DEA和MDEA兩種溶劑的脫碳工藝的比較
2020-05-200
1.1工藝流程簡述
應(yīng)用溶劑吸收法脫CO2,溶劑種類較多,但工藝流程基本上還是一樣的,主要由吸收塔和再生塔組成。
天然氣經(jīng)天然氣處理裝置的聚集分離器(FT-1020)分液、過濾后,由脫水干燥器(V-1110/1120/1130)前管道引出進入脫碳裝置,經(jīng)計量、與貧胺溶劑換熱后進入吸收塔(T-01)底部。貧胺溶劑由塔頂部進入塔內(nèi),吸收CO2的富胺溶劑由塔底排出。脫CO2后的天然氣從吸收塔頂排出。
為防止天然氣攜帶過多水分,影響天然氣處理裝置干燥器脫水,需經(jīng)水冷卻器(E-03)冷卻、分離器(V-01)分液后,在返回脫水干燥器前段管道。
由吸收塔底部排出的含CO2的富胺溶劑減壓后(0.5MPa)進入閃蒸罐(V-02),將吸收的少量C1 、CO2等閃蒸出來。再經(jīng)貧富胺換熱器(E-02)預(yù)熱后進入溶劑再生塔(T-02)上部進行再生。塔頂氣相經(jīng)冷凝器(AC-02)冷凝后進入回流罐(V-03),排出不凝氣CO2。液相(H2O)經(jīng)回流泵(P-05)回到塔頂。塔底設(shè)重沸器(E-04)加熱。因內(nèi)熱源不足,重沸器采用加熱爐。加熱爐與塔需保持一定的安全距離,管道較長阻力增大,采用泵(P-04)強制循環(huán)加熱。脫除CO2的貧胺溶劑經(jīng)貧胺溶劑換熱器(E-02)回收熱量降溫后進入溶劑緩沖罐(V-04),在經(jīng)泵(P-01)加壓、冷卻、換熱后進入吸收塔頂部循環(huán)使用。
胺溶劑循環(huán)使用一段時間后就,會產(chǎn)生鐵銹等雜質(zhì),經(jīng)泵(P-02)循環(huán)過濾清除。
吸收塔有時產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象,尤其是開車時極易發(fā)泡,裝置設(shè)有消泡罐(V-06),必要時加入消泡劑。
溶劑循環(huán)工程中會有部分損失,設(shè)有胺配置罐((V-05),配置好的溶劑根據(jù)需要隨時補充。
1.2 脫CO2方法簡述
天然氣脫CO2的方法很多,主要有固體催化劑吸附法、化學催化劑吸收法和物理溶劑吸收法等。固體吸附法需周期性更換吸附劑,生產(chǎn)費用高,廢吸附劑需要進行處理,因而僅適用于處理氣量小、含少量CO2的天然氣。物理溶劑吸收法適用于CO2含量較高的天然氣,但對重烴有吸收性,會對天然氣中的C3+烴類造成損失。天然氣脫CO2常用的方法是化學溶劑吸收法,常用的溶劑有一乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺等,本方案選用化學溶劑吸收法。
1.3 常用的吸收劑及特點
1.3.1 一乙醇胺(MEA)
MEA的價格便宜,反應(yīng)能力強,易再生,穩(wěn)定性較好,以前用的較多。缺點是與天然氣中的羰基硫(COS)、二硫化碳(CS2)和O2等會發(fā)生不可逆變質(zhì)反應(yīng)而變質(zhì);易發(fā)泡、損失大、能耗較高;同時對設(shè)備腐蝕嚴重等?,F(xiàn)逐漸被新開發(fā)的溶劑所取代。
1.3.2二乙醇胺(DEA)
DEA對CO2吸收量較大。與COS、CS2反應(yīng)時可逆的,不易變質(zhì);對設(shè)備腐蝕較?。粨p失比MEA小約1/3;且能耗低。
1.3.3 N-甲基二乙醇胺(MDEA)
MDEA是近年來新開發(fā)的溶劑,對CO2吸收量大;反應(yīng)熱??;再升溫度低;能耗??;化學性質(zhì)穩(wěn)定;對設(shè)備基本無腐蝕;有起泡現(xiàn)象。
MEA、DEA、MDEA的物理性質(zhì)見表1-3-1
1.4 工藝方案選比
DEA和MDEA兩種溶劑脫碳工藝方案比較
1.4.1兩種溶劑工藝消耗指標比較見表1-4-1
1.4.2兩種溶劑工藝經(jīng)濟指標比較見表1-4-2
1.5 推薦工藝方案
經(jīng)過上述比較,用MDEA作溶劑時脫碳工藝的能耗、工程投資和運算成本等明顯低于DEA方案,MEDA對設(shè)備的腐蝕性也低于DEA,所以推薦MEDA工藝方案。
上一篇熄焦泵泄漏的原因
下一篇什么是活性MDEA溶液