之二、天然氣脫酸(醇胺法)【講課適用】

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1、油氣集輸工作內(nèi)容油氣集輸工作內(nèi)容1學(xué)校教課天然氣凈化、加工流程框圖天然氣凈化、加工流程框圖氣體氣體凈化凈化氣體氣體加工加工2學(xué)校教課第二部分第二部分 天然氣脫酸天然氣脫酸3學(xué)校教課有劇毒，污染環(huán)境，燃燒產(chǎn)生二氧化硫等污染空氣有劇毒，污染環(huán)境，燃燒產(chǎn)生二氧化硫等污染空氣增加天然氣對(duì)金屬腐蝕增加天然氣對(duì)金屬腐蝕H2S（25.35,23.37 MJ/m3）降低天然氣的熱值降低天然氣的熱值(31.4 MJ/m3)。硫磺回收（硫磺回收（1000/噸）噸）含有含有H H2 2S S和硫化物的天然氣稱為酸性天然氣。和硫化物的天然氣稱為酸性天然氣。不含不含H H2 2S S的天然氣稱為的天然氣稱為“甜氣甜氣”

2、、脫硫氣。、脫硫氣。天然氣中存在酸性氣體（天然氣中存在酸性氣體（H H2 2S S、COCO2 2）影響：）影響：4學(xué)校教課 2003年12月23日的晚上9點(diǎn)55分，重慶開縣高橋鎮(zhèn)小陽村，羅家16號(hào)井發(fā)生特大井噴責(zé)任事故，混有劇毒硫化氫毒氣的天然氣沖天而起,沖高30米左右，243人失去了寶貴的生命。5學(xué)校教課氫脆：氫脆：H H2 2S S的氫原子滲入鋼材，在鋼組織缺陷處結(jié)合成氫的氫原子滲入鋼材，在鋼組織缺陷處結(jié)合成氫分子，產(chǎn)生極大的壓力使裂紋沿平行于鋼材表層方向分子，產(chǎn)生極大的壓力使裂紋沿平行于鋼材表層方向擴(kuò)大，并產(chǎn)生鼓泡。擴(kuò)大，并產(chǎn)生鼓泡。硫化物應(yīng)力開裂：硫化物應(yīng)力開裂：金屬在拉應(yīng)力和酸性環(huán)

3、境中（金屬在拉應(yīng)力和酸性環(huán)境中（含含H H2 2S S，硫化物和，硫化物和水水）形成電化學(xué)腐蝕，產(chǎn)生原子氫和）形成電化學(xué)腐蝕，產(chǎn)生原子氫和Fes,Fes,原子氫通過原子氫通過表層的表層的FeSFeS滲入金屬晶格，是金屬韌勁下降，在金屬滲入金屬晶格，是金屬韌勁下降，在金屬組織缺陷處原子氫聚集成氫分子，使金屬內(nèi)部產(chǎn)生極組織缺陷處原子氫聚集成氫分子，使金屬內(nèi)部產(chǎn)生極大的局部應(yīng)力，在外載荷和內(nèi)應(yīng)力的作用下韌性降低大的局部應(yīng)力，在外載荷和內(nèi)應(yīng)力的作用下韌性降低的金屬突然開裂并迅速擴(kuò)大，這種現(xiàn)象為硫化物應(yīng)力的金屬突然開裂并迅速擴(kuò)大，這種現(xiàn)象為硫化物應(yīng)力開裂開裂6學(xué)校教課一、脫酸氣方法一、脫酸氣方法間歇法間

4、歇法化學(xué)吸收法化學(xué)吸收法物理吸收法物理吸收法混合溶劑吸收法混合溶劑吸收法直接氧化法直接氧化法膜分離法膜分離法按操作特點(diǎn)、按操作特點(diǎn)、脫酸原理，脫酸原理，脫酸工藝可分：脫酸工藝可分：7學(xué)校教課一、脫酸氣方法一、脫酸氣方法1 1、間歇法、間歇法 按脫酸氣原理可分為：按脫酸氣原理可分為：（1 1）化學(xué)反應(yīng)法：）化學(xué)反應(yīng)法：有明顯的有明顯的化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)，與酸氣的反應(yīng)物，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(chǎng)合。比如海綿鐵法脫除酸氣。濃度低的場(chǎng)合。比如海綿鐵法脫除酸氣。（2 2）物理吸附法：）物理吸附法：沒有明顯的化學(xué)

5、反應(yīng)，只是單純的沒有明顯的化學(xué)反應(yīng)，只是單純的吸吸附附，比如用分子篩脫除酸氣。，比如用分子篩脫除酸氣。特點(diǎn)：脫酸設(shè)備只能批量生產(chǎn)，不能連續(xù)生產(chǎn)特點(diǎn)：脫酸設(shè)備只能批量生產(chǎn)，不能連續(xù)生產(chǎn)。8學(xué)校教課2 2、化學(xué)吸收法、化學(xué)吸收法 在一個(gè)塔器內(nèi)以弱堿性溶液作為吸收劑與酸氣反應(yīng)，在一個(gè)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。生成某種化合物。在另一塔器內(nèi)，改變工藝條件在另一塔器內(nèi)，改變工藝條件(加熱、降壓、汽提等加熱、降壓、汽提等)使化學(xué)反應(yīng)逆向進(jìn)行，堿性溶液得到再生，恢復(fù)對(duì)酸氣的使化學(xué)反應(yīng)逆向進(jìn)行，堿性溶液得到再生，恢復(fù)對(duì)酸氣的吸收能力，使天然氣脫酸氣過程循環(huán)連續(xù)進(jìn)行。吸收能力，使天然

6、氣脫酸氣過程循環(huán)連續(xù)進(jìn)行。各種醇胺溶液是化學(xué)吸收法中使用最廣泛的吸收劑，各種醇胺溶液是化學(xué)吸收法中使用最廣泛的吸收劑，有一乙醇胺有一乙醇胺(MEA)(MEA)二乙醇胺二乙醇胺(DEA)(DEA)二甘醇胺二甘醇胺(DGA)(DGA)甲基二乙醇胺甲基二乙醇胺(MDEA)(MDEA)二異丙醇胺二異丙醇胺(DIPA)(DIPA)等。等。9學(xué)校教課3 3、物理吸收法、物理吸收法 以有機(jī)化合物作為溶劑，在高壓、低溫下以有機(jī)化合物作為溶劑，在高壓、低溫下使酸氣組分使酸氣組分溶解溶解于溶劑內(nèi)。吸收了酸氣的溶劑于溶劑內(nèi)。吸收了酸氣的溶劑又在低壓、高溫下釋放酸氣，使溶劑恢復(fù)對(duì)酸又在低壓、高溫下釋放酸氣，使溶劑恢復(fù)

7、對(duì)酸氣的吸收能力，使脫酸過程循環(huán)持續(xù)進(jìn)行。氣的吸收能力，使脫酸過程循環(huán)持續(xù)進(jìn)行。物理溶劑再生時(shí)所需的加熱量較少，適用物理溶劑再生時(shí)所需的加熱量較少，適用于天然氣內(nèi)酸氣負(fù)荷高，要求同時(shí)進(jìn)行天然氣于天然氣內(nèi)酸氣負(fù)荷高，要求同時(shí)進(jìn)行天然氣脫水的場(chǎng)合。如冷甲醇法。脫水的場(chǎng)合。如冷甲醇法。10學(xué)校教課4 4、混合溶劑吸收法、混合溶劑吸收法 以物理溶劑和化學(xué)溶劑配制的混合溶劑以物理溶劑和化學(xué)溶劑配制的混合溶劑作為吸收劑，兼有物理吸收和化學(xué)吸收劑作作為吸收劑，兼有物理吸收和化學(xué)吸收劑作用。用。如：砜胺法。如：砜胺法。11學(xué)校教課5 5、直接氧化法、直接氧化法 對(duì)對(duì)H H2 2S S直接直接氧化氧化使其轉(zhuǎn)化成

8、元素硫，使其轉(zhuǎn)化成元素硫，如：如：Claus(Claus(克勞斯克勞斯)法。法。在天然氣工業(yè)中常用于天然氣脫出酸在天然氣工業(yè)中常用于天然氣脫出酸氣的處理，適合于處理流量小、酸氣濃度氣的處理，適合于處理流量小、酸氣濃度很高的原料氣很高的原料氣 。12學(xué)校教課6 6、膜分離法、膜分離法 是利用氣體中各組分通過薄膜是利用氣體中各組分通過薄膜滲透滲透性性能的區(qū)別，將某種氣體組分從氣流中分離能的區(qū)別，將某種氣體組分從氣流中分離和提濃，從而達(dá)到天然氣脫酸性氣的目的。和提濃，從而達(dá)到天然氣脫酸性氣的目的。適用于從天然氣內(nèi)分出大量適用于從天然氣內(nèi)分出大量COCO2 2的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。13學(xué)校教課 利用氣體混合

9、物中各組分在某種溶劑內(nèi)的溶解性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，差別，使易溶解的氣體溶解于溶劑中而從氣體中分出，這一過程稱為這一過程稱為吸收吸收。易溶解的氣體組分稱為易溶解的氣體組分稱為溶質(zhì)溶質(zhì)，溶劑稱，溶劑稱吸收劑吸收劑。根據(jù)是否有明顯的化學(xué)反應(yīng)，吸收又分為兩類：根據(jù)是否有明顯的化學(xué)反應(yīng)，吸收又分為兩類：（1 1）物理吸收：）物理吸收：吸收過程中沒有明顯的化學(xué)反應(yīng)，只是吸收過程中沒有明顯的化學(xué)反應(yīng)，只是單純的物理溶解過程。單純的物理溶解過程。（2 2）化學(xué)吸收：）化學(xué)吸收：吸收過程中存在明顯的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生吸收過程中存在明顯的化學(xué)反應(yīng)，

10、產(chǎn)生新的物質(zhì)。新的物質(zhì)。二、吸收與解吸二、吸收與解吸1 1、吸收、吸收14學(xué)校教課 隨著吸收的不斷進(jìn)行，吸收劑內(nèi)溶質(zhì)濃隨著吸收的不斷進(jìn)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)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(dá)到平衡，稱速率減慢，最后降為零，氣液相達(dá)到平衡，稱為為吸收平衡吸收平衡。此時(shí)，溶劑中溶質(zhì)濃度達(dá)到。此時(shí)，溶劑中溶質(zhì)濃度達(dá)到最大最大值。值。氣液平衡時(shí)，溶劑中的溶質(zhì)濃度稱為平氣液平衡時(shí)，溶劑中的溶質(zhì)濃度稱為平衡溶解度，簡稱衡溶解度，簡稱溶解度溶解度。吸收特性吸收特性15學(xué)校教課影響溶解度大小的因素有：影響溶解度大小的因素有：（1 1）壓力

11、：系統(tǒng)壓力對(duì)溶解度的影響很小，?？珊雎裕粔毫Γ合到y(tǒng)壓力對(duì)溶解度的影響很小，常可忽略；（2 2）溫度：溫度對(duì)溶解度的影響較大，隨溫度上升，溶解度溫度：溫度對(duì)溶解度的影響較大，隨溫度上升，溶解度下降；下降；（3 3）物系組成：一定溫度下，溶解度僅和物系組成有關(guān)。物系組成：一定溫度下，溶解度僅和物系組成有關(guān)。另外吸收還具有另外吸收還具有選擇吸收性選擇吸收性和和吸收熱效應(yīng)吸收熱效應(yīng)：吸收總具有一定的選擇性，要選擇對(duì)酸氣溶解度大的溶吸收總具有一定的選擇性，要選擇對(duì)酸氣溶解度大的溶劑與酸性天然氣接觸，才能脫除天然氣內(nèi)所含的酸氣組分。劑與酸性天然氣接觸，才能脫除天然氣內(nèi)所含的酸氣組分。溶劑吸收溶質(zhì)時(shí)，被吸收

12、氣體組分由氣態(tài)變成液態(tài)，會(huì)產(chǎn)溶劑吸收溶質(zhì)時(shí)，被吸收氣體組分由氣態(tài)變成液態(tài)，會(huì)產(chǎn)生溶解熱。即使物理吸收也會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)；若為化學(xué)吸收，生溶解熱。即使物理吸收也會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)；若為化學(xué)吸收，還伴隨產(chǎn)生反應(yīng)熱。因而，隨吸收過程的進(jìn)行，溶液溫度必還伴隨產(chǎn)生反應(yīng)熱。因而，隨吸收過程的進(jìn)行，溶液溫度必將升高。將升高。16學(xué)校教課 解吸是從溶液內(nèi)分出溶質(zhì)的過程，也稱為吸解吸是從溶液內(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。收劑的再生。解吸是吸收的逆過程。影響解吸的因素主要是：影響解吸的因素主要是：（1 1）溫度：）溫度：溫度越高越有利于解吸；溫度越高越有利于解吸；（2 2）壓力：）壓力：壓力越低

13、越有利于解吸。壓力越低越有利于解吸。2 2、解吸、解吸 生產(chǎn)上常用的解吸方法生產(chǎn)上常用的解吸方法：用不含或少含溶質(zhì)的惰性：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)。加熱又減壓使溶液汽化，從而分出被吸收的溶質(zhì)。17學(xué)校教課3 3、吸收、吸收-解吸系統(tǒng)解吸系統(tǒng) 吸收吸收-解吸解吸 吸收劑溶液吸收溶質(zhì)。吸收劑溶液吸收溶質(zhì)。吸收劑溶液內(nèi)溶質(zhì)濃度逐吸收劑溶液內(nèi)溶質(zhì)濃度逐步增大并趨于平衡溶解度，步增大并趨于平衡溶解度，此時(shí)該吸收劑逐步喪失對(duì)此時(shí)該吸收劑逐步喪失對(duì)溶質(zhì)的吸收能力。溶質(zhì)的吸收

14、能力。富含溶質(zhì)的吸收劑溶液富含溶質(zhì)的吸收劑溶液稱為稱為富液富液。吸收吸收再生再生 通過解吸使富液釋通過解吸使富液釋放吸收的溶質(zhì)，恢復(fù)其放吸收的溶質(zhì)，恢復(fù)其吸收劑原有的吸收能力，吸收劑原有的吸收能力，再生后、恢復(fù)吸收能力再生后、恢復(fù)吸收能力的溶液稱為的溶液稱為貧液貧液。填料塔或板式塔填料塔或板式塔18學(xué)校教課一、醇胺與酸氣的反應(yīng)一、醇胺與酸氣的反應(yīng) 二、醇胺法脫酸氣原理流程二、醇胺法脫酸氣原理流程 三、常用吸收劑三、常用吸收劑四、胺法及其改進(jìn)工藝四、胺法及其改進(jìn)工藝五、主要設(shè)備五、主要設(shè)備 六、操作六、操作第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)吸收法化學(xué)吸收法19學(xué)校教課一、醇胺與酸氣的反應(yīng)一、醇胺與酸氣的反應(yīng) 在

15、醇胺分子結(jié)構(gòu)內(nèi)有在醇胺分子結(jié)構(gòu)內(nèi)有一個(gè)胺基和至少一個(gè)羥基一個(gè)胺基和至少一個(gè)羥基。羥基可降低醇胺蒸氣壓，增加在水中的溶解度；羥基可降低醇胺蒸氣壓，增加在水中的溶解度；胺基使水溶液呈堿性，促進(jìn)對(duì)酸性組分的吸收。胺基使水溶液呈堿性，促進(jìn)對(duì)酸性組分的吸收。1、醇胺的分子結(jié)構(gòu)醇胺的分子結(jié)構(gòu)20學(xué)校教課 均為可逆反應(yīng)。均為可逆反應(yīng)。在在低溫低溫下，反應(yīng)向右進(jìn)行，醇胺溶液吸收下，反應(yīng)向右進(jìn)行，醇胺溶液吸收H H2 2S S和和COCO2 2酸氣，酸氣，生成胺鹽并放出熱量；生成胺鹽并放出熱量；在在較高溫度較高溫度下，反應(yīng)向左進(jìn)行，溶液內(nèi)的胺鹽分解，放下，反應(yīng)向左進(jìn)行，溶液內(nèi)的胺鹽分解，放出酸氣，溶液得到再生。

16、出酸氣，溶液得到再生。2、醇胺與酸氣的主要化學(xué)反應(yīng)、醇胺與酸氣的主要化學(xué)反應(yīng)低溫低溫高溫高溫21學(xué)校教課二、醇胺法脫酸氣原理流程二、醇胺法脫酸氣原理流程1 1一入口滌氣器；一入口滌氣器；2 2一吸收塔；一吸收塔；3 3一一“甜氣甜氣”出口分離器；出口分離器；4 4一循環(huán)泵；一循環(huán)泵；5 5一貧胺冷卻器；一貧胺冷卻器；6 6一閃蒸罐；一閃蒸罐；7 7一除固過濾器；一除固過濾器；8 8 一碳粒過濾器；一碳粒過濾器；9-9-增壓泵；增壓泵；10-10-緩沖罐；緩沖罐；1 11 1一貧富胺液一貧富胺液換熱器；換熱器；1212一再生塔；一再生塔；1313一回流冷凝器；一回流冷凝器；1414一回流泵；一回

17、流泵；1515一重沸器；一重沸器；1616一回流罐一回流罐1、基本工藝流程、基本工藝流程13%固液雜質(zhì)固液雜質(zhì) 3755768888105分離出氣體中可分離出氣體中可能攜帶的胺液能攜帶的胺液 38827688高溫使胺鹽分高溫使胺鹽分解放出酸氣溶解放出酸氣溶液得到再生液得到再生醇胺溶液吸收并醇胺溶液吸收并和酸氣發(fā)生化學(xué)和酸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成胺鹽反應(yīng)形成胺鹽54-6254-62高溫水蒸汽高溫水蒸汽 回收裝置生回收裝置生產(chǎn)硫磺或送產(chǎn)硫磺或送至火炬灼燒至火炬灼燒 11512022學(xué)校教課2 2、胺液分流流程、胺液分流流程 在原料氣酸氣分壓相當(dāng)高的情況下，將再生塔出來的半貧液抽在原料氣酸氣分壓相當(dāng)高的情

18、況下，將再生塔出來的半貧液抽出大部分送至吸收塔中部入塔，而經(jīng)過重沸器進(jìn)一步汽提了的貧出大部分送至吸收塔中部入塔，而經(jīng)過重沸器進(jìn)一步汽提了的貧液則送至吸收塔頂入塔保證凈化氣的質(zhì)量。液則送至吸收塔頂入塔保證凈化氣的質(zhì)量。貧液與半貧液分流流程貧液與半貧液分流流程23學(xué)校教課3 3、幾個(gè)吸收塔富液共用一個(gè)換熱再生系統(tǒng)的、幾個(gè)吸收塔富液共用一個(gè)換熱再生系統(tǒng)的流程流程 在某些情況下，天然氣凈化廠內(nèi)幾個(gè)吸收在某些情況下，天然氣凈化廠內(nèi)幾個(gè)吸收塔的富液可以合并至一套換熱再生系統(tǒng)處塔的富液可以合并至一套換熱再生系統(tǒng)處理，習(xí)慣上簡稱理，習(xí)慣上簡稱“多合一多合一”流程。流程?！岸嗪弦欢嗪弦弧绷鞒痰膬?yōu)點(diǎn)：流程的優(yōu)點(diǎn)：

19、1 1、節(jié)省投資，降低運(yùn)行管理費(fèi)用，減少裝置、節(jié)省投資，降低運(yùn)行管理費(fèi)用，減少裝置檢修費(fèi)用，縮短檢修時(shí)間；檢修費(fèi)用，縮短檢修時(shí)間；2 2、使得裝置能耗下降；、使得裝置能耗下降；3 3、工廠增減處理量的操作變得非常簡單。、工廠增減處理量的操作變得非常簡單。24學(xué)校教課三、常用吸收劑三、常用吸收劑 天然氣脫酸氣工藝中常用的吸收劑有兩大類：天然氣脫酸氣工藝中常用的吸收劑有兩大類：（2 2）碳酸鉀及帶有各種催化劑的碳酸鉀溶液，碳酸鉀及帶有各種催化劑的碳酸鉀溶液，主要介紹熱碳酸鉀。主要介紹熱碳酸鉀。（1 1）醇胺類醇胺類一乙醇胺一乙醇胺 二乙醇胺二乙醇胺 二甘醇胺二甘醇胺 二異丙醇胺二異丙醇胺 甲基二乙

20、醇胺甲基二乙醇胺 25學(xué)校教課（1 1）在各種醇胺中其分子量最小、堿性最強(qiáng)、與酸氣的反在各種醇胺中其分子量最小、堿性最強(qiáng)、與酸氣的反應(yīng)速度最快、酸氣負(fù)荷最高，能夠應(yīng)速度最快、酸氣負(fù)荷最高，能夠迅速吸收迅速吸收天然氣中的天然氣中的酸性氣體，易于降低天然氣中酸性氣體濃度，而且脫除酸性氣體，易于降低天然氣中酸性氣體濃度，而且脫除一定量的酸氣所需要循環(huán)的溶液較少；一定量的酸氣所需要循環(huán)的溶液較少；（2 2）蒸氣壓高，揮發(fā)性強(qiáng)，溶劑的蒸氣壓高，揮發(fā)性強(qiáng)，溶劑的蒸發(fā)損失大蒸發(fā)損失大；（3 3）腐蝕性強(qiáng)，溶液濃度低（腐蝕性強(qiáng)，溶液濃度低（1515 20%20%），特殊部位需要），特殊部位需要使用特殊鋼材；使

21、用特殊鋼材；1 1、一乙醇胺、一乙醇胺(MEA)(MEA)一乙醇胺一乙醇胺(MEA)(MEA)的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：26學(xué)校教課（4 4）化學(xué)穩(wěn)定性較好，在沒有其他化學(xué)劑參與時(shí)，常沸化學(xué)穩(wěn)定性較好，在沒有其他化學(xué)劑參與時(shí)，常沸點(diǎn)以下溫度范圍內(nèi)不會(huì)發(fā)生降解和分解；點(diǎn)以下溫度范圍內(nèi)不會(huì)發(fā)生降解和分解；（5 5）易氧化變質(zhì)，因此儲(chǔ)罐和緩沖罐應(yīng)有甜氣或氮?dú)鉃橐籽趸冑|(zhì)，因此儲(chǔ)罐和緩沖罐應(yīng)有甜氣或氮?dú)鉃楦采w氣體；覆蓋氣體；（6 6）對(duì)對(duì)H2SH2S和和CO2CO2的吸收無選擇性，并且可以得到很高的的吸收無選擇性，并且可以得到很高的凈化度；凈化度；（7 7）與羰基硫與羰基硫(COS)(COS)和二硫化碳和二硫化

22、碳(CS2)(CS2)發(fā)生不可逆化學(xué)反發(fā)生不可逆化學(xué)反應(yīng)，需要配置復(fù)活釜。應(yīng)，需要配置復(fù)活釜。1 1、一乙醇胺、一乙醇胺(MEA)(MEA)一乙醇胺一乙醇胺(MEA)(MEA)的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：27學(xué)校教課（1 1）蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失??；蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失小；（2 2）堿性弱，與酸氣化學(xué)鍵的結(jié)合力弱，所需再生熱??；堿性弱，與酸氣化學(xué)鍵的結(jié)合力弱，所需再生熱小；（3 3）腐蝕性較弱，溶液濃度較高（腐蝕性較弱，溶液濃度較高（DEADEA水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比一水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比一乙醇胺乙醇胺(MEA)(MEA)高），溶液的循環(huán)量較小，再生所需的熱負(fù)高），溶液的循環(huán)量較小，

23、再生所需的熱負(fù)荷較低；荷較低；（4 4）對(duì)對(duì)H H2 2S S和和COCO2 2的吸收無選擇性，同時(shí)也吸收羰基硫的吸收無選擇性，同時(shí)也吸收羰基硫(COS)(COS)和和二硫化碳二硫化碳(CS2)(CS2)，而且與，而且與COSCOS、CS2CS2生成的化合物能再生，生成的化合物能再生，因而不需要設(shè)置復(fù)活釜。因而不需要設(shè)置復(fù)活釜。2 2、二乙醇胺、二乙醇胺(DEA)(DEA)二乙醇胺二乙醇胺(DEA)(DEA)的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：28學(xué)校教課 二甘醇胺二甘醇胺(DGA)(DGA)的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：（1 1）蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失小；蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失小；（2 2）H2SH2

24、S凈化程度高，即使貧液溫度高達(dá)凈化程度高，即使貧液溫度高達(dá)5454也可保證也可保證H2SH2S凈化度，因此溶液冷卻可僅使用空冷而不用水凈化度，因此溶液冷卻可僅使用空冷而不用水冷，故適用于沙漠及干旱地區(qū)；冷，故適用于沙漠及干旱地區(qū)；（3 3）腐蝕性略低于腐蝕性略低于MEAMEA，二甘醇胺（，二甘醇胺（DGADGA）水溶液的質(zhì)）水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比一乙醇胺（量分?jǐn)?shù)比一乙醇胺（MEAMEA）高，溶液的循環(huán)量較小，）高，溶液的循環(huán)量較小，再生所需的熱負(fù)荷較低；再生所需的熱負(fù)荷較低；（4 4）對(duì)對(duì)H2SH2S和和CO2CO2的吸收無選擇性，同時(shí)也吸收羰基硫的吸收無選擇性，同時(shí)也吸收羰基硫(COS)(COS

25、)和二硫化碳和二硫化碳(CS2)(CS2)并與之發(fā)生不可逆化學(xué)反應(yīng)。并與之發(fā)生不可逆化學(xué)反應(yīng)。（5 5）凝固點(diǎn)低（凝固點(diǎn)低（-12.5-12.5），適宜在高寒地區(qū)使用。），適宜在高寒地區(qū)使用。3 3、二甘醇胺、二甘醇胺(DGA)(DGA)29學(xué)校教課 二異丙醇胺二異丙醇胺(DIPA)(DIPA)特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1 1）蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失??；蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失小；（2 2）腐蝕性弱，溶液濃度高，溶液的循環(huán)量小，再生所腐蝕性弱，溶液濃度高，溶液的循環(huán)量小，再生所需的熱負(fù)荷低；需的熱負(fù)荷低；（3 3）低壓下能選擇性地脫除低壓下能選擇性地脫除H2SH2S，但隨著壓力提高選

26、擇，但隨著壓力提高選擇性下降，在較高壓力下能同時(shí)脫除性下降，在較高壓力下能同時(shí)脫除H2SH2S和和CO2CO2；（4 4）二異丙醇胺（二異丙醇胺（DIPADIPA）能脫除羰基硫）能脫除羰基硫(COS)(COS)，而且易，而且易再生。再生。相應(yīng)的工藝過程稱相應(yīng)的工藝過程稱ADIPADIP，ADIPADIP工藝也用于工藝也用于LPGLPG脫脫除除H H2 2S S和和COSCOS。在歐洲多用于處理練廠氣。在歐洲多用于處理練廠氣。4 4、二異丙醇胺、二異丙醇胺(DIPA)(DIPA)30學(xué)校教課 甲基二乙醇胺甲基二乙醇胺(MDEA)(MDEA)的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：（1 1）蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)

27、損失小；蒸氣壓低，揮發(fā)性弱，溶劑的蒸發(fā)損失小；（2 2）甲基二乙醇胺（甲基二乙醇胺（MDEAMDEA）比熱低，所需再生熱小；）比熱低，所需再生熱?。唬? 3）腐蝕性低，溶液濃度高，循環(huán)量小，再生所需的熱腐蝕性低，溶液濃度高，循環(huán)量小，再生所需的熱負(fù)荷低；負(fù)荷低；（4 4）具有吸收選擇性，對(duì)具有吸收選擇性，對(duì)H2SH2S的吸收能力比的吸收能力比CO2CO2高；高；（5 5）凝固點(diǎn)低（凝固點(diǎn)低（-14.6-14.6），適宜在高寒地區(qū)使用。），適宜在高寒地區(qū)使用。5 5、甲基二乙醇胺、甲基二乙醇胺(MDEA)(MDEA)31學(xué)校教課 酸氣分壓高時(shí)反應(yīng)向右進(jìn)行酸氣分壓高時(shí)反應(yīng)向右進(jìn)行吸收反應(yīng)。吸收反應(yīng)

28、。酸氣分壓低時(shí)反應(yīng)向左進(jìn)行酸氣分壓低時(shí)反應(yīng)向左進(jìn)行再生反應(yīng)。再生反應(yīng)。碳酸鉀也能與碳酸鉀也能與COSCOS和和CSCS2 2進(jìn)行由分壓控制的可逆化學(xué)反應(yīng)。進(jìn)行由分壓控制的可逆化學(xué)反應(yīng)。由于吸收系統(tǒng)常在由于吸收系統(tǒng)常在110110下工作，故得名下工作，故得名“熱碳酸鉀法熱碳酸鉀法”。再生溫度為118 ，適用于氣體壓力超過適用于氣體壓力超過2.1 MPa2.1 MPa，酸氣含量為，酸氣含量為5 58 8的酸的酸性天然氣。性天然氣。注意：沒有co2時(shí)，不能脫出H2S6 6、熱碳酸鉀、熱碳酸鉀碳酸鉀碳酸鉀(K(K2 2COCO3 3)與酸氣的化學(xué)反應(yīng)與酸氣的化學(xué)反應(yīng)32學(xué)校教課 吸收吸收H H2 2S

29、 S的碳酸鉀溶液再生需要足夠的碳酸氫鉀，存在足的碳酸鉀溶液再生需要足夠的碳酸氫鉀，存在足夠的夠的COCO2 2是第二個(gè)反映逆向進(jìn)行的條件。是第二個(gè)反映逆向進(jìn)行的條件。熱碳酸鉀的特點(diǎn)：熱碳酸鉀的特點(diǎn)：（1 1）除酸氣組分外，其他組分在溶液內(nèi)的溶解度極少，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；可忽略有用氣體組分的損失；（2 2）碳酸鉀與碳酸鉀與H2SH2S、CO2CO2的反應(yīng)熱僅為胺法的一半左右，的反應(yīng)熱僅為胺法的一半左右，再生熱小；再生熱小；（3 3）存在存在CO2CO2時(shí)才能脫時(shí)才能脫H2SH2S，適用于，適用于CO2/H2SCO2/H2S高的酸性天高的酸性天然

30、氣，可脫除然氣，可脫除COSCOS和和CS2CS2；33學(xué)校教課（4 4）要求碳酸鉀溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于要求碳酸鉀溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于3535，否則將產(chǎn)，否則將產(chǎn)生重碳酸鹽類沉淀；生重碳酸鹽類沉淀；（5 5）溶液內(nèi)含有固體懸浮物和重?zé)N時(shí)會(huì)產(chǎn)生發(fā)泡和溶液內(nèi)含有固體懸浮物和重?zé)N時(shí)會(huì)產(chǎn)生發(fā)泡和溶劑損失；溶劑損失；（6 6）溶液有極強(qiáng)的腐蝕性，需要向系統(tǒng)注入防腐劑。溶液有極強(qiáng)的腐蝕性，需要向系統(tǒng)注入防腐劑。熱碳酸鉀的特點(diǎn)：熱碳酸鉀的特點(diǎn)：34學(xué)校教課常規(guī)熱碳酸鉀流程常規(guī)熱碳酸鉀流程采用常規(guī)熱碳酸鉀流程可使凈化氣中采用常規(guī)熱碳酸鉀流程可使凈化氣中COCO2 2濃度達(dá)到濃度達(dá)到0.5%0.5%0.6%0.6%。1

31、10110 118118 20203535 35學(xué)校教課貧液分流熱碳酸鉀流程貧液分流熱碳酸鉀流程 當(dāng)要求凈化氣當(dāng)要求凈化氣COCO2 2濃度達(dá)到濃度達(dá)到0.10.10.20.2時(shí)，可采用貧液分流，分時(shí)，可采用貧液分流，分出約出約1/31/3的貧液冷至的貧液冷至3030送至吸收塔頂，從而降低了出塔氣體的送至吸收塔頂，從而降低了出塔氣體的COCO2 2濃度。濃度。36學(xué)校教課貧液與半貧液分流熱碳酸鉀流程貧液與半貧液分流熱碳酸鉀流程 對(duì)于處理對(duì)于處理COCO2 2濃度高達(dá)濃度高達(dá)20204040的進(jìn)料氣，可采用貧液與的進(jìn)料氣，可采用貧液與半貧液分流流程。從再生塔中部取出占總量半貧液分流流程。從再生塔

32、中部取出占總量3/43/4左右的半貧液送左右的半貧液送至吸收塔中部，而余下的至吸收塔中部，而余下的1/41/4獲得更好再生的貧液送人吸收塔頂。獲得更好再生的貧液送人吸收塔頂。為了獲得更高的凈化度，此股貧液也可進(jìn)一步冷卻后入塔為了獲得更高的凈化度，此股貧液也可進(jìn)一步冷卻后入塔。3/41/437學(xué)校教課四、四、胺法及其改進(jìn)工藝、胺法及其改進(jìn)工藝胺法分常規(guī)胺法和選擇性胺法。胺法分常規(guī)胺法和選擇性胺法。常規(guī)胺法是指可基本上同時(shí)脫除常規(guī)胺法是指可基本上同時(shí)脫除H2SH2S及及CO2CO2的胺法。的胺法。目前常規(guī)胺法所使用的醇胺包括一乙醇胺目前常規(guī)胺法所使用的醇胺包括一乙醇胺(MEA)(MEA)、二乙醇、

33、二乙醇胺胺(DEA)(DEA)及二甘醇胺及二甘醇胺(DGA)(DGA)。選擇性胺法是指在氣體中同時(shí)存在選擇性胺法是指在氣體中同時(shí)存在H2SH2S與與CO2CO2的條件下，的條件下，幾乎完全脫除幾乎完全脫除H2SH2S而僅吸收部分而僅吸收部分CO2CO2的胺法。具有選擇脫硫的胺法。具有選擇脫硫能力的甲基二乙醇胺能力的甲基二乙醇胺(MDEA)(MDEA)得到了廣泛應(yīng)用，并取得了良得到了廣泛應(yīng)用，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。二異丙醇胺（好的經(jīng)濟(jì)效益。二異丙醇胺（DIPADIPA）在低壓下也有顯著的）在低壓下也有顯著的選擇脫除選擇脫除H2SH2S的能力。的能力。開發(fā)選擇性胺法的原動(dòng)力是獲得適合克勞斯工藝處

34、理的開發(fā)選擇性胺法的原動(dòng)力是獲得適合克勞斯工藝處理的酸氣。酸氣。選擇性胺法的應(yīng)用領(lǐng)域包括選擇性脫除選擇性胺法的應(yīng)用領(lǐng)域包括選擇性脫除H2SH2S以及酸氣以及酸氣H2SH2S提濃。提濃。38學(xué)校教課、MDEAMDEA配方溶液配方溶液 MDEA MDEA配方溶液是一種高效氣體脫硫脫碳溶液。配方溶液是一種高效氣體脫硫脫碳溶液。MDEA MDEA配方溶液是以甲基二乙醇胺（配方溶液是以甲基二乙醇胺（MDEAMDEA）為主劑，）為主劑，在溶液中加入改善其某些性能的化學(xué)劑，或增加或抑在溶液中加入改善其某些性能的化學(xué)劑，或增加或抑制制MDEA MDEA 吸收吸收COCO2 2的性能。的性能。有的配方溶液可以比

35、甲基二有的配方溶液可以比甲基二乙醇胺（乙醇胺（MDEAMDEA）具有更高的脫硫選擇性，有的配方溶）具有更高的脫硫選擇性，有的配方溶液也可以比其他醇胺溶液具有更好的脫除液也可以比其他醇胺溶液具有更好的脫除COCO2 2效果。效果。MDEA MDEA配方溶液某些化學(xué)劑帶來了一些負(fù)面影響：配方溶液某些化學(xué)劑帶來了一些負(fù)面影響：降低了胺液有效濃度，使可操作的氣液比下降；降低了胺液有效濃度，使可操作的氣液比下降；使溶液的腐蝕性增強(qiáng)。使溶液的腐蝕性增強(qiáng)。39學(xué)校教課、活化、活化MDEA溶液溶液 活化活化MDEA 溶液是在溶液中加入提高其吸收溶液是在溶液中加入提高其吸收CO2 速率的活化劑，主要用于：速率的

36、活化劑，主要用于：從只含從只含CO2的氣體混合物中大量脫除的氣體混合物中大量脫除CO2；從含少量從含少量H2S且且CO2/H2S比高的氣體混合物中大量或比高的氣體混合物中大量或深度脫除深度脫除CO2，也可兼脫一定量的，也可兼脫一定量的H2S；40學(xué)校教課 、混合胺溶液、混合胺溶液 混合胺溶液是在混合胺溶液是在MDEAMDEA溶液中加入其他伯胺或仲胺（有溶液中加入其他伯胺或仲胺（有時(shí)還添加其它活性組分）?；旌习啡芤旱奶攸c(diǎn)：時(shí)還添加其它活性組分）。混合胺溶液的特點(diǎn)：對(duì)對(duì)COCO2 2的吸收率的吸收率20%20%，低于采用，低于采用MDEA MDEA 溶液溶液10%10%以上；以上；而對(duì)而對(duì)H H2

37、 2S S的選擇性顯著提高，對(duì)的選擇性顯著提高，對(duì)H H2 2S S的脫除率大于的脫除率大于99.99%99.99%。大大提高酸氣中大大提高酸氣中H H2 2S S的含量（可高達(dá)的含量（可高達(dá)45%(V)45%(V)，高出采用，高出采用MDEA MDEA 溶液約溶液約5 5個(gè)百分點(diǎn)），減少克勞斯回收裝置設(shè)備及管線的尺個(gè)百分點(diǎn)），減少克勞斯回收裝置設(shè)備及管線的尺寸，降低硫回收裝置的投資成本。寸，降低硫回收裝置的投資成本。41學(xué)校教課 相同條件下，達(dá)到相同相同條件下，達(dá)到相同H2SH2S凈化度，比采用凈化度，比采用MDEA MDEA 溶液溶液胺液循環(huán)量降低胺液循環(huán)量降低10%10%20%20%，有

38、利于發(fā)揮裝置處理能力，降，有利于發(fā)揮裝置處理能力，降低能耗。低能耗。可見，混合胺溶液的可見，混合胺溶液的H2SH2S選擇性、溶劑消耗、能消、投資選擇性、溶劑消耗、能消、投資運(yùn)行成本等指標(biāo)都優(yōu)于運(yùn)行成本等指標(biāo)都優(yōu)于MDEAMDEA溶劑。并且克服了溶劑。并且克服了MDEA MDEA 溶液單溶液單獨(dú)使用時(shí)的缺點(diǎn)，在使用過程中亦未發(fā)現(xiàn)腐蝕和發(fā)泡現(xiàn)象，獨(dú)使用時(shí)的缺點(diǎn)，在使用過程中亦未發(fā)現(xiàn)腐蝕和發(fā)泡現(xiàn)象，可滿足各種氣質(zhì)條件和不同凈化度的要求，因此具有很大的可滿足各種氣質(zhì)條件和不同凈化度的要求，因此具有很大的應(yīng)用推廣價(jià)值。應(yīng)用推廣價(jià)值。混合胺溶液適用于原料氣中混合胺溶液適用于原料氣中CO2/H2S CO2/

39、H2S 比值較大、酸氣比值較大、酸氣中中H2SH2S含量較高的情況。含量較高的情況。42學(xué)校教課 A1.一段吸收塔一段吸收塔 A2.二段吸收塔二段吸收塔 S1.一段汽提塔一段汽提塔 S2.二段汽提塔二段汽提塔 S3.直接換熱區(qū)直接換熱區(qū) S4.酸水汽提塔酸水汽提塔 P1.一段泵一段泵 P2.二段泵二段泵 EX1.主換熱器主換熱器 EX2.溶劑冷卻器溶劑冷卻器(一段一段)EX3.溶劑冷卻器溶劑冷卻器(二段二段)EX4.初級(jí)冷凝器初級(jí)冷凝器 EX5.中間重沸器中間重沸器 EX6.塔底重沸器塔底重沸器 4 4、改進(jìn)的胺液分流工藝、改進(jìn)的胺液分流工藝 酸水酸水酸氣酸氣水返回重沸器水返回重沸器中間重沸器

40、中間重沸器 再生塔塔頂酸氣經(jīng)冷凝器冷凝再生塔塔頂酸氣經(jīng)冷凝器冷凝,冷凝液返回再生塔上部進(jìn)行部分汽提冷凝液返回再生塔上部進(jìn)行部分汽提,然后進(jìn)入酸水汽提塔，以獲得然后進(jìn)入酸水汽提塔，以獲得H H2 2S S 濃度極低的冷凝水濃度極低的冷凝水,最后返回到再生塔最后返回到再生塔塔底重沸器。再生塔中間重沸器用于調(diào)整半貧液濃度塔底重沸器。再生塔中間重沸器用于調(diào)整半貧液濃度,使其與再生塔塔底使其與再生塔塔底貧液濃度保持一致。該工藝由于僅僅一小部分溶劑（一般為不到貧液濃度保持一致。該工藝由于僅僅一小部分溶劑（一般為不到20%20%）進(jìn)）進(jìn)行完全再生行完全再生,因而該工藝能耗極低。因而該工藝能耗極低。43學(xué)校教

41、課五、主要設(shè)備五、主要設(shè)備 吸收塔吸收塔閃蒸罐閃蒸罐再生塔再生塔回流罐回流罐換熱設(shè)備（換熱設(shè)備（1.1.重沸器重沸器 2.2.回流冷凝器回流冷凝器 3.3.貧富胺液換熱器）貧富胺液換熱器）過濾器過濾器主主要要設(shè)設(shè)備備44學(xué)校教課二、醇胺法脫酸氣原理流程二、醇胺法脫酸氣原理流程1 1一入口滌氣器；一入口滌氣器；2 2一吸收塔；一吸收塔；3 3一一“甜氣甜氣”出口分離器；出口分離器；4 4一循環(huán)泵；一循環(huán)泵；5 5一貧胺冷卻器；一貧胺冷卻器；6 6一閃蒸罐；一閃蒸罐；7 7一除固過濾器；一除固過濾器；8 8一碳粒過濾器；一碳粒過濾器；9-9-增壓泵；增壓泵；10-10-緩沖罐；緩沖罐；1 11 1

42、一貧富胺液一貧富胺液換熱器；換熱器；1212一再生塔；一再生塔；1313一回流冷凝器；一回流冷凝器；1414一回流泵；一回流泵；1515一重沸器；一重沸器；1616一回流罐一回流罐1、基本工藝流程、基本工藝流程13%37557688881053882768854-6254-62115120閃蒸罐閃蒸罐溫度溫度回流罐回流罐過濾器過濾器換熱設(shè)備換熱設(shè)備45學(xué)校教課五、主要設(shè)備五、主要設(shè)備 1 1）類型：）類型：吸收塔分吸收塔分填料塔填料塔和和板式塔板式塔兩類。兩類。填料塔填料塔屬微分接觸逆流操作，填料為氣液接觸的基本構(gòu)件，屬微分接觸逆流操作，填料為氣液接觸的基本構(gòu)件，溶液在填料表面呈連續(xù)相，一旦發(fā)

43、泡較難控制。溶液在填料表面呈連續(xù)相，一旦發(fā)泡較難控制。板式塔板式塔屬于逐級(jí)接觸操作，塔板為氣液接觸的基本構(gòu)件，屬于逐級(jí)接觸操作，塔板為氣液接觸的基本構(gòu)件，氣流從溶液中鼓泡通過，較易導(dǎo)致發(fā)泡，但由于有適當(dāng)?shù)陌鍤饬鲝娜芤褐泄呐萃ㄟ^，較易導(dǎo)致發(fā)泡，但由于有適當(dāng)?shù)陌彘g距，泡沫不易連接。間距，泡沫不易連接。胺法工藝常需要考慮溶液的發(fā)泡問題。胺法工藝常需要考慮溶液的發(fā)泡問題。1 1、吸收塔、吸收塔 用吸收劑從天然氣內(nèi)分出酸性氣體的塔器稱用吸收劑從天然氣內(nèi)分出酸性氣體的塔器稱吸收塔吸收塔或或接觸塔接觸塔。46學(xué)校教課五、主要設(shè)備五、主要設(shè)備 氣體處理量較小的吸收裝置常用不銹鋼填料氣體處理量較小的吸收裝置常用

44、不銹鋼填料塔，塔徑超過塔，塔徑超過0.5 0.5 米的裝置常用浮閥塔（不銹鋼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）的金屬網(wǎng)或多孔板重疊而成）。1 1、吸收塔、吸收塔47學(xué)校教課48學(xué)校教課（1 1）塔底滌氣段：）塔底滌氣段：脫除氣體內(nèi)夾帶的液固雜質(zhì)，防止溶劑脫除氣體內(nèi)夾帶的液固雜質(zhì)，防止溶劑污染。污染。（2 2）塔板：）塔板：塔板數(shù)量應(yīng)根據(jù)酸氣負(fù)荷和溶液濃度確定，常塔板數(shù)量應(yīng)根據(jù)酸氣負(fù)荷和溶液濃度確定，常見為見為20202424塊實(shí)際塔板，塔板間距約為塊實(shí)際塔板，塔板間距約為0.6 m0.6 m。

45、（3 3）充水塔板）充水塔板：貧液進(jìn)料塔板上方有：貧液進(jìn)料塔板上方有2 25 5塊充水塔板，使塊充水塔板，使脫酸氣體通過水層，對(duì)氣體進(jìn)行水洗可減少溶液被氣體脫酸氣體通過水層，對(duì)氣體進(jìn)行水洗可減少溶液被氣體攜帶出塔的損失，同時(shí)可減少補(bǔ)充水量。攜帶出塔的損失，同時(shí)可減少補(bǔ)充水量。（4 4）塔頂捕霧器：）塔頂捕霧器：減少甜氣對(duì)吸收溶液的攜帶，捕霧器至減少甜氣對(duì)吸收溶液的攜帶，捕霧器至頂層塔板間距為頂層塔板間距為0.90.91.2 m1.2 m。2 2）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)49學(xué)校教課吸收塔塔徑與氣體處理量和壓力有關(guān)，有多種經(jīng)驗(yàn)估算法。吸收塔塔徑與氣體處理量和壓力有關(guān)，有多種經(jīng)驗(yàn)估算法。（1 1）按照氣體處理量

46、確定塔徑）按照氣體處理量確定塔徑 氣體最大空塔速度氣體最大空塔速度 氣體允許流速：氣體允許流速：分出液滴的粒徑取分出液滴的粒徑取150150200 m200 m。max%6050v3 3）吸收塔塔徑）吸收塔塔徑k ksBsB=0.0768=0.076850學(xué)校教課（2 2）查圖）查圖 流量流量塔徑塔徑 氣體體積流量：氣體體積流量：m3/d 壓力（表壓）：壓力（表壓）：MPa 塔徑：塔徑：cm6103.35gQx54.2 yd流量X51學(xué)校教課 吸收塔醇胺溶液的流量與氣體處理量和所需脫出吸收塔醇胺溶液的流量與氣體處理量和所需脫出的酸氣負(fù)荷成正比。的酸氣負(fù)荷成正比。循環(huán)量循環(huán)量(L(Lmin)=m

47、in)=K K 氣體處理量氣體處理量(10(106 6m m3 3d)d)酸酸氣摩爾分?jǐn)?shù)氣摩爾分?jǐn)?shù) 4 4）胺液循環(huán)量）胺液循環(huán)量52學(xué)校教課 包括原料氣溫度、甜氣溫度包括原料氣溫度、甜氣溫度 、貧液入塔溫度和、貧液入塔溫度和富液出塔溫度。富液出塔溫度。甜氣溫度比原料氣溫度高甜氣溫度比原料氣溫度高8 81717。貧液入塔溫度一般為貧液入塔溫度一般為37375555。貧液溫度應(yīng)等。貧液溫度應(yīng)等于或略高于甜氣溫度，溫差控制在于或略高于甜氣溫度，溫差控制在0 066間。間。富液出塔溫度比原料氣溫度高富液出塔溫度比原料氣溫度高11112222。5 5）溫度）溫度53學(xué)校教課6 6）貧液含酸氣量）貧液含

48、酸氣量 進(jìn)吸收塔的貧液含有微量酸氣，含酸氣的量與醇進(jìn)吸收塔的貧液含有微量酸氣，含酸氣的量與醇胺類別有關(guān)。伯醇胺的殘余酸氣負(fù)荷為胺類別有關(guān)。伯醇胺的殘余酸氣負(fù)荷為0.050.050.10(mol0.10(molmol)mol)，仲醇胺的殘余酸氣負(fù)荷為，仲醇胺的殘余酸氣負(fù)荷為0.030.030.050.05，以甲基二乙醇胺（，以甲基二乙醇胺（MDEAMDEA）為基料復(fù)配的吸收溶）為基料復(fù)配的吸收溶劑的殘余酸氣負(fù)荷為劑的殘余酸氣負(fù)荷為0.0050.005。7 7）富液的酸氣負(fù)荷）富液的酸氣負(fù)荷 出塔富液的酸氣負(fù)荷常按出塔富液的酸氣負(fù)荷常按8080酸氣平衡負(fù)荷考慮。酸氣平衡負(fù)荷考慮。54學(xué)校教課吸收塔

49、與穩(wěn)定塔區(qū)別：吸收塔與穩(wěn)定塔區(qū)別：1 1、氣液傳質(zhì)機(jī)理不同：、氣液傳質(zhì)機(jī)理不同：吸收塔：揮發(fā)度吸收塔：揮發(fā)度接觸塔：溶解度接觸塔：溶解度2 2、氣液流量不同：、氣液流量不同：吸收塔：氣體流量大，液體流量小吸收塔：氣體流量大，液體流量小接觸塔：液體流量大，氣體流量小接觸塔：液體流量大，氣體流量小55學(xué)校教課1 1）作用）作用 脫除醇胺富液吸收的烴類（否則這些脫除醇胺富液吸收的烴類（否則這些液烴將進(jìn)入再生塔干擾胺液再生，并促使胺液烴將進(jìn)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)。原料氣為與吸收塔壓力、原料氣

50、組成有關(guān)。原料氣為貧酸氣時(shí)的經(jīng)驗(yàn)值約為貧酸氣時(shí)的經(jīng)驗(yàn)值約為15 m15 m3 3m m3 3。2 2、閃蒸罐、閃蒸罐56學(xué)校教課2 2）操作參數(shù)）操作參數(shù) 低壓、高溫有利于在閃蒸罐內(nèi)分出溶液吸收的烴類，低壓、高溫有利于在閃蒸罐內(nèi)分出溶液吸收的烴類，因而閃蒸罐的壓力宜低于因而閃蒸罐的壓力宜低于0.5 MPa0.5 MPa，溫度應(yīng)高于，溫度應(yīng)高于6060，可以，可以獲得較好的脫烴效果。若為氣液兩相分離，胺溶液在閃蒸獲得較好的脫烴效果。若為氣液兩相分離，胺溶液在閃蒸罐內(nèi)的停留時(shí)間約為罐內(nèi)的停留時(shí)間約為101015 min15 min；若為三相分離，停留時(shí)；若為三相分離，停留時(shí)間為間為202030 m

51、in30 min。3 3）烴蒸氣的處理）烴蒸氣的處理 蒸出烴蒸氣的同時(shí)會(huì)帶出少量酸氣蒸出烴蒸氣的同時(shí)會(huì)帶出少量酸氣(H(H2 2S)S)。若閃蒸氣用。若閃蒸氣用做燃料，需要在閃蒸罐上部安裝一個(gè)小型填料塔，用貧胺做燃料，需要在閃蒸罐上部安裝一個(gè)小型填料塔，用貧胺液進(jìn)行處理，降低氣體內(nèi)液進(jìn)行處理，降低氣體內(nèi)H H2 2S S含量。含量。2 2、閃蒸罐、閃蒸罐57學(xué)校教課3 3、再生塔、再生塔1 1）類型）類型 小直徑再生塔常采用填料塔；大直徑采用板式塔。小直徑再生塔常采用填料塔；大直徑采用板式塔。2 2）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu) （1 1）塔板：常為）塔板：常為20202424塊，塔板間距塊，塔板間距0.6m0

52、.6m；（2 2）充水塔板：富液進(jìn)料塔板上方有）充水塔板：富液進(jìn)料塔板上方有2 25 5塊充水塔板用塊充水塔板用于降低溶劑蒸發(fā)損失。于降低溶劑蒸發(fā)損失。58學(xué)校教課 按照氣體流量確定塔徑，應(yīng)選取塔頂和塔底氣體流量按照氣體流量確定塔徑，應(yīng)選取塔頂和塔底氣體流量較大者確定再生塔塔徑。較大者確定再生塔塔徑。塔底氣體流量塔底氣體流量=重沸器產(chǎn)生的水蒸汽流量。重沸器產(chǎn)生的水蒸汽流量。塔頂氣體流量塔頂氣體流量=塔頂蒸汽流量塔頂蒸汽流量+酸氣流量。酸氣流量。塔頂蒸汽流量塔頂蒸汽流量=塔底蒸汽流量塔底蒸汽流量-溶液溫度由入塔溫度溶液溫度由入塔溫度升至重沸器溫度所需蒸汽流量升至重沸器溫度所需蒸汽流量-使酸氣汽化

53、所需的蒸汽流使酸氣汽化所需的蒸汽流量。量。4 4）操作參數(shù)）操作參數(shù) 塔壓一般為塔壓一般為7070130kPa130kPa，塔頂溫度一般，塔頂溫度一般低于低于107107。3 3）再生塔塔徑）再生塔塔徑59學(xué)校教課 在回流罐內(nèi)實(shí)現(xiàn)酸氣和在回流罐內(nèi)實(shí)現(xiàn)酸氣和冷凝水的分離，冷凝水作為冷凝水的分離，冷凝水作為回流液返回再生塔。回流液返回再生塔。水摩爾數(shù)與酸氣摩爾數(shù)水摩爾數(shù)與酸氣摩爾數(shù)之比稱為之比稱為回流比回流比?；亓鞅却笮】筛鶕?jù)再生回流比大小可根據(jù)再生塔塔頂壓力、溫度查圖確定。塔塔頂壓力、溫度查圖確定。4 4、回流罐、回流罐60學(xué)校教課在胺液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)主要有四種換熱設(shè)備：在胺液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)主要有四種換

54、熱設(shè)備：1 1）重沸器）重沸器 重沸器為再生塔提供熱量，其熱負(fù)荷由以下四部分組成：重沸器為再生塔提供熱量，其熱負(fù)荷由以下四部分組成：將醇胺溶液加熱至沸點(diǎn)；將醇胺溶液加熱至沸點(diǎn)；使再生塔塔頂回流液使再生塔塔頂回流液(水水)汽化；汽化；補(bǔ)充水的熱負(fù)荷；補(bǔ)充水的熱負(fù)荷；重沸器和再生塔的熱損失。重沸器和再生塔的熱損失。重沸器的熱負(fù)荷需留有重沸器的熱負(fù)荷需留有15152020的安全余量。的安全余量。5 5、換熱設(shè)備、換熱設(shè)備61學(xué)校教課 重沸器熱負(fù)荷與回流冷凝器負(fù)荷、再生塔塔板數(shù)有關(guān)。重沸器熱負(fù)荷與回流冷凝器負(fù)荷、再生塔塔板數(shù)有關(guān)。重沸器熱負(fù)荷愈大，塔頂回流冷凝器的負(fù)荷愈高，回流重沸器熱負(fù)荷愈大，塔頂回

55、流冷凝器的負(fù)荷愈高，回流量愈大，但可用較少板數(shù)的再生塔。反之，重沸器熱負(fù)荷小，量愈大，但可用較少板數(shù)的再生塔。反之，重沸器熱負(fù)荷小，回流量小，塔頂回流冷凝器的負(fù)荷愈低，而塔板數(shù)和塔高需回流量小，塔頂回流冷凝器的負(fù)荷愈低，而塔板數(shù)和塔高需要增加。要增加。小型再生系統(tǒng)的重沸器采用直燃式加熱爐，大型再生系小型再生系統(tǒng)的重沸器采用直燃式加熱爐，大型再生系統(tǒng)可用水蒸汽或熱油為熱媒。統(tǒng)可用水蒸汽或熱油為熱媒。5 5、換熱設(shè)備、換熱設(shè)備重沸器重沸器62學(xué)校教課 再生塔塔頂?shù)幕亓骼淠鞯呢?fù)荷是冷卻塔頂再生塔塔頂?shù)幕亓骼淠鞯呢?fù)荷是冷卻塔頂氣并把水蒸汽凝析為水。氣并把水蒸汽凝析為水。冷卻器的入口溫度不宜超過冷卻

56、器的入口溫度不宜超過107 107，出口溫，出口溫度為度為54546262。再生塔頂?shù)幕亓骼淠鞒閺?qiáng)制通風(fēng)空冷式再生塔頂?shù)幕亓骼淠鞒閺?qiáng)制通風(fēng)空冷式翅片管換熱器。翅片管換熱器。2 2）回流冷凝器）回流冷凝器63學(xué)校教課 換熱器的作用：換熱器的作用：預(yù)熱富液減少重沸器負(fù)荷，同時(shí)回收貧預(yù)熱富液減少重沸器負(fù)荷，同時(shí)回收貧液顯熱減少貧液冷卻器負(fù)荷。液顯熱減少貧液冷卻器負(fù)荷。換熱器常用管殼式換熱器，腐蝕性強(qiáng)的富液走管程。為換熱器常用管殼式換熱器，腐蝕性強(qiáng)的富液走管程。為減小腐蝕，控制富液流速在減小腐蝕，控制富液流速在0.60.61.2 m1.2 ms s范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。換熱前后貧富液的溫度變化常在換

57、熱前后貧富液的溫度變化常在38385656范圍，常用兩范圍，常用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上換熱器串聯(lián)。換熱器壓降一般為臺(tái)或兩臺(tái)以上換熱器串聯(lián)。換熱器壓降一般為141435 kPa35 kPa。3 3）貧富胺液換熱器）貧富胺液換熱器64學(xué)校教課 進(jìn)入吸收塔的貧胺溶液溫度要適宜。進(jìn)入吸收塔的貧胺溶液溫度要適宜。溫度過高溫度過高，會(huì)使胺的蒸氣壓高，胺液被氣體攜帶出塔的，會(huì)使胺的蒸氣壓高，胺液被氣體攜帶出塔的損失增多；損失增多；溫度過低溫度過低，使塔頂氣體驟冷，產(chǎn)生凝析烴液污染胺液，使塔頂氣體驟冷，產(chǎn)生凝析烴液污染胺液，并且會(huì)促使塔內(nèi)溶液發(fā)泡。并且會(huì)促使塔內(nèi)溶液發(fā)泡。因此，貧液溫度應(yīng)略高于塔頂溫度，溫差由貧胺冷卻

58、器因此，貧液溫度應(yīng)略高于塔頂溫度，溫差由貧胺冷卻器控制?？刂?。貧胺冷卻器常為強(qiáng)制通風(fēng)空冷式翅片管換熱器。貧胺冷卻器常為強(qiáng)制通風(fēng)空冷式翅片管換熱器。4 4）貧胺冷卻器）貧胺冷卻器65學(xué)校教課 在胺液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)有兩個(gè)過濾環(huán)節(jié)：在胺液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)有兩個(gè)過濾環(huán)節(jié)：1 1）對(duì)富液過濾）對(duì)富液過濾 除去富液內(nèi)除去富液內(nèi)9595以上粒徑大于以上粒徑大于10m10m的的固體雜質(zhì)固體雜質(zhì)，防，防止堵塞貧富胺液換熱器和再生塔。通常采用止堵塞貧富胺液換熱器和再生塔。通常采用機(jī)械式過機(jī)械式過濾器。濾器。2 2）對(duì)貧液過濾）對(duì)貧液過濾 除去溶液吸收的除去溶液吸收的液烴液烴，提高進(jìn)吸收塔貧液的品質(zhì)，提高進(jìn)吸收塔貧液的品質(zhì)，

59、減小溶液發(fā)泡傾向。往往采用減小溶液發(fā)泡傾向。往往采用活性炭或碳粒過濾器活性炭或碳粒過濾器。6 6、過濾器、過濾器66學(xué)校教課六、操作六、操作1 1、溶液損失、溶液損失 大體分三類：大體分三類：正常損失、非正常損失和降解損失正常損失、非正常損失和降解損失。1 1）正常損失）正常損失 醇胺溶液的正常損失包括：醇胺溶液的正常損失包括：甜氣帶走的；甜氣帶走的；閃蒸罐排出閃蒸氣內(nèi)攜帶的，這種損失通常很小；閃蒸罐排出閃蒸氣內(nèi)攜帶的，這種損失通常很?。辉偕亓鞴夼欧诺乃釟庵泻形⒘咳軇┱魵?，這種損失再生塔回流罐排放的酸氣中含有微量溶劑蒸氣，這種損失也很小，再生塔塔頂流出物基本不含溶劑；也很小，再生塔塔頂流

60、出物基本不含溶劑；復(fù)活釜損失，復(fù)活溫度比再生溫度高，造成溶劑損失。復(fù)活釜損失，復(fù)活溫度比再生溫度高，造成溶劑損失。醇胺法脫酸氣系統(tǒng)在運(yùn)行中常遇到的問題主要有醇胺法脫酸氣系統(tǒng)在運(yùn)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、溶液發(fā)泡和腐蝕問題。67學(xué)校教課2 2）非正常損失）非正常損失 醇胺溶液的非正常損失主要包括：溶劑醇胺溶液的非正常損失主要包括：溶劑循環(huán)系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏；吸收塔內(nèi)溶液循環(huán)系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏；吸收塔內(nèi)溶液發(fā)泡增加的溶劑損失；原料氣攜帶采出水所發(fā)泡增加的溶劑損失；原料氣攜帶采出水所增加的溶劑損失等。增加的溶劑損失等。非正常損失常高于正常損失。非正常損失常高于

61、正常損失。68學(xué)校教課3 3）降解損失）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。降解是指醇胺溶液變質(zhì)、吸收酸氣能力降低的現(xiàn)象。嚴(yán)重降解的吸收溶液需要更新。嚴(yán)重降解的吸收溶液需要更新。醇胺溶液的降解主要有三類：醇胺溶液的降解主要有三類：熱降解：指溶液溫度過高產(chǎn)生的變質(zhì)現(xiàn)象。熱降解：指溶液溫度過高產(chǎn)生的變質(zhì)現(xiàn)象?；瘜W(xué)降解：指氣流中的化學(xué)降解：指氣流中的CO2CO2、有機(jī)硫和醇胺發(fā)生副化學(xué)反、有機(jī)硫和醇胺發(fā)生副化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生難以完全再生的化合物。應(yīng)，產(chǎn)生難以完全再生的化合物。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，如

62、氧能和一乙醇胺（的產(chǎn)物，如氧能和一乙醇胺（MEAMEA）反應(yīng)生成熱穩(wěn)性鹽類，）反應(yīng)生成熱穩(wěn)性鹽類，即降解產(chǎn)物。即降解產(chǎn)物。降解損失遠(yuǎn)高于正常損失和非正常損失。降解損失遠(yuǎn)高于正常損失和非正常損失。69學(xué)校教課 降低醇胺溶液降解損失的措施：降低醇胺溶液降解損失的措施：嚴(yán)格控制溶液的再生溫度嚴(yán)格控制溶液的再生溫度(小于小于150150度度)。保持系統(tǒng)密閉、避免空氣進(jìn)入系統(tǒng)。保持系統(tǒng)密閉、避免空氣進(jìn)入系統(tǒng)。醇胺溶液儲(chǔ)罐應(yīng)有惰性氣或甜氣覆蓋。醇胺溶液儲(chǔ)罐應(yīng)有惰性氣或甜氣覆蓋。保證補(bǔ)充水的品質(zhì)，補(bǔ)充水不含游離氧。保證補(bǔ)充水的品質(zhì)，補(bǔ)充水不含游離氧。通過觀察貧液顏色（正常情況下胺液應(yīng)為淺棕色通過觀察貧液顏色

63、（正常情況下胺液應(yīng)為淺棕色或稻草顏色或稻草顏色 ），經(jīng)常檢查胺液的濃度和），經(jīng)常檢查胺液的濃度和pHpH值，可以值，可以判斷貧液的品質(zhì)。判斷貧液的品質(zhì)。70學(xué)校教課2 2、溶液發(fā)泡、溶液發(fā)泡 幾乎所有外來物質(zhì)和液固雜質(zhì)都可能誘發(fā)溶液發(fā)泡，因而幾乎所有外來物質(zhì)和液固雜質(zhì)都可能誘發(fā)溶液發(fā)泡，因而塔內(nèi)溶液發(fā)泡是極難預(yù)測(cè)的一種非正常工況。塔內(nèi)溶液發(fā)泡是極難預(yù)測(cè)的一種非正常工況。溶液發(fā)泡的原因：溶液發(fā)泡的原因：胺液內(nèi)含有胺液內(nèi)含有腐蝕產(chǎn)物和固體雜質(zhì)腐蝕產(chǎn)物和固體雜質(zhì)；胺液胺液降解產(chǎn)物降解產(chǎn)物；在胺液內(nèi)含在胺液內(nèi)含液烴液烴；原料氣滌氣程度不夠，原料氣內(nèi)帶有原料氣滌氣程度不夠，原料氣內(nèi)帶有液烴液烴和和采出水

64、采出水；脫酸裝置上游添加的各種脫酸裝置上游添加的各種化學(xué)劑、防腐劑等活性物質(zhì)化學(xué)劑、防腐劑等活性物質(zhì)；裝置投產(chǎn)時(shí)，系統(tǒng)裝置投產(chǎn)時(shí)，系統(tǒng)凈化程度不夠凈化程度不夠；補(bǔ)充水補(bǔ)充水水質(zhì)水質(zhì)不合要求；機(jī)械式和活性炭不合要求；機(jī)械式和活性炭過濾器過濾器工作惡化等。工作惡化等。71學(xué)校教課 溶液發(fā)泡帶來的問題：溶液發(fā)泡帶來的問題：裝置壓降波動(dòng)、處理量和脫酸效率大幅降低，以及溶裝置壓降波動(dòng)、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(yán)重時(shí)將迫使裝置停產(chǎn)。劑耗量大幅上升。發(fā)泡嚴(yán)重時(shí)將迫使裝置停產(chǎn)。措施：措施：定期在室內(nèi)測(cè)定溶液的發(fā)泡傾向；定期在室內(nèi)測(cè)定溶液的發(fā)泡傾向；篩選消泡劑種類和用量，裝置發(fā)生胺液

65、發(fā)泡篩選消泡劑種類和用量，裝置發(fā)生胺液發(fā)泡時(shí)，添加消泡劑作為應(yīng)急措施，溶液循環(huán)量時(shí)，添加消泡劑作為應(yīng)急措施，溶液循環(huán)量1m1m3 3需添加需添加(5(550)mL50)mL消泡劑。消泡劑。72學(xué)校教課3 3、腐蝕問題、腐蝕問題 含酸氣的高溫胺液具有很強(qiáng)的腐蝕性。胺含酸氣的高溫胺液具有很強(qiáng)的腐蝕性。胺法裝置腐蝕是一個(gè)重大問題，它可能導(dǎo)致裝置非法裝置腐蝕是一個(gè)重大問題，它可能導(dǎo)致裝置非計(jì)劃性停產(chǎn)、設(shè)備壽命縮短甚至產(chǎn)生設(shè)備及人員計(jì)劃性停產(chǎn)、設(shè)備壽命縮短甚至產(chǎn)生設(shè)備及人員傷亡事故。傷亡事故。胺法裝置容易發(fā)生腐蝕的敏感區(qū)域主要有再胺法裝置容易發(fā)生腐蝕的敏感區(qū)域主要有再生塔及其內(nèi)部構(gòu)件，貧富液換熱器的富液

66、側(cè)，換生塔及其內(nèi)部構(gòu)件，貧富液換熱器的富液側(cè)，換熱器后的富液管線，以及有游離酸氣和較高溫度熱器后的富液管線，以及有游離酸氣和較高溫度的重沸器及附屬管線等處。的重沸器及附屬管線等處。73學(xué)校教課腐蝕問題的解決要從腐蝕問題的解決要從三方面三方面考慮：考慮：（1 1）設(shè)計(jì)中，對(duì)管線和設(shè)備增加壁厚，留有腐蝕余量。設(shè)計(jì)中，對(duì)管線和設(shè)備增加壁厚，留有腐蝕余量。對(duì)于腐蝕性極強(qiáng)的胺液系統(tǒng)，最容易產(chǎn)生腐蝕的部件應(yīng)對(duì)于腐蝕性極強(qiáng)的胺液系統(tǒng)，最容易產(chǎn)生腐蝕的部件應(yīng)使用抗腐鋼材。使用抗腐鋼材。（2 2）制造中，釋放焊接產(chǎn)生的熱應(yīng)力。制造中，釋放焊接產(chǎn)生的熱應(yīng)力。（3 3）操作中，）操作中，避免胺液濃度過高；采用符合質(zhì)量要避免胺液濃度過高；采用符合質(zhì)量要求的補(bǔ)充水；保持過濾器良好工作狀態(tài)；防止再生求的補(bǔ)充水；保持過濾器良好工作狀態(tài)；防止再生塔溫度過高；防止氧氣通過各種途徑進(jìn)人系統(tǒng)。塔溫度過高；防止氧氣通過各種途徑進(jìn)人系統(tǒng)。74學(xué)校教課