MDEA脱硫原理及工艺流程

1、MDEA法脱除CO2工艺是德国BASF公司20世纪80年代开发的一种低能耗脱 CO2 工艺。此工艺在世界上几十个大型氨厂使用。生产实践表明：该法不 仅能耗低，而且吸收效果好，能使净化气中 C02降至1%以下，溶液稳定性好， 不降解，挥发性小，腐蚀性好，对碳钢设备腐蚀性小，对烃类溶解度低等优点。 1 、工艺原理MDEA的化学名是N-甲基二乙醇胺，它是一种叔胺。与 C02反应如下：C02 + H20 H+ + HC03-(7)H+ + R2CH3N R2CH3NH+(8)R2CH3N + C02 + H20 R2CH3NH+ + HC03-(9)反应( 7)是水合反应，其反应速度很慢，为了加快反应

2、速度，就是在 N- 甲基二乙醇胺溶液中加入活性剂， 改变反应过程， 当加入伯胺或仲胺后， 反应就 按下式进行：R2NH + C02 RNC00H(10)RNC00H + R2CH3N + H20 R2NH + R2CH3NH+ HC03(11)以上反应式可以看出，活化剂在表面吸收 C02 反应生成羟酸基，迅速向液 相传递C02,生成稳定的碳酸氢盐，而活化剂本身又被再生。N-甲基二乙醇胺溶 液兼有化学吸附剂和物理溶剂的特点。2、工艺流程粗原料气在 2.8MPa 下进行二段溶液洗涤的吸收塔， 下段用降压闪蒸脱吸的 溶液进行吸收， 为了提高气体的净化度， 上段再用经过蒸汽加热再生的溶液进行 洗涤。从

3、吸收塔出来的富液相继通过两个闪蒸槽而降压， 溶液第一次降压的能量 由透平回收。 回收的能量用于驱动半贫液循环泵。 富液在高压闪蒸槽释放出的蒸 汽中有较多的氢和氨， 可压缩送回脱碳塔， 出高压闪蒸槽溶液继续降压后， 在低 压闪蒸槽中释放出绝大部分 C02。获得的半贫液大部分用循环泵打入吸收塔下 段，一小部分送入蒸汽加热的再生塔再生， 所得贫液送入吸收塔上段使用。 再生 塔塔顶所得含水蒸气的C02气体，送入低压闪蒸槽作为脱气介质使用。3、工艺操作要点(1) 贫液与半贫液的比例贫液/半贫液比例一般为1/31/6,它决定于原料中C02的分压。C02分压高， x 大，则采用比例可高一些 （ 如 1/6

4、），这样热能耗就降低，贫液的温度一般为55 70°C。（2）贫液与半贫液的温度半贫液一般为7080C，进液温度高，热能耗就低，但过高又影响吸收塔底 温度，使溶液的吸收能力变小，反而是热能耗增加，对不同的原料气工况，都有 一个最适宜的溶液温度比例。 既能保证净化度又充分利用其物理性能， 使其热能 耗降到最低限度。CO2脱除及消耗在吸收压力为2 .7 MPa时，C02可脱除至0.005以下，CO2净化度在0.1%以 内。其消耗的热能取决于原料气中 CO2的分压。分压高， 热能耗低，一般在一 段绝热式脱除 CO2 流程中。原则上不需消耗热能，但要维持稳定的吸收及解析 温度，要靠原料气、 净

5、化气和再生气之间的热平衡。 通常由于再生气中带走热量 多，就需补充热量 （ 如用热水等低位能 ）来保持温度。高压闪蒸与回收CO2的纯度MDEA 溶液中非极性气体氢、 氮、甲醇、 CH 及其它高级烃类化合物等的溶 解度低，因此被净化气体的损失很少，但吸收压力高时，再生气中CO2小于98%, 如吸收压力为2.7MPa,流程中有高压闪蒸汽提高 CO2的纯度，闪蒸压力根据纯 度要求加以选择，一般可回收 96%左 CO2， 其纯度可达 99.5, 当吸收压力 < 1.8 MPa，流程中不必用高压闪蒸，就可得到纯度大于 98.5%的CO2。（4） 溶剂损失：由于 MDEA 与 CO2 反应生成碳酸氢盐而不生成氮基甲酸醋，因 此不会降解。另外，MDEA本身的蒸汽分压较低（25C时，小于0.01 mmHg ）， 因此 MDEA 的损失很小，4、工艺特点（1）MDEA 溶液具有较好的稳定性，不易降解，对碳钢没有腐蚀性。（2）MDEA 本身的蒸汽分压较低，挥发性也很小。（3）MDEA脱碳