煉廠氣胺法脫硫裝置的工藝設計(編輯修改稿)
2024-12-10 00:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 醇 胺 溶液的濃度 一般 說來 ， 醇 胺 溶液的濃度越高其腐蝕性越強， 較低濃度對設備 、管線 的腐蝕性相對較小，對 降低 溶液的發(fā)泡傾向也有 利。 脫硫裝置使用的幾種醇胺溶液的濃度如下 表 1： 表 1 醇胺溶液的使用濃度 類別 常用濃度（ wt%） 最高濃度 （ wt%） MEA 1518 20 DEA 2030 35 DGA 5065 70 MDEA 2545 50 胺液 酸氣負荷 酸氣負荷是指溶液中每摩爾胺液中所含有的酸性氣組分（ H2S 和 CO2）摩爾數(shù)，通常以 mol 酸氣／ mol 胺 表示。 一些調(diào)查研究表明，所有的醇胺溶液在不含酸性氣組分時 都是沒有腐蝕性的， 當胺液中的酸氣負荷超出了一定限度時酸性氣組分將會從溶液中析出，這是導致脫硫裝置發(fā)生腐蝕的重要原因， 因此醇胺溶液的酸氣負荷應該控制在合理的范圍內(nèi)以減少腐蝕情況的發(fā)生。 當胺液系統(tǒng)（包括設備、管 線）的材質為碳鋼時， 建議 合理的胺液酸氣負荷 上限 值 見下表 2： 表 2 胺液酸氣負荷 類別 酸氣負荷上限 mol 酸氣 /mol 胺 MEA DEA DGA MDEA 6 當采用高于推薦的胺液酸氣負荷上限值的胺液負荷時，通常需要考慮往胺液系統(tǒng)中注入一些緩蝕劑，或者將胺液系統(tǒng)的選材由碳鋼 改為不銹鋼。 胺液循環(huán)量 當選定好脫硫用的醇胺類型及其溶液濃度后，胺液的循環(huán)量必需仔細的進行計算和優(yōu)化，以使得脫硫后的凈化氣指標滿足規(guī)格要求，同時胺液的酸氣負荷處于推薦范圍之下。 在設計時 ，對溶液循環(huán)量應留有適當提高的余地，以便應對原料流量及酸性氣 （ H2S 和 CO2） 組分變化帶來的影響 。 胺液流速 基于控制腐蝕現(xiàn)象發(fā)生的考慮，脫硫裝置內(nèi)的胺液流速需要被限制在一定的范圍之內(nèi)，這主要是因為兩點：一是胺液中 一般都含有一些固體顆粒，過高的流速將加大對設備、管線的磨損；二是流速高 時 胺液的壓降也越大，這將使得胺液中吸收的酸性氣組分被釋放出來，加 劇 對設備、管線的腐蝕。 國外 文獻 對胺液流速 上限給出的建議值不盡相同，有的建議管線中的胺液最大流速不宜超過 3ft/s（ ），有的建議管線中的胺液最大流 速不宜超過 6ft/s（ ），換熱器中的胺液最大流速不宜超過 3ft/s（ ） ?；趪鴥?nèi)設備、管線材質及醇胺溶劑質量的考慮，本文建議脫硫裝置設備和管線中的胺液流速應該控制在 。 胺液的 操作 溫度 在吸收塔中，一般來說， 原料氣溫度低 有利于 其中的 酸性氣溶解在胺液中，貧 胺 液溫度高會增加隨凈化氣帶走的溶劑蒸發(fā)損失 。 為了 防止氣體中所含 C3+的重質烴類在塔內(nèi)冷凝 進入胺液中造成 溶劑發(fā)泡 等不良影響 ，進 入 吸收塔的貧 胺 液溫度 一般 應比進吸收塔的原料氣溫度高 3－ 5℃ （國外有文獻建議要高 6－ 8℃ ） 。 富胺液中含有的大量酸性氣組分在壓力降低或者溫度升高時可能會釋放出來造成對設備、管線等的腐蝕，同時富胺液的 PH 值也隨著溫度的身高而降低，這也會加大其腐蝕性，因此，對于處于較高溫度下的富胺液體系，特別是貧 /富胺液換熱器，其溫度不能太高。通常情況下，建議從貧 /富胺液換熱器出來進入再生塔的富胺液溫度不宜超過 100℃ 。 另外， 由于胺液在溫度過高的時候會發(fā)生降解變質，因此建議重沸器中的胺液溫度要限制在 127℃ 以下。 重沸器 的熱源不宜采用熱油或者過熱蒸汽，最合適的加熱 介質為 的飽和蒸汽（溫度 148℃ ）。 4. 工藝 過程及 主要設備 機械設計的考慮 原料 氣 預處理部分 從上游裝置進入脫硫裝置的原料氣中經(jīng)常含有水、重烴液滴、細小固體顆粒等雜質，這些雜質會污染胺液系統(tǒng)，因此原料氣需先進入進料氣分液罐以除去大 7 部分的該類雜質。進料分液罐頂部裝有高效金屬除霧絲網(wǎng)。 一些情況下，單靠 進料分液罐并不能很好的去除這些雜質，為了將 進 料氣中的雜質含量進一步降低至理想水平，建議在進料分液罐后設置一臺進料過濾分離器，過濾分離器內(nèi)裝備具有聚結功能的濾芯。建議的原料預處理部分流程如 圖 2： 圖 2 原料預處理 流程示意圖 吸收塔 在吸收塔內(nèi)，從塔底進入的原料氣自下而上與從塔頂進入的自上而下的胺液逆流接觸，原料氣中的酸性氣組分被胺液吸收 。 脫硫后的凈化氣從塔頂流出 進入凈化氣分液罐，在此通過重力沉降將氣體中夾帶的胺液分離下來， 建議在吸收塔頂部 和凈化氣分液罐頂部都 裝備金屬破沫絲網(wǎng)以 減少 氣 體 中的胺液夾帶。 根據(jù)實際經(jīng)驗及國外文獻報道 ，煉廠干氣脫硫所需的理論板數(shù)為 45 塊，
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