MDEA天然气脱硫工艺流程

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如装置开工前应彻底清除系统中的氧。 d.合理的酸气负荷; e.使用缓蚀剂;

f.再沸器中溶液T与所用蒸汽T应尽可能低; g.除去悬浮固体与分解产物;

h.避免用高温热载体,使金属壁面的温度较低。 C、补充水分

原因:出吸收塔净化气、出再生塔酸气含以及闪蒸气会带走胺液中的水分。 方式:可以回流一起打入汽提塔内;也可打入吸收塔顶的水洗塔板上。 D、降低操作成本

a.合理的再生温度和回流比; b.加强闪蒸;

尽可能闪蒸出富液中被吸收的烃类(约为原料气1%~5%,作为装置燃料气用。 c.回收能量。

设置富液能量回收泵(水力能量回收透平)是一项有效措施,对于在高压下运转的装置更为有利。

目前,在天然气净化工业中应用的选择性脱硫溶剂主要为:MDEA法、砜胺法、空间位阻胺法。

优点:不仅具有腐蚀较轻微、不易降解变质等,而且能选择性的吸收H2S。

3.4乙醇胺降解产物的生成及其回收

乙醇胺在脱硫过程中会产生一些降解产物,即产生不可逆反应的杂质。其主要方式如下:

1.氧气进入了胺系统,胺和氧反应会被迅速氧化并生成有腐蚀性的有机酸。同时也会生成硫代硫酸盐,生成的硫酸盐可以加强碱中和,胺被游离出来。

2.和天然气里的某些硫化物COS、CS2反应,生成在再生温度下不能发生分解的化合物,但这些化合物可以加强碱将乙醇胺回收下来。

3.胺液过热分解或在高温下生成胺的衍生物二胺类等物质,这些产物具有腐蚀且不能用强碱中和。

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这些降解产物逐渐积累将会是溶液起泡,同时也增加了设备的腐蚀。为了回收和净化乙醇胺溶液,有的流程中设置了釜式蒸馏、净化溶液。其原理是加强碱或纯碱在加热的条件下使其和胺类所生成的酸性盐在进化釜里产生热分解,则乙醇胺被游离出来。

3.5脱硫的开、停车及正常操作

3.5.1乙醇胺溶液脱硫的开车

乙醇胺溶液脱硫装置首次开车要进行设备的清洗,洗去油污和锈垢等,使其循环的乙醇胺溶液不被外来的脏物所污染。先用冷水进行清洗,然后再用热的溶液进行彻底清洗。洗液可以用磷酸钠溶液等,一般磷酸钠溶液配成3%-5%(质量浓度)。清洗前系统用氮气置换,使氧含量小于0.5%,然后吸收塔用氮气充几千克压力,具备溶液在系统循环所需的压力。将洗液用泵打入循环清洗。循环24小时后将洗液拍点,多次用软水进行彻底清洗,取水样做消泡实验,直到合格,否则用洗液重新清洗。

乙醇胺系统开车时,先将循环泵开启来,在开泵前注意排掉泵体管道内的气体。调好循环量,溶液的循环量与进吸收塔的天然气量成比例。送低压蒸汽入再沸器,注意暖管,排掉冷凝液,避免发生水锤。将溶液升温到再生塔的正常操作温度,然后再向吸收塔缓慢送气。稳定一段时间后析出吸收塔天然气硫含量,合格后送至下一工序。如果乙醇胺脱硫系统需要停车则首先切断天然气,停止向吸收塔送气,系统的溶液继续循环再生,逐渐减再沸器的蒸汽,直到全停,待再生塔底溶液温度降至65℃以下再停循环泵。如本系统不需要检修,则溶液可以不必排出,用天然气或氮气保压,如需检修,则将溶液排入储槽,用氮气或天然气保压,使氧不漏入系统。

3.5.2保证乙醇胺溶液脱硫的正常操作

A.控制好再生的温度、压力,使溶液再生完全。

B.保证溶液的浓度。低了要补加新溶液;注意控制塔的液位;因溶液在使用过程中所损失,要经常补加软水货乙醇胺溶液。

C.保证循环系统的正常运转,要经常检查泵体、电机。

D.加强溶液的维护。在流程中溶液进行部分过滤,过滤了部分溶液就可使乙醇胺溶液能够正常操作,不致产生泡沫,在运转中应注意过滤器的清洗。

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E.控制好乙醇胺溶液的循环量。乙醇胺溶液的循环量是根据天然气里的硫含量来定的,在正常运转中如果循环量低了,将影响脱硫效果。在操作中要注意防止天然气中夹带的凝析油,因凝析油带入吸收塔后,会严重污染乙醇胺溶液,使溶液起泡,造成吸收塔液泛。

3.6胺法的一般操作问题

3.6.1胺法存在的一般操作问题

A.设备腐蚀

醇胺法装置存在的腐蚀:电化学腐蚀、化学腐蚀和应力腐蚀。

a.主要的腐蚀剂是酸性组分(H2S、CO2)本身。游离或化合的CO2在高温和水存在时腐蚀更严重。

b.次类腐蚀剂是溶剂的降解产物

它们在装置的受热部分会如螯合剂一样和铁作用促进设备腐蚀。

醇胺与原料气中的CO2或有机硫发生副反应,最终生成N-(2-羟乙基)-乙二胺。

c.悬浮固体颗粒对设备的磨蚀

溶液中悬浮固体颗粒为FeS。在换热器管子和管路中的高速流动,都会因加速FeS膜的脱落而加快设备腐蚀。

C.垢污改变流道引起的冲刷

结垢物的生成会改变流体的流道形状,使管子沿流道形状出现冲刷。 d.应力腐蚀

由醇胺、H2S、CO2和设备残余应力共同作用下发生的,特别是高温部分尤易发生。 B.溶液发泡

易引起溶液发泡的杂质有:醇胺的降解产物;溶液中的悬浮的固体(如腐蚀产物硫化铁);原料气带入装置的烃类凝液或气田水;进入溶液的外来物质。溶液发泡会使处理量大幅度下降,这样甚至要停车处理;发泡也会造成溶剂损失量增大;同时溶液脱硫效率要受影响。 C.醇胺溶剂的损失

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a.溶液蒸发损失

T、P和胺浓度会影响胺蒸发损失量。T增加或P减少则胺的蒸发损失增加。 b.气相夹带

吸收塔塔顶气体的夹带(较大)、闪蒸罐的闪蒸气的夹带(较少)、汽提塔塔顶气体的夹带等(较少)。

c.溶液降解

分为热降解、氧化降解和化学降解三种,造成溶剂损失的主要为化学降解。 d.溶液中非酸气的夹带 e.胺液在烃液中的溶解

当T增加或P降低,液烃携带的胺液量增加。 D.溶液中非酸气的夹带

在高P下脱酸气时,溶液中非酸气的夹带量增加。

3.6.2操作要点

A.保持溶液清洁

为防止各种杂质进入溶液,尽量除去杂质或降解产物,方法有:原料气分离;溶液过滤;溶剂复活;控制溶液发泡(或加消泡剂)。 B.加强防腐措施

加强防腐措施有:合理的设计、溶液过滤和复活;避免氧进入装置;正确的开工、停工操作;合理的酸气负荷;使用缓蚀剂;再沸器中溶液T与所有蒸汽T应尽可能低;除去悬浮固体与分解产物;避免用高温热载体,使金属壁面的温度较低。 C.补充水分

因出吸收塔净化气、出再生塔酸气及闪蒸气会带走胺液中的水分,所以要补充一定的水分。补充水分的方法有:回流一起打入汽提塔内;打入吸收塔顶的水洗塔板上。 D.降低操作成本

降低操作成本的方式有:合理地控制再生温度和回流比;加强闪蒸;回收能量。

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