【文章內(nèi)容簡介】 過高。3脫酸氣方法：間歇法：其特點是只能批量生產(chǎn)，不能連續(xù)生產(chǎn)。按脫酸氣原理可分為：1）化學反應(yīng)法：有明顯的化學反應(yīng)，由于與酸氣的反應(yīng)物不能再生，作為廢棄物處置，故僅用于氣量小、含酸氣濃度低的場合。比如海綿鐵法脫除酸氣。2）物理吸附法：沒有明顯的化學反應(yīng)，只是單純的吸附，而且吸附過程可逆。比如用分子篩脫除酸氣?；瘜W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)，生成某種化合物。在另一塔器內(nèi)，改變工藝條件(加熱、降壓、汽提等)使化學反應(yīng)逆向進行，堿性溶液得到再生，恢復對酸氣的吸收能力，使天然氣脫酸氣過程循環(huán)連續(xù)進行。物理吸收法：以有機化合物作為溶劑，在高壓、低溫下使酸氣組分溶解于溶劑內(nèi)。吸收酸氣的溶劑又在低壓、高溫下釋放酸氣，使溶劑恢復吸收能力，使脫酸過程循環(huán)持續(xù)進行。物理溶劑再生時所需的加熱量較少，適用于天然氣內(nèi)酸氣負荷高，要求同時進行天然氣脫水的場合。混合溶劑吸收法：以物理溶劑和化學溶劑配制的混合溶劑作為吸收劑，兼有物理吸收和化學吸收劑作用。如：砜胺法。直接氧化法： 對H2S直接氧化使其轉(zhuǎn)換成元素硫，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 。膜分離法：利用氣體各組分通過薄膜滲透性能的區(qū)別，將某種氣體組分從氣流中分離和提濃，達到天然氣脫酸性氣的目的。適用于從天然氣內(nèi)分出大量CO2的場合。3吸收與解吸：吸收：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出，這一過程稱為吸收。易溶解的氣體組分稱為溶質(zhì)，溶劑稱吸收劑。 根據(jù)是否有明顯的化學反應(yīng)，吸收又分為兩類：（1）物理吸收：吸收過程中沒有明顯的化學反應(yīng)，只是單純的物理溶解過程。2）化學吸收：吸收過程中存在明顯的化學反應(yīng)，產(chǎn)生新的物質(zhì)，液相內(nèi)的溶質(zhì)濃度始終很低，濃差推動力保持較高數(shù)值，使溶劑對溶質(zhì)的吸收能力大幅提高。吸收特性：隨著吸收的不斷進行，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)速率減慢，最后降為零，氣液相達到平衡，稱為吸收平衡。此時，溶劑中溶質(zhì)濃度達到最大值。氣液平衡時，溶劑中的溶質(zhì)濃度稱為平衡溶解度，簡稱溶解度。影響溶解度大小的因素主要有：1）壓力：系統(tǒng)壓力對溶解度的影響很小，?？珊雎?；2）溫度：溫度對溶解度的影響較大，隨溫度上升，溶解度下降；3）物系組成：一定溫度下，溶解度僅和物系組成有關(guān)。另外吸收還具有選擇吸收性和吸收熱效應(yīng)。解吸：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。影響解吸的因素主要是壓力和溫度：1）溫度：溫度越高越有利于解吸；2）壓力：壓力越低越有利于解吸。生產(chǎn)上常用的解吸方法是：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，或加熱或減壓或既加熱又減壓使溶液汽化，從而分出被吸收的溶質(zhì)。3化學吸收法是利用弱堿性水溶液吸收天然氣內(nèi)的酸性組分并進行化學反應(yīng)，使天然氣內(nèi)的酸氣含量大幅降低。通過改變工藝條件（壓力、溫度），使吸收酸氣的溶液進行逆向化學反應(yīng)，放出酸氣，使水溶液再生、恢復吸收酸氣的活性，使脫酸過程連續(xù)進行。多數(shù)化學吸收法采用胺和碳酸鹽為吸收溶劑。3一乙醇胺(MEA)的特點：1）蒸氣壓高，揮發(fā)性強，溶劑的蒸發(fā)損失大；2）堿性強，反應(yīng)速度快，能夠迅速吸收天然氣中的酸性氣體，易于降低天然氣中酸性氣體濃度；3）腐蝕性強，溶液濃度低，溶液的循環(huán)量大，再生所需的熱負荷高；4）化學穩(wěn)定性較好，在沒有其他化學劑參與時，常沸點以下溫度范圍內(nèi)不會發(fā)生降解和分解；5）易氧化變質(zhì)，因此儲罐和緩沖罐應(yīng)有甜氣或氮氣為覆蓋氣體；6）對H2S和CO2的吸收無選擇性，同時也吸收羰基硫(COS)和二硫化碳(CS2)并與之發(fā)生不可逆化學反應(yīng)。二乙醇胺(DEA)的特點：1）蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失??；2）堿性弱，與酸氣化學鍵的結(jié)合力弱，所需再生熱??；3）腐蝕性較弱，溶液濃度較高（DEA水溶液的質(zhì)量分數(shù)比一乙醇胺(MEA)高），溶液的循環(huán)量較小，再生所需的熱負荷較低；4）對H2S和CO2的吸收無選擇性，同時也吸收羰基硫(COS)和二硫化碳(CS2)，而且與COS、CS2生成的化合物能再生，因而不需要復活釜。二甘醇胺(DGA)的特點：1）蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失?。?）腐蝕性略低于MEA，二甘醇胺（DGA）水溶液的質(zhì)量分數(shù)比一乙醇胺（MEA）高，溶液的循環(huán)量較小，再生所需的熱負荷較低；3）對H2S和CO2的吸收無選擇性，同時也吸收羰基硫(COS)和二硫化碳(CS2)并與之發(fā)生不可逆化學反應(yīng)。4）凝固點低（℃），適宜在高寒地區(qū)使用。二異丙醇胺(DIPA)特點：1）蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失??；2）腐蝕性弱，溶液濃度高，溶液的循環(huán)量小，再生所需的熱負荷低；3）低壓下能選擇性地脫除H2S，但隨著壓力提高選擇性下降，在較高壓力下能同時脫除H2S和CO2；4）二異丙醇胺（DIPA）能脫除羰基硫(COS)，而且易再生。甲基二乙醇胺(MDEA)的特點：1）蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失??；2）甲基二乙醇胺（MDEA）比熱低，所需再生熱??；3）腐蝕性低，溶液濃度高，循環(huán)量小，再生所需的熱負荷低；4）具有吸收選擇性，對H2S的吸收能力比CO2高；5）凝固點低（℃），適宜在高寒地區(qū)使用。熱碳酸鉀的特點：1）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；2）碳酸鉀與H2S、CO2的反應(yīng)熱僅為胺法的一半左右，減少了再生所需的熱量；3）存在CO2時才能脫H2S，適用于CO2／H2S比值高的酸性天然氣，可脫除COS和CS2；4）要求碳酸鉀溶液質(zhì)量分數(shù)小于35％，否則將產(chǎn)生重碳酸鹽類沉淀；5）溶液內(nèi)含有固體懸浮物和重烴時會產(chǎn)生發(fā)泡和溶劑損失；6）溶液有極強的腐蝕性，需要向系統(tǒng)注入防腐劑。 主要設(shè)備：吸收塔：用吸收劑從天然氣內(nèi)分出酸性氣體的塔器稱吸收塔或接觸塔。1）類型：氣體處理量較小的吸收裝置常用不銹鋼填料塔， 米的裝置常用浮閥塔（不銹鋼塔板）或規(guī)整式填料塔（規(guī)整填料一般由波紋狀的金屬網(wǎng)或多孔板重疊而成）。2）結(jié)構(gòu) （1）塔板：塔板數(shù)量根據(jù)酸氣負荷和溶液濃度（即酸氣溶入溶液的推動力）確定，使用推薦溶液濃度和酸氣荷載時常為20～24塊實際塔板。 m，～ m。（2）塔頂捕霧器：減少甜氣對吸收溶液的攜帶。（3）出口滌氣器：減少溶劑蒸發(fā)損失。（4）塔底滌氣段：脫除氣體內(nèi)夾帶的液固雜質(zhì)，防止溶劑污染。（5）充水塔板：貧液進料塔板上方有2～5塊充水塔板，使脫酸氣體通過水層，對氣體進行水洗可減少溶液被氣體攜帶出塔的損失，同時可減少補充水量。閃蒸罐，作用：脫除醇胺富液吸收的烴類（否則這些液烴將進入再生塔干擾胺液再生，并促使胺液在再生塔內(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)。再生塔回流罐換熱設(shè)備：重沸器：重沸器為再生塔提供熱量，其熱負荷由以下四部分組成：①將醇胺溶液加熱至沸點；②使再生塔塔頂回流液(水)汽化；③補充水的熱負荷；④重沸器和再生塔的熱損失。回流冷凝器：再生塔塔頂?shù)幕亓骼淠鞯呢摵墒抢鋮s塔頂氣并把水蒸汽凝析為水。貧／富胺液換熱器：換熱器的作用是預熱富液減少重沸器負荷，同時回收貧液顯熱減少貧液冷卻器負荷。貧胺冷卻器。過濾器4醇胺脫酸氣系統(tǒng)在運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：大體分三類：正常損失、非正常損失和降解損失。 1）正常損失：正常損失包括：①甜氣帶走的醇胺； ②閃蒸罐排出閃蒸氣內(nèi)攜帶的胺液溶劑，這種損失通常很?。虎墼偕亓鞴夼欧诺臍怏w含有微量溶劑蒸氣，由于再生塔塔頂流出物基本不含溶劑，因而這種損失也極?。?④復活釜損失——復活溫度比再生溫度高，造成溶劑損失。2）非正常損失：非正常損失主要包括：①溶劑循環(huán)系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏；②吸收塔內(nèi)溶液發(fā)泡增加的溶劑損失；③原料氣攜帶采出水增加的溶劑損失等。非正常損失常高于正常損失。3）降解損失：降解是指醇胺溶液變質(zhì)、吸收酸氣能力降低的現(xiàn)象。嚴重降解的吸收溶液需要更新。醇胺溶液降解主要有三類：①熱降解：指溶液溫度過高產(chǎn)生的變質(zhì)現(xiàn)象。②化學降解：指氣流中的CO有機硫和醇胺發(fā)生副化學反應(yīng)，產(chǎn)生難以完全再生的化合物。③氧化降解：指溶液和氧接觸產(chǎn)生熱穩(wěn)定性極好、不能再生的產(chǎn)物，從而導致溶液降解。如氧能和一乙醇胺（MEA）反應(yīng)生成熱穩(wěn)性鹽類，即降解產(chǎn)物。降低降解損失的措施：①嚴格控制溶液的再生溫度。 ②保持系統(tǒng)密閉、避免空氣進入系統(tǒng)。③醇胺溶液儲罐應(yīng)有惰性氣或甜氣覆蓋。④醇胺泵的入口壓力應(yīng)高于大氣壓。⑤觀察貧液顏色（正常情況下胺液應(yīng)為淺棕色或稻草顏色 ），判斷貧液品質(zhì)，經(jīng)常檢查胺液的濃度和pH值。⑥保證補充水的品質(zhì)，補充水不含游離氧。溶液發(fā)泡的原因：①胺液內(nèi)含有腐蝕產(chǎn)物和固體雜質(zhì)；②胺液降解產(chǎn)物；③在胺液或氣體內(nèi)含液烴；④原料氣滌氣程度不夠，原料氣內(nèi)帶液烴和采出水；⑤脫酸裝置上游添加的各種化學劑、防腐劑等活性物質(zhì)；⑥胺裝置投產(chǎn)時，系統(tǒng)凈化程度不夠；⑦補充水水質(zhì)不合要求；⑧機械式和活性炭過濾器工作惡化等。溶液發(fā)泡帶來的問題：裝置壓降波動、處理量和脫酸效率大幅降低，以及溶劑耗量大幅上升。發(fā)泡嚴重時將迫使裝置停產(chǎn)。措施：①定期在室內(nèi)測定溶液的發(fā)泡傾向。②篩選消泡劑種類和用量，裝置發(fā)生胺液發(fā)泡時，添加消泡劑作為應(yīng)急措施。消泡劑主要有兩類：①高分子醇類，用于非離子型的發(fā)泡物質(zhì)。②硅酮類高分子