摘要：合成气装置采用二乙醇胺溶液为吸收剂脱除合成气产品中的CO2和H2S，生产中合成气装置净化系统补加二乙醇胺溶液方式采用一次性补加的方法，既装置中原来使用的利用停车机会一次性全部退出，系统进行清洗后再补加新的脱硫脱碳溶剂，按比例一次性配入系统，保证净化系统二乙醇胺溶液35%（Wt）浓度。为了降低合成气产品三剂消耗，专业技术人员创新思路，尝试重复利用二乙醇胺溶液，本文将探讨活化后MDEA脱硫脱碳溶剂再利用相关问题。
关键词：活化 脱硫脱碳溶剂 合成气 应用
合成气装置应用重油或裂解焦油气化工艺专利技术，采用合成气激冷流程生产合成气产品，装置主要由原料准备系统、气化系统、碳黑水处理系统、热回收系统、MDEA净化系统和精脱硫系统六大系统构成，其中MDEA净化系统使用MDEA脱硫脱碳溶剂，作用是脱除合成气中的二氧化碳和硫化氢。
1 MDEA脱硫脱碳溶剂活化概述
1.1活化目的
装置使用的MDEA脱硫脱碳溶剂，溶剂在净化系统连续使用一年后系统频繁出现液泛现象，经过技术人员分析判断后，认为MDEA失去活性，为进一步降低生产成本，决定对失去部分活性的MDEA脱硫脱碳溶剂进行在线活化，进行溶剂再利用。
1.2活化效果
试用活化后MDEA脱硫脱碳溶剂分析数据
表1 活化后脱硫脱碳溶剂指标要求及检测结果
序号分析项目质量指标要求活化后脱硫脱碳溶剂标准指标检测结果
1净化复活后外观外观清澈透明，长时间静置后无沉淀、无分层、无油花外观清澈透明，长时间静置后无沉淀、无分层、无油花实际达到相应外观指标
21μm固体颗粒脱除率1μm固体颗粒脱除率达到95%1μm固体颗粒脱除率达到95%1μm固体颗粒脱除率达到97.56%
3发泡高度胺液发泡高度<2.0cm胺液发泡高度<2.0cm胺液发泡高度<1.5cm
4消泡时间消泡时间<2.0s消泡时间<2.0s消泡时间<1.0s
5热稳定盐≤0.75≤0.750.31
通过表中数据可以看出，经过在线活化后的脱硫脱碳溶剂各项性能指标均满足技术协议要求，可以再次在生产中试用。
2活化后MDEA脱硫脱碳溶剂应用
2.1试用单元及生产负荷
试用单元：705单元MDEA净化系统
生产负荷：合成气装置100%负荷时
2.2试用步骤
2.2.1试用前准备工作
将活化后的MDEA溶液进行浓度分析，保证MDEA浓度控制在30% .
2.2.2试用单元工艺流程
来自热回收工段洗氨塔T1401的粗合成气从吸收塔T1501底部进入，在吸收塔内与从吸收塔上部进来的贫胺液（MDEA溶液）在矩鞍环填料上逆流接触，气体中的H2S、CO2和COS被溶液吸收并从塔底流出，净化后的合成气夹带少量胺液从吸收塔顶部进入水洗塔T1503，脱氧水从水洗塔上部进入水洗塔的塔盘上并在塔盘上形成一定高度的液层，吸收塔顶出来的合成气从水洗塔底部进入水洗塔并穿过塔盘上的液层，气体中夹带的胺液溶于水中，洗涤后的合成气从水洗塔顶部经调节阀HV15001送往精脱硫系统。溶解了少量胺液的脱氧水从水洗塔底部经调节阀LV15002进入闪蒸罐V1502。
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从吸收塔底部流出的富含H2S、CO2和COS的富胺液在自身压力的作用下，经液位调节阀LV15001进入闪蒸罐V1502，与从水洗塔T1503底部进入闪蒸罐V1502的含少量胺液的脱氧水一起在闪蒸罐内进行闪蒸，闪蒸压力为0.5MPag，闪蒸出的少量的酸性气体从闪蒸罐顶部经调节阀PV15010进入酸性气管网送往酸性气火炬系统。
从闪蒸罐V1502底部流出的富胺液经调节阀LV15003进入过滤器S1503A/B，经过过滤后的富胺液进入贫富液换热器E1502，在贫富液换热器中与再生塔T1502底部出来的贫液进行热交换，富胺液被加热到90℃左右进入再生塔T1502上部的塔盘中，在再生塔中酸性气和胺液进行充分的分离，酸性气和部分水蒸气从再生塔顶部进入再生塔冷凝器E1503中，在再生塔冷凝器中气相被冷却水冷却到50℃，大部分水被凝结成液相，进入回流罐V1503，液相从回流罐底部经回流泵P1502A/B升压后进入再生塔顶部作为再生塔的回流，未冷凝的酸性气和少量水蒸气从回流罐顶部进入后冷却器E1505中，在后冷却器中气相被冷却到40℃，进入后冷却分离器V1504，酸性气从后冷分凝罐顶部经调节阀PV15017进入酸性气管网，富含酸性气的少量酸性水从后冷分凝罐底部流出经调节阀LV15007送往废水槽。
从再生塔底部流出的贫胺液进入贫富液换热器E1502，被富液冷却到74℃左右进入贫液冷却器E1501，贫胺液在贫液冷却器内被冷却到38℃后经贫液循环泵P1501A/B升压至4.0 Mpa，由FV15005控制循环量。贫胺液一部分直接进入吸收塔，一部分由调节阀FV15004控制流量，经过过滤器S1501和S1502后进入吸收塔顶部作为吸收液。再生塔T1502塔底贫液进入E1504再沸器，通过0.35MPag饱和蒸汽加热，作为溶剂解析的加热热源。0.35MPag蒸汽进入E1504管程将壳程内的MDEA富液加热，蒸汽流量通过FV15003调节阀控制。
MDEA溶液循环量通过流量调节阀FV15005来控制，MDEA溶液的绝大部分经过孔板RO15001进入吸收塔，经过S1501、S1502过滤器的溶液流量由调节阀FV15004控制。MDEA溶液总循环流量设计为75m3/h，一般情况下控制通过调节阀FV15004的MDEA溶液流量占总流量的25%。再生塔T1502的液位通过汽提蒸汽流量FIC15003来调整，液位过低时可向系统补加脱硫脱碳溶剂，将溶剂配制在胺液配制罐V1501内，通过胺液补给泵P1503送至T1502塔底或贫液循环泵P1501入口管线。再生塔进料温度通过E1502换热器旁路来调整，通过TV15009调节阀控制走副线的低温富液流量来调整E1502出口富液温度。
3应用注意事项
3.1操作注意观察系统是否波动
将再生塔蒸汽流量FV15003调节阀流量由6.0t/h提至7.0t/h，运行24小时，观察T1502塔压差、液位是否波动，净化后合成二氧化碳是否＜0.6%。
3.2 控制好MDEA吸收剂的循环量与再生塔塔底的温度
提高MDEA吸收剂的循环量与再生塔塔底的温度提高对合成气中的CO2和H2S的吸收能力，把其控制在一定范围内。
4应用效果
4.1满足生产指标
在合成气装置上试用活化后的MDEA溶液，试用单元操作参数控制平稳，没有出现起泡和液泛现象，达到了生产指标要求。
4.2满足三剂消耗指标
净化后的合成气中的二氧化碳含量＜0.6%，满足三剂消耗指标。
4.3达到节能降耗、保护环境的目的
活化后MDEA脱硫脱碳溶剂达到了生产要求，同时避免了废剂溶液排放对环保的影响，回收了其中的有用组分，降低了MDEA脱硫脱碳溶剂的消耗。
结论：
本次脱硫脱碳溶剂净化总量为100吨，溶剂浓度为30%，每吨净化费用约为900元，总成本为9万元。100吨胺液中含纯MDEA即N甲基二乙醇胺30吨，按市场价格计算，每吨约2万元，即30吨MDEA需要采购费用为60万元，故经济效益为51万元。试用过程中系统相关物料物性分析和最终产品分析满足工艺要求，同时减少了废剂溶液排放对环保的影响，实现经济效益和社会效益。
论文作者:杨贵林,刘军
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/9/29
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