甲基二乙醇胺溶剂的损耗原理与降耗措施

李艳武，姜野，赵宝超，张智

（远东页岩炼化有限责任公司，辽宁 抚顺 113015）

甲基二乙醇胺溶剂的损耗原理与降耗措施

李艳武，姜野，赵宝超，张智

（远东页岩炼化有限责任公司，辽宁 抚顺 113015）

介绍了甲基二乙醇胺的性质及用途，阐明了甲基二乙醇胺在炼油厂脱硫中的损耗原理，提出了降低甲基二乙醇胺损耗方法和控制措施，得出了物理损耗占主导地位的结论。

甲基二乙醇胺；MDEA；损耗点；控制措施；溶剂再生

甲基二乙醇胺（MDEA）属于叔胺化合物，容易与H2S结合而将其脱除，叔胺与CO2反应性较差，只有CO2与水反应后，叔胺才能与之进行反应将CO2实现部分脱除，因此，以MDEA为主要成分的脱硫剂具有良好的选择性，MDEA的优点主要表现在使溶剂再生塔中得到的酸性气中H2S含量提高，提高了硫磺回收率，减少了环境的污染。

MDEA溶液能够选择性地脱除H2S，在节能和经济上效果显著，MDEA已成为现代炼油厂脱硫的首选，炼油厂中的MDEA以水溶液状态工作，浓度为25%～30%。一般情况下，要加入消泡剂和其它助剂使用［1～3］。

1 甲基二乙醇胺的损耗原理

MDEA是Fluor公司开发的新型脱硫溶剂，由于MDEA对H2S具有较高的选择性和较低的能耗，广泛应用于天然气、炼油厂气的脱硫过程。在胺法脱硫工艺中，造成MDEA溶剂损耗的因素有化学损耗和物理损耗。

1.1 化学损耗

化学损耗含降解和成盐，降解就是MDEA通过化学途径，通过分解或氧化成其他化学物质，使得MDEA的化学数量减少。成盐是MDEA与强酸生成的热稳定性盐，无法实现再生，最终损耗在物理过程中，导致MDEA的化学数量减少［4］。

1.1.1 降解损耗MDEA具有一定的氧化稳定性，在常温常压下，生成甲酸、乙酸、二甲胺基乙醇、乙二醇、乙醛酸的可能性很小，但是经过长期的循环积累过程中，MDEA数量上的损耗还是非常可观的，有人在使用了1 a的甲基二乙醇胺循环液中，检测到了上述化学物质，证明MDEA确实存在一定程度的化学降解［5］。

1.1.2 成盐损耗MDEA在与比硫化氢酸性更强的酸（例如氢氰酸、二氧化硫等）所生成的盐，热稳定性非常强，结果就是成盐的MDEA无法经溶剂再生塔实现再生。

MDEA降解成甲酸、乙酸、乙醛酸等强酸，不仅直接损耗了MDEA，而且这些强酸回过头来又与MDEA生成热稳定性的盐，使MDEA无法再生，造成了MDEA的二次损耗。由于这些物质在溶液中积累到一定程度后，会改变溶液物理化学性质，从而造成溶液起泡，而且在再生过程中无法分解，造成MDEA的损耗。

MDEA成盐损耗比降解损耗大得多，原因是炼油厂生产工艺中源源不断地产生微量的强酸，虽然强酸的比例不大，但由于炼油厂的规模基数大，每年损耗数量非常大，是损耗的主体。

1.2 物理损耗

MDEA的物理损耗主要包括蒸发、溶解、夹带和跑冒滴漏4个方面。

炼油厂加工含硫原油时，要对干气及液化气进行脱硫，导致MDEA的溶解损耗，随着浓度上升、温度升高及压力下降，MDEA随着溶解能力的增加，其损耗量随之增加。

夹带损耗存在2种情形:（1）气液分离过程的气体夹带；（2）液液分离过程的液体夹带，气体夹带的胺液损耗非常有限，液体夹带的胺量一般要高于气体。生产操作过程中要严格控制两相的流动速度，设计中在出口处设置水洗罐可显著回收夹带的胺液，可有效降低MDEA溶解损耗。

2 主要损耗及控制措施

脱硫系统内的MDEA损耗集中在富胺液闪蒸罐、溶剂再生塔、胺液过滤器和尾气加氢反应器。

2.1 富胺液闪蒸罐

富胺液闪蒸罐的目的是将富胺液的轻烃闪蒸出去，为了保证轻烃去除的彻底性，肯定要损耗部分MDEA，MDEA在富胺液闪蒸罐的损耗主要在蒸发和夹带2个方面。

减少富胺液闪蒸罐的蒸发和夹带，严格控制闪蒸罐的温度，压力和气化速度，同时通过调节再沸器蒸汽阀，合理控制再沸器的供给热量，保证气流的线速在合理的范围内，在保证富胺液闪蒸罐能力的前提下，减少MDEA的蒸发和夹带损耗。

2.2 溶剂再生塔

MDEA在溶剂再生塔中的损耗主要在蒸发上。正常操作时，溶剂再生塔顶的不凝气的放空肯定会带走微量的MDEA，需要严格控制塔顶气体的流量，塔顶气体的流量取决于塔底的气化速度，需要控制再沸器蒸汽阀门的开度，严格控制塔顶温度和冷凝效果，保证蒸发出的MDEA冷却彻底，减少MDEA的蒸发损耗。

2.3 胺液过滤器

在MDEA循环液的流程中设置贫、富胺液过滤器，用以去除MDEA循环液中热稳定的不溶盐。过滤选用的精度越高，过滤效果越好，MDEA的损耗量就越小，对应下的过滤器的压降就越大，动力消耗越高。科学合理地选择过滤精度，以保证MDEA循环液的质量的同时，尽量降低动力消耗，一般选择的过滤精度为5 μm。

在过滤过程中，在滤除不溶盐的同时，损耗了一部分MDEA循环液，正常情况下，损耗的MDEA循环液量为固体废渣的1.0～1.5倍。

2.4 尾气加氢反应器

在尾气加氢过程中，MDEA的损耗量受加氢效果的影响很大，如果加氢反应不完全，残留的二氧化硫过大，就要消耗大量的MDEA，原因是二氧化硫与MDEA生成了热稳定性的盐，导致无法实现MDEA的再生。

由此可知，尾气加氢反应器必须选择高活性加氢催化剂，以保证尾气加氢的效果，有效降低MDEA的损耗。

3 结论

（1）甲基二乙醇胺的损耗分为物理损耗和化学损耗，物理损耗占主导地位，MDEA的物理损耗主要体现在蒸发、溶解、夹带和跑冒滴漏4个方面。（2）甲基二乙醇胺的损耗受操作效果的影响非常大，装置的平稳操作，能够有效地降低MDEA的损耗。（3）硫磺尾气加氢装置的脱硫是甲基二乙醇胺的主要损耗点，提高尾气加氢反应的效果，不仅有利于环保，而且能够有效地降低MDEA的损耗。

［1］吴国良，王开岳.关于N-甲基二乙醇胺法脱硫工艺的探讨［J］.精细石油化工，2004（6）:37-40.

［2］杨岸冰.甲基二乙醇胺液消泡剂的工业应用［J］.炼油与化工，2007（3）:34-35.

［3］魏志强，张冰剑.溶剂再生装置模拟分析与用能改进［J］.石油炼制与化工，2011（7）:61-66.

［4］常宏岗.甲基二乙醇胺的合成和应用［J］.四川化工，1992（1）:40-42.

［5］焦文霞.MDEA在气体净化领域的应用［J］.河南化工，2003（8）:8-10.

Loss principle and consumption reduction measures of methyldiethanolamine solvent

Li Yanwu，Jiang Ye，Zhao Baochao，Zhang Zhi
（Fareast Shale Refining&Chemical LLC，Fushun 113015，China）

TThis paper introduced the properties and applications of methyldiethanolamine,expounded the loss principle of methyldiethanolamineinoilrefinerydesulfurization,proposedthemethodandcontrolmeasuresforreductionof methyldiethanolamine loss point,and obtained the conclusion that the physical loss is predominant.

methyldiethanolamine;MDEA;loss point;control measure;solvent regeneration

TQ013

：B

：1671-4962（2017）03-0023-02

2016-12-06

李艳武，男，工程师，硕士，2010年毕业于辽宁石油化工大学化学反应工程与工艺专业，现从事化工生产技术工作。