【正文】 tenitlg 維普資訊 55 衰 2 改造苗后脫磺比較 實踐證明，活化 MDEA 法脫碳節(jié)能效果星著， 其特點可歸結(jié)如下： (1)它兼有物理吸收與化學(xué)吸收的特點，即溶 劑對 CO：的負載量大，凈化度高，再生時靠閃蒸放 出大量 c0 從 而減少再生蒸汽用量。凈化度高；男外， 由于 (如 z 在 MDEA 溶液中溶解熱較小，因此 MDEA 溶液再生時需要熱量少。貧液經(jīng)溶液換熱器 (5E)與來自第 二閃蒸塔的半貧液換熱，經(jīng)貧液泵 (zP)加壓后進入 貧液冷卻器 (2E)，進一步冷卻 至 60℃ ，進入吸收塔 頂部，自上而下洗滌變換氣，使之達到要求的凈化 中國最龐大的下資料庫 (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 9 頁 共 14 頁 度 為了盡可能地降低溶劑損失，第二閃蒸塔設(shè)置 三塊洗滌板，加入冷凝液進行洗滌．整個脫碳裝置回 收冷凝液并設(shè)有冷凝液的循環(huán)系統(tǒng)?！? 氣經(jīng)塔 頂冷凝液洗滌后進入 COz 冷卻器 (4E)冷卻至 40 ℃，分離出冷凝液后，送往尿素工段使用。這樣既回收了氫、 氨氣，又提高了再生氣中 COz 氣的純度。吸收塔頂部 出來為凈化氣，其中 C 含量小于 0． z ，經(jīng)凈化 氣冷卻器 (1E)用循環(huán)水冷卻到 40℃ ，分離水份后， 送壓縮機四段入口，冷凝液去冷凝液槽。 1 5 ～ 3O 的 MDEA 溶液在高負荷下運轉(zhuǎn)完壘可以適用碳鋼設(shè) 備。 2． 3． 5 溶液對設(shè)備的腐蝕性 NHD 溶劑本身對碳鋼設(shè)備無腐蝕，但在高溫和 有水蒸汽存在的場合， NHD溶劑對碳鋼有輕度腐 蝕，需用不銹鋼 MDEA 是叔胺，為弱堿性，同時由于它與 CO, 反應(yīng)不生成氨基甲酸酯，也不存在由該酯引起的變 質(zhì)反應(yīng)，如 2O (質(zhì)量比 )的 MDEA 溶液對再沸器、 換熱器的腐蝕僅為 0． 04Ⅱ m NHD 法吸收 CO2 所采用的聚乙二醇二甲醚的純?nèi)軇?MDEA 法 中吸收 CO2 目 U采用 MDEA 30 ～ 4O 的溶液。 2． 3． 4 投資 NHD 法脫碳流程比 MDEA 法流程復(fù)雜一些， ． 且 CO,吸收塔半貧液泵貧液泵換溶熱 _掖器半貧液生泵． 八閑塔／再生塔 圈 3 話化 MDEA 法漶程圈 維普資訊 第 28 卷 設(shè)備較多，投資比例為 1． 2： 1 對于改造項目，其投資主要為新增設(shè)備及溶液 的費用。 t 氨。 t 噸氨。 在括化 MDEA 法中，凈化氣中 cOz 量一般為 0． 08％～ O． 1 ，但實際運行中 cO2含量更低，工 藝操作彈性很大，烏石化二化肥試車和試生產(chǎn)也證 明了這一點，裝置在 85 ～ 95 的生產(chǎn)負荷下 MDEA 溶液濃度為 35 (重量比 )時，出吸收塔頂 部凈化氣中 cO2 含量穩(wěn)定地維持在 0． O4～ O． 06 mg tt氨。汽 t撂 i氨 無酶泣 |f 蝕性有 苯菲爾法和活化 MDEA 法脫碳在水電消耗方 面相差不大，但蒸汽消耗差別較大，前者一般大干 1 t t1氨 1． 2 0．。 01 凈 CO 化 , 純度塞 99． 2 99． 6 CO,純度 l00 聃損失 中國最龐大的下資料庫 (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 7 頁 共 14 頁 需排放系統(tǒng)自身平衡冷凝液排放 21 2 力蒼 }／瞳 r a’ 衰 1 活化 MDEA 法和苯菲爾法比較 活化 MDEA 法比較項目苯菲爾法 物理一化學(xué)吸收類型化學(xué) 噯力 ． 1． 7 1 7 ／ a 噯峰羿虛上塔 50～ 60，下塔 85 塔 70，下塔 106 0． 1～ 0． 2 0．。 0 1 0 0． 2 0． 4 06 0 2分 維普資訊 壓在 0． 38～ 1． 2MPa 范圍時， cO2 在 MDEA 溶液 中的溶解度最大；當 cO 分壓大于 1． 2 MPa 時， cO：在聚乙二醇二甲醚溶液中的溶解度最大。 2． 2． 1 COz 在 MDEA、苯菲爾和乙二醇二甲醚中 的溶解度比較 由圖 2的等溫相平衡曲線可見， COz 分壓在 0． 5 MPa 時， MDEA、苯菲爾法和聚乙二醇二甲醚 中 CO2 的溶解度分別為 58,53 和 30Nm m～ ，其 中 MDEA 溶液的溶解度最大。前者是 5O年代開發(fā)，其特點是工藝 技術(shù)成熟，運行可靠，但此法溶液對設(shè)備腐蝕較大， 再生能耗高，操作費用較大 {碳酸丙烯酯法 8O年代 在中型化肥廠廣泛使用，其特點是投資少，運行可 靠，但在氣溫、水溫高的地區(qū)，凈化氣中的 C0z 含量 偏高；而且流程較長，溶劑耗量大。 ( )主要操作條件及指標 ／ V 進脫碳裝置變換氣組份 1． 7MPa(G) uv￡ 0山． Z14 MP 鏈 a( G8) 0． 2 98 55000m a 一。 MDlIA 溶液吸收 ∞ 2屬于典型的物理一化學(xué) 吸收， MDE^溶液可視為物理化學(xué)吸收劑，被吸收 的 C0z 通過閃燕就可以解吸，既可以滿足凈化度的 要求，又可以節(jié)省再生能耗，而且 MDEA 含有一個 叔胺作為活性基團，吸收∞ ：后生成碳酸氫鹽，加 熱再生時遠比伯仲胺與∞ ：生成較為穩(wěn)定的氨基 甲酸鹽所需熱量低的多。 純 MDEA 與 C0z 不能直接發(fā)生反應(yīng)，但其水 溶液與 C0z 可按下式反應(yīng)： (1) CO2+H 0 — 釘 + HC()a 一 中國最龐大的下資料庫 (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 5 頁 共 14 頁 (2) H +R2NCHl = ： NCHlH 式 (1)受掖膜控制，反應(yīng)極慢，式 (2)劓系瞬間可 逆反應(yīng)，因此式 (1)為 MDEA 吸收 C0：的控和步 驟，為加快吸收速度，在 MDEA 溶液中加人 1 ～ 5 ％的活化劑 DEA(R： NH)后，反應(yīng)按下式進行： (3) R： NH+ 0 一 NCOOH R,39。在一定條 件下，對∞ z 等酸性氣體有很強的吸收能力，而且 反應(yīng)熱小，解吸溫度低，化 學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無毒不降解。 (kg 1 MDEA 的特點、脫碳機理 MDEA(NMethyldiethanolaIIliDe)即 N甲基 二乙醇胺，分子式 CII~N(CH2C }OH)z，分子量 119． 2，沸點 246~248℃ ，閃點 260℃ ，凝固點 21 ℃，汽化潛熱 519． 16 kJ在國內(nèi)尚無同等規(guī)模苯 菲爾法改為活化 MDEA 脫碳裝置的前提下，我院于 1998 年 7 月成功地對其進行了脫碳技術(shù)改造，并于 1O月份一次開車成功。 柳州化肥廠屬一宗中型化肥廠，為降低脫碳裝 置能耗，決定對其進行技術(shù)改造，并使生產(chǎn)能力滿足 12萬 t 8O年代中期，國內(nèi)開始對活化 MDEA 脫碳技 術(shù)進行消化吸收和創(chuàng)新研究，并成功地應(yīng)用于合成 氨工業(yè)中。該工藝具有能耗低，氣體 凈化度高，溶液穩(wěn)定，揮發(fā)度低，對碳鋼設(shè)備無腐蝕 等優(yōu)點。 (7)運行經(jīng)濟性。 (6)幾種溶液對碳鋼的腐蝕性不同。 NIID 法系統(tǒng)未發(fā)現(xiàn)過硫堵問題，據(jù)反映，某裝置運行近兩年溶劑中硫含量已達 l 4OO 一 2 000m~,／ l。系統(tǒng)中析出的硫磺堵塞換熱管和塔填料、內(nèi)件。除工藝過程本身的性能外，很大程度上還取決于外界因素和管理水平。按照設(shè)計 (4)HS 法再生氣中 H2S含量 15mg／ m3(其它方法 150mg／ m3)。設(shè)計變更，必然引起工程量的變化，造成工程造價的波動，往往使工程投資失控。尤其在市場經(jīng)濟的新形勢下，在計劃經(jīng)濟和市場經(jīng)濟交錯復(fù)雜的過渡階段，提高建設(shè)質(zhì)量，控制工程造價，充分發(fā)揮投資效益，加強企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者在實施階段的管