MDEA脱碳

页眉内容 脱碳工段作业指导书 1.目的： 2范围： 本规程适用于甲醇厂二期脱碳岗位。 3.职责： 3.1 认真操作执行各项工艺指标。 3.2 在操作中做到各设备的保养和维护。 规范岗位人员的操作方法、提高岗位人员的操作水平。 3.3 遇到不正常情况做到及时准确处理解决，解决不了的及时上报。 4.技术规程及操作 MDEA水溶液（贫液）吸收来自变脱工段水煤气中所含的二氧化碳气体，使 水煤气中的二氧化碳得到大部分脱除。吸收二氧化碳后的MDEA水溶液（富液） 经过加热、减压在再生塔中得到汽提、再生，经再生后的贫液冷却换热后循环 使用。 MDEA物化性质及脱碳原理 MDEA学名N-甲基二乙醇胺（纯度99%），为无色或微黄色粘性液体，分子式： CH3N(CH2CH2OH)2,沸点246~249℃/760mmHg；比重1.0425g/ml（20℃）；冰点-21℃ （纯度99%）；粘度101Cp（20℃）；易与水、乙醇、乙醚等混溶。 MDEA 水溶液属于有机碱溶液，在水中呈弱碱性；遇酸性二氧化碳气体将发生酸 碱中和反应，同时在较高压力下，二氧化碳气体有较高的物理溶解性；所以整个吸 收过程属于物理、化学吸收过程。 精心整理 页眉内容 吸收二氧化碳后的 MDEA 富液进入再生塔顶部减压闪蒸，半贫液在塔底加热分 解使二氧化碳彻底释放，同时塔底气体上升的过程中对塔顶的富液形成二次气提的 功效；所以整个再生过程也属于物理、化学再生过程。 改良 N 甲基二乙醇胺法脱碳是 MDEA 的水溶液添加少量的活化剂形成的。 该法的吸收和再生过程可用一个反应式表示： R2CH3N+CO2+H2O==R2CH3NH+.HCO3-（1） 这是一个可逆放热反应，实际过程是分步进行的，即： CO2+H2O==H2CO3（2） H2CO3==H++HCO3-（3） H++R2CH3N==R2CH3NH+（4） 反应式（2）即 CO2水合反应很慢，是整个过程的控制步骤，加入活化剂后，吸 收 CO2的反应按下面历程进行： R2NH+CO2==R2NCOOH（5） R2NCOOH==R2NCOO-+H+（6） R2CH3N+H+==R2CH3NH+（7） R2NCOO-+H2O==R2NH+HCO3-（8） 由可见，R2NH 是循环使用的，其中（5）是全过程的控制步骤，但比（2）的反 应速度快的多，活化剂起了传递 CO2的作用，加快了反应速度，同时活化剂也降低 了溶液中 CO2的平衡分压，提高了原料气的净化度。活化剂在表面吸收了CO2然后 液相传送，活化剂被再生。 4.1 流程简述（流程图） 4.1.1 气体流程 精心整理 页眉内容 经分离后的变脱气（0.8MPa、40℃）进入吸收塔低部与塔顶喷淋而下的液体逆流 接触，二氧化碳在此被大部分吸收；从塔顶出来的净化气（0.8MPa、60℃）经净化 气冷却器冷却后，进入净化气分离器，分离掉MDEA 水溶液的气体送往精脱硫工段。 4.1.2 液体流程 吸收二氧化碳后的富液（70℃）从吸收塔底出来进入溶液换热器，吸收热量后的 富液（85℃）进入再生塔与上升的解吸气逆流接触后流入塔内集液槽，从集液槽出 来的液体（90℃）进入煮沸器，加热后的气液混合物（110℃）进入再生塔下部，气 体从集液槽升气管进入上段填料层进行气提，塔底贫液（104℃）进入溶液换热器与 富液热量交换， 放热后的液体 （85℃） 进入贫液冷却器进行冷却， 冷却后的液体 （60℃） 由溶液泵打入吸收塔进行循环使用。 4.1.3 二氧化碳流程 由再生塔顶部出来的气汽混合物进入再生器冷却器， 冷却回收冷凝液后气体送往 再生器分离器，分离后的二氧化碳放空。 4.2 工艺指标 4.2.1 一类指标 净化气中 CO2含量 3-5% 4.2.2 二类指标 溶液比例 MDEA：水=1：0.82 再生塔压差 0.01—0.02MPa 煮沸器出口温度 105—115℃ 入吸收塔贫液温度 55—65℃ 净化气温度〈40℃ 再生气温度〈40℃ 精心整理 页眉内容 贫液 PH 值 8—10 溶液泵出口压力〉1.2MPa 吸收塔压差〈0.05MPa 4.3 设备简述（见表格） 4.4 自调阀及阀位 4.4.1 煮沸器蒸汽入口调节阀——气开式 4.4.2 蒸汽冷凝水调节阀——气开式 4.4.3 冷凝回收液调节阀——气开式 4.5 巡检内容及路线 4.5.1内容： 4.5.1.1根据操作记录表，按时检查记录。 4.5.1.2及时注意各塔槽液位和系统压力、温度。 4.5.1.3及时检查溶液泵、冷凝水泵等运转设备运转情况。 4.5.1.4勤检查、及时排放各分离设备的冷凝水，检查系统设备管道阀门泄露情况。 4.5.2 路线：蒸汽入口管——吸收塔、冷却塔、分离器——再生塔、冷却塔、分离器 ——冷凝水槽、冷凝水泵——脱碳泵、地下槽——换热器、冷却器 4.6 正常操作要点及注意事项 各点参数的调整首先要满足净化气中 CO2的含量符合工艺指标，然后再此前提 下尽量降低蒸汽消耗以及溶液泵的电耗。因此，调整的主要对象为：A、贫液流量； B、进吸收塔贫液温度；C、出煮沸器贫液温度 4.6. 1进吸收塔贫液温度一般控制 55—65℃。温度太低，吸收效果好但蒸汽消耗增 大；温度太高，蒸汽消耗减少但吸收效果差，并且溶液损耗也大；所以，在保证净 精心整理 页眉内容 化气中 CO 2 含量、及溶液消耗少的情况下，尽量提高吸收温度以降低蒸汽消耗。控制 时由贫液冷却器的循环冷却水来控制。 4.6.2 出煮沸器贫液温度一般控制在 105—115℃。它是溶液的沸点温度，沸点随压 力的升高而升高，常压下为102—104℃，在 0.03MPa 下为 110—115℃；贫液流量恒 定的条件下，蒸汽用量的大小会直接影响溶液的沸点；用量过大，二次蒸汽就过大， 随之阻力增加，沸点上升；若蒸汽变化较小，沸点变化不大；若蒸汽用量太小，则 直接影响贫液中 CO 2 的含量； 而贫液中 CO 2 的含量也直接影响净化气中 CO 2 的含量。 所 以控制好蒸汽用量至关重要。 4.6.3 贫液中 CO 2 的含量直接影响净化气中 CO 2 的含量。一般贫液中 CO 2 的含量过高， 会造成净化气中 CO 2 的含量超标；相反，贫液中 CO 2 的含量过低，则蒸汽消耗就要增 大。 4.6.4 贫液流量：贫液流量的大小会直接影响净化气中的CO 2 的含量，同时也直接与 蒸汽的用量相关。因此，调节贫液流量大小的原则为在保证净化气中CO 2 的含量符合 指标的前提下，尽可能减少蒸汽消耗。 4.6.5 再生塔塔底温度：此处温度较滞后，它受煮沸器加热的高低及塔底的高低的影 响，所以要注意煮沸器蒸汽用量与塔底温度之间的关系。 4.6.6 再生塔压力的控制： 塔内压力的控制直接影响到再生的好坏及煮沸器蒸汽的消 耗量。塔内压力控制高，再生效果好，煮沸器温度上升，MDEA 消耗加大，蒸汽消耗 加大；塔内压力控制低，再生效果差，煮沸器温度下降。所以，在达到贫液贫度的 情况下，塔内压力尽量控制低线。 4.6.7 其他各点温度的控制是随以上各参数变动而变动。 4.6.8 保证 MDEA 脱碳液的质量。循环使用过程中及时回收冷凝水，根据液位及浓 度的变化及