关于胺系统被污染后引发的问题及改造建议浅析

王加壮

摘要：本文主要针对在液化天然气生产过程中可能出现的胺液系统出现的问题进行探讨，结合实际生产参数、气质组分、工艺流程、设备选型等方面分析胺液发泡、降解、带油、带液等问题形成的原因，为LNG工厂提出解决问题的思路，避免出现同类问题。

关键词：天然气;液化;胺液;解决措施

1 引言

随着人们对高效、清洁能源认识的提高，天然气已逐步成为发展速度最快的能源，现在LNG工厂更在是全国遍地开花。在天然气预处理处理过程中，胺液系统被污染后会出现各类情况，从而导致装置产量下降或停产。如果能有效解决胺系统出现的问题，即可增强装置平稳运行能力，避免因停产造成的经济损失。

2 胺系统出现的问题

某工厂LNG装置投产后，胺液系统运转过程中出现了一些列问题，包括：胺系统溶液脏、容器腐蚀、发泡等情况，造成装置运行不平稳停车，给工厂带来严重的经济损失。

2.1 吸附塔出现发泡带液、淹塔现象严重，在日常生产过程中需要一直注入消泡剂才能维持MDEA溶液脱碳系统正常运行。

2.2 再生塔出现带液的情况，胺重沸器出现液位波动频繁的现象。

2.3 胺重沸器出口过滤器带黑色焦状物。

2.4 贫富胺换热器出现过换热效果差现象，清洗过程发现结垢严重。

2.5 活性炭过滤器质量不好，产生大量粉尘颗粒，滤油效果不好。

2.6 閥门冲刷、腐蚀内漏现象严重。

3 原因分析

3.1胺再生塔出现发泡带液现象的分析

3.1.1固体颗粒：碳钢腐蚀物，泵填料及活性碳粉末，这些颗粒聚集在气泡液膜中，增加了表面粘度和液膜中液体流动阻力，从而增加了气泡的稳定性。

3.1.2表面活性剂，原料气中夹带C6以上的烃类，这些活性剂进入系统后，会明显增加溶液的表面张力而引起发泡。

3.1.3胺降解：MDEA与氧或酸性物质生成的难再生的酸性盐，MDEA与二氧化碳在一定的温度下发生降解反应生成长链有机化合物，氧还会与二氧化碳反应生成盐类物质，这些物质在溶液中积累到一定的程度后，会改变溶液的PH值、粘度、表面张力等性质，引起发泡。

3.1.4脱碳溶液在高的二氧化碳负荷及原料气处理量的突然增大也是造成溶液严重发泡的重要因素。

3.1.5 随着外界环境温度的降低，原料气进塔温度不断降低，导致受污染的MDEA溶液的粘度变化较大，使溶液在塔内发泡几率增加.

3.2吸附塔发泡的分析

3.2.1系统在投用前的碱洗不彻底，碳钢管线没有钝化处理，在有氧的性况下腐蚀生成颗粒物，从拆下的滤芯中的焦状黑色片状色可被磁铁吸收来直观考滤腐蚀的存在。

3.2.2虽然采用了过滤精度达到0.01 的油过滤器，从平时的天然气组分就有含碳五以上的烃类，这些都是活化剂，会引起溶液的表面张力上升而引起发泡，最为明显的是上游气质组分重组份增加后，加快了溶液的发泡几率。

3.2.3胺的降解由两部分组成，一是由二氧化碳与MDEA在一定的温度下降解;二是由氧与MDEA在一定的温度下降解。系统的再生压力大，再生温度高，加快了胺溶液的降解。生成物在溶液中积累到一定的程度后，会改变溶液的PH值、粘度、表面张力等性质，从而引起发泡。

3.2.4系统提降量过快，系统操作压力波动较大或再生塔重沸器外供热量过大时，会造成气液接触速度过快，引起溶液发泡。

3.3 胺再生塔出口过滤器的黑色焦状物

3.3.1主要是降解及腐蚀物的结焦物或消泡剂与重组分合生成了胶团物质。

3.4 MDEA溶液脱碳系统内各控制阀内漏、外漏、淹塔、液位大副度波动问题

3.4.1将过滤出的胶状物质进行化验，在1300℃的高温炉内烘烤，对气相组成进行色谱分析，检测出含硫量在20%左右，含碳量在20%左右，含有一小部份铁，其它部份为水;

3.4.2从闪蒸罐液封上部油状物质化验后的组分来看，与原料气C6以上混合烃基本一致，将其加热，与沸点基本一致。说明很大程度上污染了系统。

3.4.3分析总结：根据化验分析结果分析，MDEA溶液脱碳系统内存在大量的硫化亚铁晶体颗粒，存在大量的原料气压缩机润滑油组份，存在轻烃，从而造成系统运行不稳定，阀门内漏，管线腐蚀等问题，也正是由于系统内存在这些物质所造成。

4 解决措施

4.1及时掌握上游供气管网情况，对即将出现的变化做好准备工作，减小气质组分变化对脱碳系统的影响。

4.2将MDEA溶液脱碳系统进行一次全面的清洗，并更换系统内MDEA溶液。

4.3采购质量好的活性炭颗粒，更好的过滤胺系统内存在的油类、烃类，保障进入吸附塔的贫胺液洁净。

4.4在吸附塔进口管线上增加一套脱重烃装置，处理掉原料天然气中的C6以上重组份。

4.5制定完善的检查记录，管道、容器壁厚检测、胺液质量化验、油类分布、烃类分布、颗粒分布等。

4.6当贫胺入塔温度低于天然气时，C5以上组分就会冷凝下来，随胺液一起进入系统循环，增大了胺液表面张力和气泡的稳定性，逐渐积累而导致胺液发泡。因此，严格控制贫胺液入塔的温度在50℃，天然气入塔的温度低于其5～8℃，以防止重烃的冷凝。

5 总结

虽然近年来中国LNG业务发展迅速，但还存在诸多制约因素，主要包括天然气气源、LNG产品市场价格及LNG相关技术和设备三方面的问题。作为运行工厂应该在LNG相关技术和设备方面下工夫，努力加大对胺液系统的研究，创造平稳的运行能力，避免因胺系统导致的停车造成经济损失，实现工厂“安、稳、长、满、优”运行，从而提高核心竞争力。

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