MDEA 溶液质量影响因素及解决对策

化工设计通讯 合成氨与尿素 第45卷第3期Chemical Engineering Design Communications Ammonia and Urea 2019年3 月

MDEA脱碳系统生产中的问题及解决措施

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(中国石油乌鲁木齐石化分公司，新疆乌鲁木齐830019 )

摘 要：在合成氨的生产过程中，脱碳是一个十分重要的工序，通过脱碳工序，能够将前端工艺气中的二氧化碳成分进行 脱除，提高气体的清洁性，因此对于整个合成氨生产系统来说，脱碳工艺的质量会对生产系统的运行产生直接的影响。在脱

碳工艺当中，MDEA法是当前应用范围最为广泛的脱碳工艺，这种方法具有诸多优点，但是对于设备的要求较高。因此针对 MDEA法脱碳工艺当中的生产装置运行情况展开研究，主要阐述了生产系统运行过程中存在的问题并提出解决措施。关键词：MDEA法脱碳；生产系统；问题；解决措施中图分类号：TQ113.264 文献标志码：B 文章编号：1003,490 (2019) 03-0005-02

Probe into Problems and Optimization in Production of

MDEA Decarbonization System

Li Yu

Abstract : In the production process of synthetic ammonia, decarbonization is a very important process.Through the decarbon ization process, the carbon dioxide component in the front-end process gas can be removed and the cleanliness of the gas can be improved.Therefore, the quality of the decarbonization process will have a direct impact on the operation of the production system for the whole synthetic ammonia production system.Among the decarbonization processes, MDEA process is the most widely used one at present.This method has many advantages, but it requires higher equipment.Therefore, this paper studies the operation of production units in MDEA decarbonization process> mainly expounds the problems existing in the operation of production system and the solutions.Key words : MDEA process decarbonization production system ； problem ； solving measure

MDEA溶液发泡原因和消泡方法研究

摘要：引起MDEA溶液发泡的因素有很多，例如表面活性剂和醇胺溶液的降解产物等都会导致MDEA溶液发泡。溶液发泡会使溶液的化学成分发生改变，带来一系列问题，常见的有脱碳装置出现压降波动、二氧化碳超标等问题，给工厂安全生产带来隐患，造成严重的经济损失。本文在分析溶液发泡影响因素的基础上，提出了一些消泡方法和预防溶液发泡的措施，以供读者参考。

关键词：MDEA溶液；发泡原因；消泡方法；预防措施

甲基二乙醇胺（MDEA）是天然气净化脱碳过程中常用的脱碳溶剂，它对二氧化碳等酸性气体具有很强的吸收能力，而且反应热小，解吸温度低，化学性质稳定，无毒，不降解，被广泛应用在工厂天然气的生产中。但是MDEA溶液经常会出现发泡现象，导致脱碳装置无法正常运行，不仅严重影响到脱碳效果，而且造成不小的经济损失。所以本文研究了MDEA溶液的发泡机制，并提出了一些预防措施，以保障脱碳环节安全、平稳地运行。

一、溶液发泡的判断及测试

MDEA溶液在净化含二氧化碳的天然气的过程中会产生大量气泡，一般情况下，这些气泡遇到空气会迅速破裂，不会对脱碳装置造成影响。当脱碳装置运行时，如果塔内出现大量气泡并且长时间不破裂的情况，就可以认定MDEA溶液发泡了。溶液发泡之后，在气流的作用下，气泡被带入到上一层的塔板，引起塔内液位急剧变化，导致塔内压差增大、闪蒸气量明显增多，装置出口二氧化碳含量急剧增加的现象。所以通过脱碳装置的液位、吸收塔压差、闪蒸气含量以及出口二氧化碳含量都可用来判断MDEA溶液是否发泡。除此以外，可以用干净的瓶子从运行装置中承装少量脱碳液，密闭晃动后，观察气泡消失时间超过60秒的，也可判定MDEA溶液是否发泡。

二、影响MDEA脱碳溶液发泡的因素

1.表面活性剂

表面活性剂物质容易引起MDEA溶液发泡，常见的表面活性剂有缓蚀剂、润滑剂等。表面活性剂影响MDEA溶液发泡的原理是：表面活性剂分子在液膜表面有序排列，其分子组成中的亲水基团不断吸引液膜中的液体部分，导致液膜粘性增大减少液体的流失；其中的亲油基团可以有效防止液体蒸发，二者同时作用，可以保持气泡处于较稳定、不易破裂的状态。

mdea溶液的腐蚀机理

MDEA溶液的腐蚀机理主要涉及以下几个方面：

1. 酸性腐蚀：MDEA溶液中可能存在一些酸性杂质，如硫化氢（H2S），二氧化碳（CO2）等。这些酸性物质可以与金属表面发生化学反应，生成金属离子并释放出电子，导致金属腐蚀。

2. 氧化腐蚀：MDEA溶液中可能存在氧气，氧气可以与金属表面发生氧化反应，形成金属氧化物，并释放出电子，导致金属腐蚀。

3. 浸蚀腐蚀：MDEA溶液中的溶解氧、水分和MDEA分子本身也可以直接与金属表面发生作用，通过浸蚀作用导致金属腐蚀。

腐蚀主要发生在金属表面。当溶液中存在氧气、酸性物质或水分时，金属表面的氧化反应、酸性反应或浸蚀作用都可能导致金属表面产生氧化物、金属离子或局部腐蚀等现象。这些反应会削弱金属表面的结构和性能，导致金属腐蚀。

为了降低腐蚀风险，可以采取一些措施，如使用抗腐蚀性能好的材料，添加缓蚀剂等。

MDEA废液对生化处理的影响

MDEA（N-甲基二乙醇胺），别名MDEA，分子式C 5H 13NO 2，MDEA是近年来常用的一种脱硫脱碳剂，天然气净化厂检修废液主要污染物为MDEA，并伴有Cl-、KMnO4、Mn（Ⅱ/Ⅳ）、NaClO、FeS等无机阴离子，这类废水由于成分复杂、COD高、具有一定的抗氧化性及生化抗性，處理难度极大，如排入生化处理，对生化处理影响很大，废旧脱碳液中COD可达百万mg/L。目前，以达标排放为目标的MDEA降解过程研究相对薄弱，以催化氧化法、电化学法、生物法以及混合、稀释为主的处理，降解效率较低。基于自由基反应的高级氧化技术是去除有机物的有效手段，研究表明对于含MDEA的废液处理率可达83%;

标签：MDEA;降解;COD;生化处理

一、MDEA溶液对生化污水的影响

某化工厂2014年11月，因14万t/a制硫溶剂再生闪蒸罐至火炬凝液夹带MDEA，火炬凝液送蜡油催化装置回炼，导致含硫污水带胺、脱硫净化水COD上升。期间污水汽提一装置脱硫净化水COD平均值为 3391 mg/L，最高达6280

mg/L，见表1。

2016年5月，某化工厂因加氢二装置循环氢脱硫凝液漏至蜡油催化装置，导致胺液窜至含硫污水引起汽提一装置净化水COD升高，平均值达到3104

mg/L，最高达4450 mg/L，见表2。

污水汽提一装置净化水 COD与MDEA浓度关系见图2

上述2个案例说明，MDEA溶剂进入污水系统后，会导致含硫污水汽提净化水水质出现波动，净化水COD上升。

经调研，了解MDEA溶剂的可生化性（用 BOD5与CODcr之比表示，简称B/C）以及对水体 COD的贡献情况，取脱硫溶剂MDEA的新鲜溶液（质量分数30%左右），与纯净水以体积比1∶200进行勾兑，配制溶液的CODcr、5天生化需氧量 BOD5）质量浓度以及B/C值见表3 溶剂配置溶液 CODcr 和 BOD5

质量浓度项目数据