浅析干气脱硫的参数控制

1、浅析干气脱硫的参数控制 浅析干气脱硫的参数控制 【摘要】工业生产中干气制氢装置内含有硫化氢数量多少会对管道材料、设备材料以及后续产品产生影响，因此，需要对进料干气实行脱硫。为了做好干气脱硫工作，应控制好各项参数。通常情况下，干气脱硫塔温度应控制在40oC45oC之间，脱硫塔实际操作压力应保持在0.6MPa0.95MPa之间，可以适当提高干气脱硫塔设备的塔板数量，将MDEA溶液浓度控制在25%40%左右。为了帮助增加溶剂再生塔操作温度，塔顶温度通常控制在110±3oC，塔底温度应控制在123±3oC,塔顶压力控制在0.1±0.05MPa，从而确保干气中含有的硫化氢量

2、符合×10-6水平。 【关键词】干气；硫化氢；参数；MDEA Abstract In the industrial production of dry gas containing hydrogen sulfide hydrogen production unit number of pipe material, equipment and materials and the subsequent product influence。 Therefore, need to carry out desulphurization of dry gas feed. In order to

3、do a good job of dry gas desulphurization should control the parameters. Under normal circumstances, should be controlled at 40oC 45oC gas desulphurization tower temperature dry desulphurization tower, the actual operating pressure should be maintained at 0.6MPa 0.95MPa, can be appropriate to increa

4、se the number of tower plates dry gas desulphurization tower equipment, MDEA solution concentration control in 25% 40%. In order to help increase the solvent regenerator overhead temperature operating temperature, usually at 110 ± 3oC, bottom temperature should be controlled at 123 ± 3oC,

5、0.1 ± 0.05MPa in the tower top pressure control, so as to ensure that the dry hydrogen sulfide gas containing (10 30) × conforms to 10-6 level. keyword dry gas; hydrogen sulfide; parameter; MDEA 中图分类号：TF741.344 文献标识码：A 文章编号： 采用天然气、重油以及煤等作为原材料生产获得的粗煤气，大局部都会遭受二氧化碳及硫化物污染。在制氢过程中，装置中含有的硫化氢会对后续产

6、品生产、管道材质以及设备材质产生一定影响，而在制氢装置之前控制好硫化氢含量能帮助明显减少后续装置投资费用。早期国内选用乙醇胺进行脱硫处理，后期选用二异丙醇胺、二乙醇胺进行脱硫处理，直到二十世纪八十年代中期才开始利用MDEA进行脱硫处理【1】。近年来，工业生产中常用的脱硫剂是醇胺类溶剂，其主要构成是MDEA。 N-甲基二乙醇胺 MDEA属于一种叔胺，其具有良好的选择性吸收性能，并且蒸汽压比拟小，凝固点比拟低，这些性能明显比其他醇胺类溶剂具有的性能好。除此之外，具还具有良好热、化学稳定性，不会轻易发生降解变质情况，属于一类毒性较低的绿色溶剂。所以，MDEA被广泛应用在工业生产中作为脱硫剂。 MDE

7、A其结构式为： 通过计算可以MDEA凝固点温度：-21oC；闪点：126.7oC；沸点温度：246oC248oC(0.1MPa)；另外其粘度为：0.10Pa·s(20oC)；密度为：1039kg/m3(20oC)。N-甲基二乙醇胺不会对碳钢产生腐蚀作用，因为MDEA具有弱碱性，所以吸收后CO2R容易接触吸收。所以，其能利用减压闪蒸方式来实现再生，帮助有效节省热能。 MDEA具有如下优势：选择性脱硫：国内工业在进行炼油处理中催化裂化干气脱硫工艺具有独特优势，选用MDEA帮助脱硫仅能脱除35%左右二氧化碳，但是采用DEA、MEA进行脱硫过程中可以全部将二氧化碳脱除干净。所以，减少了溶剂循

8、环量，并且投资本钱及能量耗损也相应减少了。另外，溶剂再生能获得高浓度酸性气硫化氢，帮助降低CO2浓度，对于减少投资本钱、提高硫回收率以及环境保护工作都有着重要意义。 浓度较高：其与CO2和H2S发生化学反响时，反响热比拟低，有助于节能。比照溶剂碱性发现：MEA具有碱性大于DEA和MDEA，MDEA具有的弱碱性最小，而碱性强弱影响者设备腐蚀情况，所以在工业生产中对于不同溶剂使用浓度都有着明确限制。 低腐蚀性：生产中腐蚀是导致醇胺法气体脱硫装置设备发生非方案停工的一个重要原因，其也是长周期运转的一个重要影响因素。如果设备损害比拟严重还可能会导致严重平安事故，威胁工作人员的生命平安。通过比照溶剂腐蚀

9、性强弱发现，MDEA具有的腐蚀性是最小的，其次是DEA。 选择及控制干气脱硫相关参数 2.1分析MDEA干气湿法脱硫工艺步骤 在干气脱硫工艺中，装置是利用MDEA水溶液帮助吸收干气中含有的硫化氢物质。对焦化干气进行降温处理、分液处理之后通过装置底部流入脱硫塔中，然后利用MDEA贫溶液具有的吸收作用进行脱硫，完成后实行下个步骤。而吸收了一局部CO2及硫化氢的MDEA富溶液通过脱硫塔底排出，并经过减压和升温处理后投入闪蒸罐中，帮助蒸出轻烃物质，然后再进行加热处理即可放入溶剂再生塔设备。 2.2参数控制 2.2.1关于脱硫干气内硫化氢的含量 装置最主要的目的是降低干气内硫化氢在经过脱硫处理后的含量，

10、具体含量方面取决于后续工段所要求的硫化氢含量，假设后续工段属于干气制的乙苯装置，通常该装置所要求的干气内硫化氢含量为×10-6。对于干气脱硫塔中的吸收效果可通过以下措施进行提高： 对干气脱硫塔采取加强压力的措施 通过对干气脱硫塔压力进行加强，也间接使硫化氢气相分压得到了间接提高，改善脱硫效果。对干气脱硫塔采取增强提高压力的措施虽对优化脱硫起到了一定的效果，但同时也引起了相应的问题，例如装置的耗能情况加重、设备压力的要求有所提高等。而在脱硫效果和装置耗能之间的矛盾中，需要寻找一个可平衡两者的压力中间点，通常是将脱硫塔操作压力调整至0.6MPa0.95MPa之间。 对干气脱硫塔采取降低温

11、度的措施 MDEA与H2S之间的反响公式为： 这个过程属于可逆性的一种放热反响，通过降低温度措施使该反响朝着正方向进行，对吸收过程的发生起到促进效果，该结果说明了干气脱硫塔中的操作温度与脱硫效果关系密切，温度越低，脱硫效果那么越显著，且还降低了耗能情况。因此在设置操作温度时可对优化脱硫效果的相关因素进行考虑，通常操作温度均掌握在4045之间，从而提高干气脱硫塔中的吸收效果。另外，在确定操作温度期间，还需要对热效应所导致的温升情况，该反响的反响热较低，在干气硫化氢的含量差异影响下，使温度有48的上升。 增加N-甲基二乙醇胺溶液的浓度 通过增加N-甲基二乙醇胺溶液的浓度可是吸收反响的正向移动，对吸

12、收过程进行起到一定的促进效果。然而假设提高了N-甲基二乙醇胺溶液的浓度，将会导致其粘度也会随着浓度的增加而提高，降低了干气脱硫塔在传质方面的效果，情况严重甚至会引起发泡现象。增加N-甲基二乙醇胺溶液的浓度还会降使溶液总量有所减少，并降低了溶液的单次投资。通常情况下，N-甲基二乙醇胺溶液的浓度宜控制在25%40%之间。 对干气脱硫塔采取增加搭板总数的措施 塔板的不同将会是平衡条件也有所不同，采取增加搭板的措施也间接使吸收效果得了提高，起到改善干气脱硫塔脱硫效果的作用【2】。但是对干气脱硫塔采取增加搭板总数的措施，同时也会增加了一次性设备的投入，辅助设备、管道等方面的投资将会随着塔板高度而相应的上

13、升。因此，在保证脱硫效果的前提下，应尽可能减少搭板总数。假设干气中的硫化氢含量并不算高，理论上所使用的搭板数在10个左右为合理，从而在保证脱硫效果的前提了尽量减少对设备的资金投入。 2.2.2分析贫吸收溶剂浓度 其实干气脱硫工艺包括了吸收及解吸两个过程，吸收溶剂能循环利用。贫吸收剂含有的硫化氢量非常低时，可以确保顺利完成吸收过程，即解吸是否良好会对吸收过程产生直接影响。因此，解吸环节应尽可能提高硫化氢解吸率。 减少贫吸收剂中含有的硫化氢，可以采用以下两种处理方式： 增加溶剂再生塔设备的温度值 干气脱硫塔和溶剂再生塔是相互对立两个工艺，增加解吸温度使吸收过程反向进行，帮助将硫化氢从MDEA溶液中解吸出来。一般来说，温度越高解吸过程越好，脱硫塔底温度控制在123±3，塔顶温度应控制在110±3。 减少溶剂再生塔设备压力值 在实际处理工艺中减少溶剂再生塔设备压力值能促进解吸过程顺利进行，从而使吸收过程反向进行，从而将MDEA溶液中携带的硫化氢物质解吸出来。通常情况下，压力值越小解吸过程越好，塔顶压力值应控制在0.1±0.05MPa。 2.2.3分析酸性气 为了充分利用有效资源，从溶剂再生塔设备中解析得到的酸性气体用来生产硫磺物质。炼油厂硫回收技术是采用克劳斯方法，即利用转化器中发生的低温催化剂以及燃烧炉中发生的高温热作用将酸性气中含有的H2S物质转