為胺法的一半左右，再生熱?。辉偕鸁嵝。?（3 3）存在存在CO2CO2時才能脫時才能脫H2SH2S，適用于，適用于CO2/H2SCO2/H2S高的酸性天高的酸性天然氣，可脫除然氣，可脫除COSCOS和和CS2CS2；第32頁/共74頁（4 4）要求碳酸鉀溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于要求碳酸鉀溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于3535，否則將，否則將產(chǎn)生重碳酸鹽類沉淀；產(chǎn)生重碳酸鹽類沉淀；（5 5）溶液內(nèi)含有固體懸浮物和重?zé)N時會產(chǎn)生發(fā)泡溶液內(nèi)含有固體懸浮物和重?zé)N時會產(chǎn)生發(fā)泡和溶劑損失；和溶劑損失； （6 6）溶液有極強(qiáng)的腐蝕性，需要向系統(tǒng)注入防腐溶液有極強(qiáng)的腐蝕性，需要向系統(tǒng)注入防腐劑。

31、劑。 熱碳酸鉀的特點(diǎn)：熱碳酸鉀的特點(diǎn)：第33頁/共74頁常規(guī)熱碳酸鉀流程常規(guī)熱碳酸鉀流程采用常規(guī)熱碳酸鉀流程可使凈化氣中采用常規(guī)熱碳酸鉀流程可使凈化氣中COCO2 2濃度達(dá)到濃度達(dá)到0.5%0.5%0.6%0.6%。110110 118118 20203535 第34頁/共74頁貧液分流熱碳酸鉀流程貧液分流熱碳酸鉀流程 當(dāng)要求凈化氣當(dāng)要求凈化氣COCO2 2濃度達(dá)到時，可采用貧液分流，分濃度達(dá)到時，可采用貧液分流，分出約出約1/31/3的貧液冷至的貧液冷至3030送至吸收塔頂，從而降低了出塔氣體的送至吸收塔頂，從而降低了出塔氣體的COCO2 2濃度。濃度。 第35頁/共74頁貧液與半貧液分流熱

32、碳酸鉀流程貧液與半貧液分流熱碳酸鉀流程 對于處理對于處理COCO2 2濃度高達(dá)濃度高達(dá)20204040的進(jìn)料氣，可采用貧液與的進(jìn)料氣，可采用貧液與半貧液分流流程。從再生塔中部取出占總量半貧液分流流程。從再生塔中部取出占總量3/43/4左右的半貧液送左右的半貧液送至吸收塔中部，而余下的至吸收塔中部，而余下的1/41/4獲得更好再生的貧液送人吸收塔頂。獲得更好再生的貧液送人吸收塔頂。為了獲得更高的凈化度，此股貧液也可進(jìn)一步冷卻后入塔為了獲得更高的凈化度，此股貧液也可進(jìn)一步冷卻后入塔。3/41/4第36頁/共74頁四、四、 、胺法及其改進(jìn)工藝、胺法及其改進(jìn)工藝胺法分常規(guī)胺法和選擇性胺法。胺法分常規(guī)胺

33、法和選擇性胺法。 常規(guī)胺法是指可基本上同時脫除常規(guī)胺法是指可基本上同時脫除H2SH2S及及CO2CO2的胺法。的胺法。目前常規(guī)胺法所使用的醇胺包括一乙醇胺目前常規(guī)胺法所使用的醇胺包括一乙醇胺(MEA)(MEA)、二乙醇、二乙醇胺胺(DEA)(DEA)及二甘醇胺及二甘醇胺(DGA)(DGA)。 選擇性胺法是指在氣體中同時存在選擇性胺法是指在氣體中同時存在H2SH2S與與CO2CO2的條件下，的條件下，幾乎完全脫除幾乎完全脫除H2SH2S而僅吸收部分而僅吸收部分CO2CO2的胺法。具有選擇脫硫的胺法。具有選擇脫硫能力的甲基二乙醇胺能力的甲基二乙醇胺(MDEA)(MDEA)得到了廣泛應(yīng)用，并取得了良

34、得到了廣泛應(yīng)用，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。二異丙醇胺（好的經(jīng)濟(jì)效益。二異丙醇胺（DIPADIPA）在低壓下也有顯著的）在低壓下也有顯著的選擇脫除選擇脫除H2SH2S的能力。的能力。 開發(fā)選擇性胺法的原動力是獲得適合克勞斯工藝處理的開發(fā)選擇性胺法的原動力是獲得適合克勞斯工藝處理的酸氣。酸氣。 選擇性胺法的應(yīng)用領(lǐng)域包括選擇性脫除選擇性胺法的應(yīng)用領(lǐng)域包括選擇性脫除H2SH2S以及酸氣以及酸氣H2SH2S提濃。提濃。第37頁/共74頁 、MDEAMDEA配方溶液配方溶液 MDEAMDEA配方溶液是一種高效氣體脫硫脫碳溶液。配方溶液是一種高效氣體脫硫脫碳溶液。 MDEAMDEA配方溶液是以甲基二乙醇胺（配

35、方溶液是以甲基二乙醇胺（MDEAMDEA）為）為主劑，在溶液中加入改善其某些性能的化學(xué)劑，或主劑，在溶液中加入改善其某些性能的化學(xué)劑，或增加或抑制增加或抑制MDEA MDEA 吸收吸收COCO2 2的性能。的性能。 有的配方溶液可有的配方溶液可以比甲基二乙醇胺（以比甲基二乙醇胺（MDEAMDEA）具有更高的脫硫選擇性，）具有更高的脫硫選擇性，有的配方溶液也可以比其他醇胺溶液具有更好的脫有的配方溶液也可以比其他醇胺溶液具有更好的脫除除COCO2 2效果。效果。 MDEAMDEA配方溶液某些化學(xué)劑帶來了一些負(fù)面影響：配方溶液某些化學(xué)劑帶來了一些負(fù)面影響： 降低了胺液有效濃度，使可操作的氣液比下降低

36、了胺液有效濃度，使可操作的氣液比下降；降； 使溶液的腐蝕性增強(qiáng)。使溶液的腐蝕性增強(qiáng)。第38頁/共74頁 、活化MDEA溶液 活化MDEA 溶液是在溶液中加入提高其吸收CO2 速率的活化劑，主要用于：從只含CO2的氣體混合物中大量脫除CO2 ；從含少量H2S且CO2/ H2S比高的氣體混合物中大量或深度脫除CO2，也可兼脫一定量的H2S ；第39頁/共74頁 、混合胺溶液、混合胺溶液 混合胺溶液是在混合胺溶液是在MDEAMDEA溶液中加入其他伯胺或仲胺溶液中加入其他伯胺或仲胺（有時還添加其它活性組分）?；旌习啡芤旱奶攸c(diǎn)：（有時還添加其它活性組分）?；旌习啡芤旱奶攸c(diǎn)： 對對COCO2 2的吸收率的

37、吸收率20 % 20 % ，低于采用，低于采用MDEA MDEA 溶液溶液10%10%以上；而對以上；而對H H2 2S S的選擇性顯著提高，對的選擇性顯著提高，對H H2 2S S的脫除率大于的脫除率大于99.99 % 99.99 % 。大大提高酸氣中。大大提高酸氣中H H2 2S S的含量（可高達(dá)的含量（可高達(dá)45%(V) 45%(V) ，高出采用高出采用MDEA MDEA 溶液約溶液約5 5個百分點(diǎn)），減少克勞斯回收裝個百分點(diǎn)），減少克勞斯回收裝置設(shè)備及管線的尺寸，降低硫回收裝置的投資成本。置設(shè)備及管線的尺寸，降低硫回收裝置的投資成本。第40頁/共74頁 相同條件下，達(dá)到相同相同條件下，

38、達(dá)到相同H2SH2S凈化度，比采用凈化度，比采用MDEA MDEA 溶液胺液循環(huán)量降低溶液胺液循環(huán)量降低10%10%20% 20% ，有利于發(fā)揮裝置處理能，有利于發(fā)揮裝置處理能力，降低能耗。力，降低能耗。 可見，混合胺溶液的可見，混合胺溶液的H2SH2S選擇性、溶劑消耗、能消、選擇性、溶劑消耗、能消、投資運(yùn)行成本等指標(biāo)都優(yōu)于投資運(yùn)行成本等指標(biāo)都優(yōu)于MDEAMDEA溶劑。并且克服了溶劑。并且克服了MDEA MDEA 溶液單獨(dú)使用時的缺點(diǎn)，在使用過程中亦未發(fā)現(xiàn)腐蝕和溶液單獨(dú)使用時的缺點(diǎn)，在使用過程中亦未發(fā)現(xiàn)腐蝕和發(fā)泡現(xiàn)象，可滿足各種氣質(zhì)條件和不同凈化度的要求，發(fā)泡現(xiàn)象，可滿足各種氣質(zhì)條件和不同凈化

39、度的要求，因此具有很大的應(yīng)用推廣價值。因此具有很大的應(yīng)用推廣價值。 混合胺溶液適用于原料氣中混合胺溶液適用于原料氣中CO2/H2S CO2/H2S 比值較大、比值較大、酸氣中酸氣中H2SH2S含量較高的情況。含量較高的情況。第41頁/共74頁 A1.一段吸收塔一段吸收塔 A2.二段吸收塔二段吸收塔 S1.一段汽提塔一段汽提塔 S2.二段汽提塔二段汽提塔 S3.直接換熱區(qū)直接換熱區(qū) S4.酸水汽提塔酸水汽提塔 P1.一段泵一段泵 P2.二段泵二段泵 EX1.主換熱器主換熱器 EX2.溶劑冷卻器溶劑冷卻器(一段一段) EX3.溶劑冷卻器溶劑冷卻器(二段二段) EX4.初級冷凝器初級冷凝器 EX5.

40、中間重沸器中間重沸器 EX6.塔底重沸器塔底重沸器 4 4、改進(jìn)的胺液分流工藝、改進(jìn)的胺液分流工藝 酸水酸氣水返回重沸器中間重沸器 再生塔塔頂酸氣經(jīng)冷凝器冷凝再生塔塔頂酸氣經(jīng)冷凝器冷凝, , 冷凝液返回再生塔上部進(jìn)行部分汽提冷凝液返回再生塔上部進(jìn)行部分汽提, , 然后進(jìn)入酸水汽提塔，以獲得然后進(jìn)入酸水汽提塔，以獲得H H2 2S S 濃度極低的冷凝水濃度極低的冷凝水, , 最后返回到再生塔最后返回到再生塔塔底重沸器。再生塔中間重沸器用于調(diào)整半貧液濃度塔底重沸器。再生塔中間重沸器用于調(diào)整半貧液濃度, , 使其與再生塔塔底使其與再生塔塔底貧液濃度保持一致。該工藝由于僅僅一小部分溶劑（一般為不到貧液

41、濃度保持一致。該工藝由于僅僅一小部分溶劑（一般為不到20%20%）進(jìn)）進(jìn)行完全再生行完全再生, , 因而該工藝能耗極低。因而該工藝能耗極低。第42頁/共74頁五、主要設(shè)備五、主要設(shè)備 吸收塔吸收塔閃蒸罐閃蒸罐再生塔再生塔回流罐回流罐換熱設(shè)備（換熱設(shè)備（1.1.重沸器重沸器 2.2.回流冷凝器回流冷凝器 3.3.貧富胺液換熱器）貧富胺液換熱器）過濾器過濾器主主要要設(shè)設(shè)備備第43頁/共74頁二、醇胺法脫酸氣原理流程二、醇胺法脫酸氣原理流程1 1一入口滌氣器；一入口滌氣器；2 2一吸收塔；一吸收塔；3 3一一“甜氣甜氣”出口分離器；出口分離器；4 4一循環(huán)泵；一循環(huán)泵；5 5一貧胺冷卻器；一貧胺冷卻

42、器；6 6一閃蒸罐；一閃蒸罐；7 7一除固過濾器；一除固過濾器；8 8一碳粒過濾器；一碳粒過濾器；9-9-增壓泵；增壓泵；10-10-緩沖罐；緩沖罐；1 11 1一貧富胺液一貧富胺液換熱器；換熱器；1212一再生塔；一再生塔；1313一回流冷凝器；一回流冷凝器；1414一回流泵；一回流泵；1515一重沸器；一重沸器；1616一回流罐一回流罐1、基本工藝流程13%37557688881053882768854-6254-62115120閃蒸罐閃蒸罐溫度溫度回流罐回流罐過濾器過濾器換熱設(shè)備換熱設(shè)備第44頁/共74頁五、主要設(shè)備五、主要設(shè)備 1 1）類型：）類型：吸收塔分吸收塔分填料塔填料塔和和板式

43、塔板式塔兩類。兩類。 填料塔填料塔屬微分接觸逆流操作，填料為氣液接觸的基本屬微分接觸逆流操作，填料為氣液接觸的基本構(gòu)件，溶液在填料表面呈連續(xù)相，一旦發(fā)泡較難控制。構(gòu)件，溶液在填料表面呈連續(xù)相，一旦發(fā)泡較難控制。 板式塔板式塔屬于逐級接觸操作，塔板為氣液接觸的基本構(gòu)屬于逐級接觸操作，塔板為氣液接觸的基本構(gòu)件，氣流從溶液中鼓泡通過，較易導(dǎo)致發(fā)泡，但由于有適件，氣流從溶液中鼓泡通過，較易導(dǎo)致發(fā)泡，但由于有適當(dāng)?shù)陌彘g距，泡沫不易連接。當(dāng)?shù)陌彘g距，泡沫不易連接。 胺法工藝常需要考慮溶液的發(fā)泡問題。胺法工藝常需要考慮溶液的發(fā)泡問題。1 1、吸收塔、吸收塔 用吸收劑從天然氣內(nèi)分出酸性氣體的塔器稱用吸收劑從天

44、然氣內(nèi)分出酸性氣體的塔器稱吸收塔吸收塔或或接觸塔接觸塔。第45頁/共74頁五、主要設(shè)備五、主要設(shè)備 氣體處理量較小的吸收裝置常用不銹鋼填氣體處理量較小的吸收裝置常用不銹鋼填料塔，塔徑超過料塔，塔徑超過0.5 0.5 米的裝置常用浮閥塔（不米的裝置常用浮閥塔（不銹鋼塔板）或規(guī)整式填料塔（規(guī)整填料一般由銹鋼塔板）或規(guī)整式填料塔（規(guī)整填料一般由波紋狀的金屬網(wǎng)或多孔板重疊而成）波紋狀的金屬網(wǎng)或多孔板重疊而成） 。1 1、吸收塔、吸收塔第46頁/共74頁第47頁/共74頁（1 1）塔底滌氣段：）塔底滌氣段：脫除氣體內(nèi)夾帶的液固雜質(zhì)，防止脫除氣體內(nèi)夾帶的液固雜質(zhì)，防止溶劑污染。溶劑污染。（2 2）塔板：）

45、塔板：塔板數(shù)量應(yīng)根據(jù)酸氣負(fù)荷和溶液濃度確定，塔板數(shù)量應(yīng)根據(jù)酸氣負(fù)荷和溶液濃度確定，常見為常見為20202424塊實(shí)際塔板，塔板間距約為塊實(shí)際塔板，塔板間距約為0.6 m0.6 m。（3 3）充水塔板）充水塔板：貧液進(jìn)料塔板上方有：貧液進(jìn)料塔板上方有2 25 5塊充水塔板，塊充水塔板，使脫酸氣體通過水層，對氣體進(jìn)行水洗可減少溶液被使脫酸氣體通過水層，對氣體進(jìn)行水洗可減少溶液被氣體攜帶出塔的損失，同時可減少補(bǔ)充水量。氣體攜帶出塔的損失，同時可減少補(bǔ)充水量。（4 4）塔頂捕霧器：）塔頂捕霧器：減少甜氣對吸收溶液的攜帶，捕霧減少甜氣對吸收溶液的攜帶，捕霧器至頂層塔板間距為器至頂層塔板間距為1.2 m1

46、.2 m。2 2）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)第48頁/共74頁吸收塔塔徑與氣體處理量和壓力有關(guān)，有多種經(jīng)驗估算吸收塔塔徑與氣體處理量和壓力有關(guān)，有多種經(jīng)驗估算法。法。（1 1）按照氣體處理量確定塔徑）按照氣體處理量確定塔徑 氣體最大空塔速度氣體最大空塔速度 氣體允許流速：氣體允許流速： 分出液滴的粒徑取分出液滴的粒徑取150150200 m200 m。 max%6050v3 3）吸收塔塔徑）吸收塔塔徑k ksBsB第49頁/共74頁（2 2）查圖）查圖 流量流量塔徑塔徑 氣體體積流量：氣體體積流量：m3/d 壓力（表壓）：壓力（表壓）：MPa 塔徑：塔徑：cm6103 .35gQx54. 2 yd流量X第50

47、頁/共74頁 吸收塔醇胺溶液的流量與氣體處理量和所需吸收塔醇胺溶液的流量與氣體處理量和所需脫出的酸氣負(fù)荷成正比。脫出的酸氣負(fù)荷成正比。 循環(huán)量循環(huán)量(L(Lmin)=min)=K K 氣體處理量氣體處理量(10(106 6m m3 3d)d)酸氣摩爾分?jǐn)?shù)酸氣摩爾分?jǐn)?shù) 4 4）胺液循環(huán)量）胺液循環(huán)量第51頁/共74頁 包括原料氣溫度、甜氣溫度包括原料氣溫度、甜氣溫度 、貧液入塔溫度、貧液入塔溫度和富液出塔溫度。和富液出塔溫度。 甜氣溫度比原料氣溫度高甜氣溫度比原料氣溫度高8 81717。 貧液入塔溫度一般為貧液入塔溫度一般為37375555。貧液溫度應(yīng)。貧液溫度應(yīng)等于或略高于甜氣溫度，溫差控制在

48、等于或略高于甜氣溫度，溫差控制在0 066間。間。 富液出塔溫度比原料氣溫度高富液出塔溫度比原料氣溫度高11112222。 5 5）溫度）溫度第52頁/共74頁6 6）貧液含酸氣量）貧液含酸氣量 進(jìn)吸收塔的貧液含有微量酸氣，含酸氣的量進(jìn)吸收塔的貧液含有微量酸氣，含酸氣的量與醇胺類別有關(guān)。伯醇胺的殘余酸氣負(fù)荷為與醇胺類別有關(guān)。伯醇胺的殘余酸氣負(fù)荷為0.10(mol0.10(molmol)mol)，仲醇胺的殘余酸氣負(fù)荷為，仲醇胺的殘余酸氣負(fù)荷為，以甲基二乙醇胺（以甲基二乙醇胺（MDEAMDEA）為基料復(fù)配的吸收溶劑的）為基料復(fù)配的吸收溶劑的殘余酸氣負(fù)荷為。殘余酸氣負(fù)荷為。7 7）富液的酸氣負(fù)荷）富

49、液的酸氣負(fù)荷 出塔富液的酸氣負(fù)荷常按出塔富液的酸氣負(fù)荷常按8080酸氣平衡負(fù)荷考酸氣平衡負(fù)荷考慮。慮。第53頁/共74頁吸收塔與穩(wěn)定塔區(qū)別：吸收塔與穩(wěn)定塔區(qū)別：1 1、氣液傳質(zhì)機(jī)理不同：、氣液傳質(zhì)機(jī)理不同： 吸收塔：揮發(fā)度吸收塔：揮發(fā)度接觸塔：溶解度接觸塔：溶解度2 2、氣液流量不同：、氣液流量不同：吸收塔：氣體流量大，液體流量小吸收塔：氣體流量大，液體流量小接觸塔：液體流量大，氣體流量小接觸塔：液體流量大，氣體流量小第54頁/共74頁1 1）作用）作用 脫除醇胺富液吸收的烴類（否則這些液烴將進(jìn)入再生塔干擾胺液再生，并促脫除醇胺富液吸收的烴類（否則這些液烴將進(jìn)入再生塔干擾胺液再生，并促使胺液在

50、再生塔內(nèi)發(fā)泡）。溶液吸收烴類的數(shù)量與吸收塔壓力、原料氣組成有關(guān)。使胺液在再生塔內(nèi)發(fā)泡）。溶液吸收烴類的數(shù)量與吸收塔壓力、原料氣組成有關(guān)。原料氣為貧酸氣時的經(jīng)驗值約為原料氣為貧酸氣時的經(jīng)驗值約為15 m15 m3 3m m3 3。 2 2、閃蒸罐、閃蒸罐第55頁/共74頁2 2）操作參數(shù)）操作參數(shù) 低壓、高溫有利于在閃蒸罐內(nèi)分出溶液吸收的烴低壓、高溫有利于在閃蒸罐內(nèi)分出溶液吸收的烴類，因而閃蒸罐的壓力宜低于類，因而閃蒸罐的壓力宜低于0.5 MPa0.5 MPa，溫度應(yīng)高于，溫度應(yīng)高于6060，可以獲得較好的脫烴效果。若為氣液兩相分離，可以獲得較好的脫烴效果。若為氣液兩相分離，胺溶液在閃蒸罐內(nèi)的停

51、留時間約為胺溶液在閃蒸罐內(nèi)的停留時間約為101015 min15 min；若為三；若為三相分離，停留時間為相分離，停留時間為202030 min30 min。3 3）烴蒸氣的處理）烴蒸氣的處理 蒸出烴蒸氣的同時會帶出少量酸氣蒸出烴蒸氣的同時會帶出少量酸氣(H(H2 2S)S)。若閃蒸。若閃蒸氣用做燃料，需要在閃蒸罐上部安裝一個小型填料塔，氣用做燃料，需要在閃蒸罐上部安裝一個小型填料塔，用貧胺液進(jìn)行處理，降低氣體內(nèi)用貧胺液進(jìn)行處理，降低氣體內(nèi)H H2 2S S含量。含量。2 2、閃蒸罐、閃蒸罐第56頁/共74頁3 3、再生塔、再生塔1 1）類型）類型 小直徑再生塔常采用填料塔；大直徑采用板式小直

52、徑再生塔常采用填料塔；大直徑采用板式塔。塔。2 2）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu) （1 1）塔板：常為）塔板：常為20202424塊，塔板間距；塊，塔板間距； （2 2）充水塔板：富液進(jìn)料塔板上方有）充水塔板：富液進(jìn)料塔板上方有2 25 5塊充水塔塊充水塔板用于降低溶劑蒸發(fā)損失。板用于降低溶劑蒸發(fā)損失。第57頁/共74頁 按照氣體流量確定塔徑，應(yīng)選取塔頂和塔底氣體按照氣體流量確定塔徑，應(yīng)選取塔頂和塔底氣體流量較大者確定再生塔塔徑。流量較大者確定再生塔塔徑。 塔底氣體流量塔底氣體流量= =重沸器產(chǎn)生的水蒸汽流量。重沸器產(chǎn)生的水蒸汽流量。 塔頂氣體流量塔頂氣體流量= =塔頂蒸汽流量塔頂蒸汽流量+ +酸氣流量。酸氣流

53、量。 塔頂蒸汽流量塔頂蒸汽流量= =塔底蒸汽流量塔底蒸汽流量- -溶液溫度由入塔溫溶液溫度由入塔溫度升至重沸器溫度所需蒸汽流量度升至重沸器溫度所需蒸汽流量- -使酸氣汽化所需的蒸使酸氣汽化所需的蒸汽流量。汽流量。4 4）操作參數(shù)）操作參數(shù) 塔壓一般為塔壓一般為7070130kPa130kPa，塔頂溫度一般，塔頂溫度一般低于低于107107。 3 3）再生塔塔徑）再生塔塔徑第58頁/共74頁 在回流罐內(nèi)實(shí)現(xiàn)酸氣在回流罐內(nèi)實(shí)現(xiàn)酸氣和冷凝水的分離，冷凝水作和冷凝水的分離，冷凝水作為回流液返回再生塔。為回流液返回再生塔。 水摩爾數(shù)與酸氣摩爾水摩爾數(shù)與酸氣摩爾數(shù)之比稱為數(shù)之比稱為回流比回流比。 回流比大

54、小可根據(jù)再回流比大小可根據(jù)再生塔塔頂壓力、溫度查圖確生塔塔頂壓力、溫度查圖確定。定。 4 4、回流罐、回流罐第59頁/共74頁在胺液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)主要有四種換熱設(shè)備：在胺液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)主要有四種換熱設(shè)備：1 1）重沸器）重沸器 重沸器為再生塔提供熱量，其熱負(fù)荷由以下四部分組重沸器為再生塔提供熱量，其熱負(fù)荷由以下四部分組成：成：將醇胺溶液加熱至沸點(diǎn)；將醇胺溶液加熱至沸點(diǎn)； 使再生塔塔頂回流液使再生塔塔頂回流液( (水水) )汽化；汽化； 補(bǔ)充水的熱負(fù)荷；補(bǔ)充水的熱負(fù)荷； 重沸器和再生塔的熱損失。重沸器和再生塔的熱損失。 重沸器的熱負(fù)荷需留有重沸器的熱負(fù)荷需留有15152020的安全余量。的安全余量。

55、5 5、換熱設(shè)備、換熱設(shè)備第60頁/共74頁 重沸器熱負(fù)荷與回流冷凝器負(fù)荷、再生塔塔板數(shù)有重沸器熱負(fù)荷與回流冷凝器負(fù)荷、再生塔塔板數(shù)有關(guān)。關(guān)。 重沸器熱負(fù)荷愈大，塔頂回流冷凝器的負(fù)荷愈高，重沸器熱負(fù)荷愈大，塔頂回流冷凝器的負(fù)荷愈高，回流量愈大，但可用較少板數(shù)的再生塔。反之，重沸器回流量愈大，但可用較少板數(shù)的再生塔。反之，重沸器熱負(fù)荷小，回流量小，塔頂回流冷凝器的負(fù)荷愈低，而熱負(fù)荷小，回流量小，塔頂回流冷凝器的負(fù)荷愈低，而塔板數(shù)和塔高需要增加。塔板數(shù)和塔高需要增加。 小型再生系統(tǒng)的重沸器采用直燃式加熱爐，大型再小型再生系統(tǒng)的重沸器采用直燃式加熱爐，大型再生系統(tǒng)可用水蒸汽或熱油為熱媒。生系統(tǒng)可用水

56、蒸汽或熱油為熱媒。5 5、換熱設(shè)備、換熱設(shè)備重沸器重沸器第61頁/共74頁 再生塔塔頂?shù)幕亓骼淠鞯呢?fù)荷是冷卻塔再生塔塔頂?shù)幕亓骼淠鞯呢?fù)荷是冷卻塔頂氣并把水蒸汽凝析為水。頂氣并把水蒸汽凝析為水。 冷卻器的入口溫度不宜超過冷卻器的入口溫度不宜超過107 107 ，出，出口溫度為口溫度為54546262。 再生塔頂?shù)幕亓骼淠鞒閺?qiáng)制通風(fēng)空冷再生塔頂?shù)幕亓骼淠鞒閺?qiáng)制通風(fēng)空冷式翅片管換熱器。式翅片管換熱器。2 2）回流冷凝器）回流冷凝器第62頁/共74頁 換熱器的作用：換熱器的作用：預(yù)熱富液減少重沸器負(fù)荷，同時回收預(yù)熱富液減少重沸器負(fù)荷，同時回收貧液顯熱減少貧液冷卻器負(fù)荷。貧液顯熱減少貧液冷卻

57、器負(fù)荷。 換熱器常用管殼式換熱器，腐蝕性強(qiáng)的富液走管程。換熱器常用管殼式換熱器，腐蝕性強(qiáng)的富液走管程。為減小腐蝕，控制富液流速在為減小腐蝕，控制富液流速在1.2 m1.2 ms s范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 換熱前后貧富液的溫度變化常在換熱前后貧富液的溫度變化常在38385656范圍，常范圍，常用兩臺或兩臺以上換熱器串聯(lián)。換熱器壓降一般為用兩臺或兩臺以上換熱器串聯(lián)。換熱器壓降一般為141435 35 kPakPa。3 3）貧富胺液換熱器）貧富胺液換熱器第63頁/共74頁 進(jìn)入吸收塔的貧胺溶液溫度要適宜。進(jìn)入吸收塔的貧胺溶液溫度要適宜。 溫度過高溫度過高，會使胺的蒸氣壓高，胺液被氣體攜帶出，會使胺的蒸氣壓

58、高，胺液被氣體攜帶出塔的損失增多；塔的損失增多； 溫度過低溫度過低，使塔頂氣體驟冷，產(chǎn)生凝析烴液污染胺，使塔頂氣體驟冷，產(chǎn)生凝析烴液污染胺液，并且會促使塔內(nèi)溶液發(fā)泡。液，并且會促使塔內(nèi)溶液發(fā)泡。 因此，貧液溫度應(yīng)略高于塔頂溫度，溫差由貧胺冷因此，貧液溫度應(yīng)略高于塔頂溫度，溫差由貧胺冷卻器控制。卻器控制。 貧胺冷卻器常為強(qiáng)制通風(fēng)空冷式翅片管換熱器。貧胺冷卻器常為強(qiáng)制通風(fēng)空冷式翅片管換熱器。4 4）貧胺冷卻器）貧胺冷卻器第64頁/共74頁 在胺液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)有兩個過濾環(huán)節(jié)：在胺液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)有兩個過濾環(huán)節(jié)：1 1）對富液過濾）對富液過濾 除去富液內(nèi)除去富液內(nèi)9595以上粒徑大于以上粒徑大于10m10m

59、的的固體雜質(zhì)固體雜質(zhì)，防止堵塞貧富胺液換熱器和再生塔。通常采用防止堵塞貧富胺液換熱器和再生塔。通常采用機(jī)械機(jī)械式過濾器。式過濾器。2 2）對貧液過濾）對貧液過濾 除去溶液吸收的除去溶液吸收的液烴液烴，提高進(jìn)吸收塔貧液的品，提高進(jìn)吸收塔貧液的品質(zhì)，減小溶液發(fā)泡傾向。往往采用質(zhì)，減小溶液發(fā)泡傾向。往往采用活性炭或碳粒過濾活性炭或碳粒過濾器器。 6 6、過濾器、過濾器第65頁/共74頁六、操作六、操作1 1、溶液損失、溶液損失 大體分三類：大體分三類：正常損失、非正常損失和降解損失正常損失、非正常損失和降解損失。 1 1）正常損失）正常損失 醇胺溶液的正常損失包括：醇胺溶液的正常損失包括：甜氣帶走的

60、；甜氣帶走的； 閃蒸罐排出閃蒸氣內(nèi)攜帶的，這種損失通常很小；閃蒸罐排出閃蒸氣內(nèi)攜帶的，這種損失通常很小；再生塔回流罐排放的酸氣中含有微量溶劑蒸氣，這種損再生塔回流罐排放的酸氣中含有微量溶劑蒸氣，這種損失也很小，再生塔塔頂流出物基本不含溶劑；失也很小，再生塔塔頂流出物基本不含溶劑； 復(fù)活釜損失，復(fù)活溫度比再生溫度高，造成溶劑損失。復(fù)活釜損失，復(fù)活溫度比再生溫度高，造成溶劑損失。 醇胺法脫酸氣系統(tǒng)在運(yùn)行中常遇到的問題主要有醇胺法脫酸氣系統(tǒng)在運(yùn)行中常遇到的問題主要有溶液損失、溶液發(fā)泡和腐蝕問題。溶液損失、溶液發(fā)泡和腐蝕問題。第66頁/共74頁2 2）非正常損失）非正常損失 醇胺溶液的非正常損失主要包