N-甲基二乙醇胺(MDEA)
炼厂气的脱硫,目前主要采用醇胺法,醇胺法脱硫开始应用的是一乙醇胺(MEA),二乙醇胺(DEA),后来又在克劳斯尾气装置上使用二异丙醇胺(DIPA).80年代我国研制开发了新型选择性脱硫溶剂N-甲基二乙醇胺(MDEA),开始在天然气脱硫装置上应用;进入90年代,MDEA在炼厂气脱硫装置上也开始应用,
MDEA是Fluor公司早年开发的脱硫溶剂.目前,它作为新一代脱硫溶剂已在天然气脱硫,煤气化脱硫以及炼厂脱硫中得到广泛应用.由于MDEA对H2S有很高的选择性和较低的能耗,被用于克劳斯原料气提浓,斯科特法尾气处理,低热值气体脱硫等过程.
从1993年开始,由于中国石化总公司系统内炼厂因加工能力提高,或因掺炼高硫原油,均出现过干气,液态烃脱硫深度不够的情况.在这种情况下以MDEA为主剂的高效脱硫剂充分显示出它硫容量大,选择性好的优点.由于该剂使用浓度可高达50%,因此它的循环量可大大减少,它可在高气液比或高液液比下吸收,MDEA的再生解吸热又比上述三种胺小,从而降低了再生耗热,总之,这些特点归纳一点,就是用MDEA脱酸性气可大幅降低能耗,最终降低操作成本.南京化工研究院曾对二乙醇胺等五种溶剂作过对比试验,试验结果列于表1,由此说明MDEA之所以成为高效脱硫剂主剂的原因.同时,从表1也可看出聚乙二醇二甲醚的各方面性能与MDEA比,不相上下.但须看到,用它做溶剂是一种物理吸收过程,要达到相同的处理能力,它的耗量比MDEA多,增加了脱硫成本.
五种脱硫剂对比试验
脱硫剂
脱H2S效率%
再生气中H2S%
二乙醇胺2.5克分子/升
40~50
8
二异丙醇胺2.5克分子/升
85~90
10~14
聚乙二醇二甲醚
95
25
65%聚乙二醇二甲醚 + 30%二异丙醇胺 + 5%水
80
5~8
N-甲基二乙醇胺MDEA
94
33
MDEA在合成氨脱碳工艺上也有独特之处.MDEA的吸收CO2和再生耗能较单乙醇胺(MEA)为低,而且它对非极性气体如氢,氮,甲醇,甲烷及其他高级烃类化合物的溶解度极低,自身损失很少.MDEA与CO2反应仅生成碳酸氢盐而不生成氨基甲酸酯,吸收过程不会降解,日常补充量大大减少.
MDEA对碳钢没有腐蚀,本身碱性很弱,且不产生热降解产物与化学降解产物,在再生解吸段出来的湿CO2因其温度不高(70℃左右),对碳钢的腐蚀是轻微的.目前国内有五套合成氨用MDEA脱碳,设备全部采用碳钢结构.
由于MDEA本身的一些化学特征,使其用于合成气脱CO2过程中大大节约能耗;对于新建装置而言,由于脱碳系统可采用碳钢设备,故可使投资减小.再者脱出的CO2纯度最高可达99.9%,不管后续尿素装置,还是进一步利用CO2都是有利的.
N-甲基二乙醇胺(MDEA),是一种叔胺类物质.分子式为CH3N(CH2CH2OH)2,分子量为119.16,比重1.0418,沸点247℃,在12℃时的粘度为101cP,凝固点–48℃,能全部溶于水中.
本生产工艺采用国际上最先进的管道化反应,即环氧乙烷与纯一甲胺在管式反应器中,2.5MPa压力下进行反应,经蒸馏,精馏得到MDEA,纯度达到97%以上.
本工艺有以下几个显著的优点:
1,安全性好.管道化反应可以避免因局部过热造成的爆聚的发生,对环氧乙烷是最安全的工艺路线.
2,质量好,副产物少.控制环乙/甲胺比例,可以防止高沸物的产生,产品色泽很好,几乎无色,经工业化证明其产品色度远比釜式反应器为好.
3,能耗极低.管式反应可以用无水一甲胺,釜式工艺均用40%甲胺水溶液,后者蒸水能耗极大,且产品水含量偏高.
4,产量高.连续化反应工艺,开工,停工方便,单位小时产量可调.
本工艺已经600吨/年工业规模检验,完全达到国际水平.研究开发人员已经成功开发出国产万吨级乙醇胺生产工艺,并达到国际水平,积累了丰富的经验,为MDEA的生产工艺提供了有力的保障.
工艺要求1.0MPa蒸汽或热油锅炉,真空机组一套以及冷却水等公用工程.
设备总投资大约80万元,设计年生产能力可达1000吨或更多,人员按4班运转大约30人.
联系人:汤建飞 0571-87951523