MDEA脫硫原理工藝流程

MDEA法脫除CO2工藝是德國BASF企業(yè)20世紀(jì)80年月開發(fā)的一種低能耗脫CO工藝。此工藝在世界上幾十個(gè)大型氨廠使用。生產(chǎn)實(shí)踐表示：該法不單能耗低，并且汲取成效好，能使凈化氣中CO2降至1%以下，溶液穩(wěn)固性好，不降解，揮發(fā)性小，腐化性好，對(duì)碳鋼設(shè)施腐化性小，對(duì)烴類溶解度低等長處。1、工藝原理MDEA的化學(xué)名是N-甲基二乙醇胺，它是一種叔胺。與CO2反響以下：CO2+H2O→H++HCO3-（7）H++R2CH3N→R2CH3NH+（8）R2CH3N+CO2+H2O→R1/52CH3NH++HCO3-（9）反響（7）是水合反響，其反響速度很慢，為了加速反響速度，就是在N-甲基二乙醇胺溶液中加入活性劑，改變反響過程，當(dāng)加入伯胺或仲胺后，反響就按下式進(jìn)行：R2NH+CO2→RNCOOH（10）RNCOOH+R2CH3N+H2O→R2NH+R2CH3NH+·HCO3（11）以上反響式能夠看出，活化劑在表面汲取CO2反響生成羥酸基，快速向液相傳達(dá)CO2，生成穩(wěn)固的碳酸氫鹽，而活化劑自己又被重生。N-甲基二乙醇胺溶液兼有化學(xué)吸附劑和物理溶劑的特色。2、工藝流程2/5粗原料氣在下進(jìn)行二段溶液清洗的汲取塔，下段用降壓閃蒸脫吸的溶液進(jìn)行汲取，為了提升氣體的凈化度，上段再用經(jīng)過蒸汽加熱重生的溶液進(jìn)行清洗。從汲取塔出來的富液接踵經(jīng)過兩個(gè)閃蒸槽而降壓，溶液第一次降壓的能量由透平回收。回收的能量用于驅(qū)動(dòng)半貧液循環(huán)泵。富液在高壓閃蒸槽開釋出的蒸汽中有許多的氫和氨，可壓縮送回脫碳塔，出高壓閃蒸槽溶液持續(xù)降壓后，在低壓閃蒸槽中開釋出絕大多數(shù)CO2。獲取的半貧液大多數(shù)用循環(huán)泵打入汲取塔下段，一小部分送入蒸汽加熱的重生塔重生，所得貧液送入汲取塔上段使用。重生塔塔頂所得含水蒸氣的CO氣體，送入低壓閃蒸槽作為脫氣介質(zhì)使用。3、工藝操作重點(diǎn)(1)貧液與半貧液的比率貧液/半貧液比率一般為1/3~1/6，它決定于原猜中CO2的分壓。CO2分壓高，△x大，則采納比率可高一些(如1/6)，這樣熱能耗就降低，貧液的溫度一般為55~70℃。(2)貧液與半貧液的溫度半貧液一般為70~80℃，進(jìn)液溫度高，熱能耗就低，但過高又影響汲取塔底溫度，使溶液的汲取能力變小，反而是熱能耗增添，對(duì)不一樣的原料氣工況，都有一個(gè)最適合的溶液溫度比率。既能保證凈化度又充分利用其物理性能，使其熱能耗降到最低限度。(3)CO脫除及耗費(fèi)在汲取壓力為2.7MPa時(shí)，CO3/52可脫除至以下，CO2凈化度在%之內(nèi)。其耗費(fèi)的熱能取決于原料氣中CO2的分壓。分壓高，熱能耗低，一般在一段絕熱式脫除CO流程中。原則上不需耗費(fèi)熱能，但要保持穩(wěn)固的汲取及分析溫度，要靠原料氣、凈化氣和重生氣之間的熱均衡。往常因?yàn)橹厣鷼庵袔ё邿崃慷啵托柙鲅a(bǔ)熱量(如用熱水等低位能)來保持溫度。(4)高壓閃蒸與回收CO的純度MDEA溶液中非極性氣體氫、氮、甲醇、CH及其余高級(jí)烴類化合物等的溶解度低，所以被凈化氣體的損失極少，但汲取壓力高時(shí)，重生氣中CO2小于98%，如汲取壓力為，流程中有高壓閃蒸汽提升CO2的純度，閃蒸壓力依據(jù)純度要求加以選擇，一般可回收96%左CO2，其純度可達(dá),當(dāng)汲取壓力<MPa，流程中不用用高壓閃蒸，便可獲取純度大于%的CO2。(4)溶劑損失：因?yàn)镸DEA與CO2反響生成碳酸氫鹽而不生成氮基甲酸醋，所以不會(huì)降解。此外，MDEA本身的蒸汽分壓較低(25℃時(shí)，小于mmHg)，所以MDEA的損失很小，4、工藝特色1）MDEA溶液擁有較好的穩(wěn)固性，不易降解，對(duì)碳鋼沒有腐化性。2）MDEA自己的蒸汽分壓較低，揮發(fā)性也很小。（3）MDEA脫碳工藝在汲取CO的同