天然气脱硫、 工程设计(4)

2020-08-21 12:07

3.3.1主要设备作用

A、原料气分离器

作用:分离原料气夹带的固体或液烃。如砂子、井下作业用的化学药剂等。 类型:卧式或立式分离器,内装金属网除沫器。 B、吸收塔

作用:气液传质场所,酸性组分转入醇胺液中。 类型:填料塔或板式塔,目前多采用浮阀塔。 C、闪蒸罐

作用:尽可能地解吸出富液所溶解的烃类。 类型:多采用卧式罐以保证足够的闪蒸面积。 D、过滤器

作用:去除胺液中固体和降解产物。 类型:固体过滤器、活性炭过滤器。 E、贫/富溶液换热器

作用:冷却贫液,回收的热量,同时提高富液的T。 类型:多采用管壳式,富液走管程。 F、解吸塔(再生塔)

作用:对富醇胺液进行再生,恢复溶液的净化能力。 类型:用与吸收塔相同的塔型。

3.3.2运行参数

A、吸收塔

为防止溶液起泡、液泛及夹带,空塔气速不宜过高,最大空塔气速由Souders-Brown公式计算:

ug?0.0762(?L??g)/?g??0.5操作气速应降低25%~35%;降液管内液体流速一般取0.08~0.1m/s。 富液T不宜过高,否则发生解吸,入塔气体T≤38℃。 为防止重烃凝析,贫液入塔T应比原料气T高1~5℃。 B、再生塔

再生塔蒸气耗量一般为0.12-0.18t/m3醇胺液,重沸器的最高T为120℃。

第- 16 -页

再生塔顶酸性气体中烃类含量应<1%-2%。 塔顶的回流比(水蒸汽量/酸气量)一般为3:1-1:1。 C、富液换热和胺冷却

为减轻腐蚀和减少富液中酸气解吸,富液和贫液不需最大限度地换热。离开换热器的富液温度大多在82~94℃。为减少管线和换热器腐蚀,醇胺液流动速度应<0.6~1.0m/s;富液走管程。贫胺液冷却器的冷却方式:空冷、水冷、空冷+水冷。贫液一般走壳程。 D、富液闪蒸罐

闪蒸操作p:0.5MPa;操作T:45~60℃;闪蒸停留时间:3~5min。

3.3.3操作要点

A、保持溶液清洁

防止各种杂质进入溶液,尽量除去杂质或降解产物。 a.原料气分离 b.溶液过滤 c.溶剂复活

使降解的醇胺尽可能复原,使热稳定的盐类释放出游离醇胺,除去不能复活的降解产物。

MEA采用侧线蒸馏复活,DEA采用活性炭吸附复活,砜胺液的复活要经过减压蒸馏、加碱处理、白土处理等。

d.控制溶液发泡注阻泡剂(消泡剂)加以控制,主要有两类: 高分子醇类:控制非离子型的发泡物质。 硅酮类高分子化合物:控制离子型发泡物质。 B、加强防腐措施

a.合理的设计、溶液过滤和复活; b.避免氧进入装置;

作用:防止胺液与氧接触生成不可再生的化学降解产物,导致设备腐蚀和溶液发泡。

第- 17 -页

H2NCH2CH2OHMEAOOHO-C-C-OHoxalicacid1/2O2OH2NCH2CH1/2O2OH2NCH2C-OHO2O2OOH-C-C-OHglyoxylicacidO2OHOCH2C-OH

氧还能氧化H2S生成元素S,硫与链烷醇胺反应生成二硫代氨基盐类、硫脲类、多硫化合物类和硫代硫酸盐类。

方法:惰性气(如N2)保护,对储罐、低位罐进行气封。 c.正确的开工、停工操作;

如装置开工前应彻底清除系统中的氧。 d.合理的酸气负荷; e.使用缓蚀剂;

f.再沸器中溶液T与所用蒸汽T应尽可能低; g.除去悬浮固体与分解产物;

h.避免用高温热载体,使金属壁面的温度较低。 C、补充水分

原因:出吸收塔净化气、出再生塔酸气含以及闪蒸气会带走胺液中的水分。 方式:可以回流一起打入汽提塔内;也可打入吸收塔顶的水洗塔板上。 D、降低操作成本

a.合理的再生温度和回流比; b.加强闪蒸;

尽可能闪蒸出富液中被吸收的烃类(约为原料气1%~5%,作为装置燃料气用。 c.回收能量。

设置富液能量回收泵(水力能量回收透平)是一项有效措施,对于在高压下运转的装置更为有利。

目前,在天然气净化工业中应用的选择性脱硫溶剂主要为:MDEA法、砜胺法、空间位阻胺法。

优点:不仅具有腐蚀较轻微、不易降解变质等,而且能选择性的吸收H2S。

第- 18 -页

3.4乙醇胺降解产物的生成及其回收

乙醇胺在脱硫过程中会产生一些降解产物,即产生不可逆反应的杂质。其主要方式如下:

1.氧气进入了胺系统,胺和氧反应会被迅速氧化并生成有腐蚀性的有机酸。同时也会生成硫代硫酸盐,生成的硫酸盐可以加强碱中和,胺被游离出来。

2.和天然气里的某些硫化物COS、CS2反应,生成在再生温度下不能发生分解的化合物,但这些化合物可以加强碱将乙醇胺回收下来。

3.胺液过热分解或在高温下生成胺的衍生物二胺类等物质,这些产物具有腐蚀且不能用强碱中和。

这些降解产物逐渐积累将会是溶液起泡,同时也增加了设备的腐蚀。为了回收和净化乙醇胺溶液,有的流程中设置了釜式蒸馏、净化溶液。其原理是加强碱或纯碱在加热的条件下使其和胺类所生成的酸性盐在进化釜里产生热分解,则乙醇胺被游离出来。

3.5脱硫的开、停车及正常操作

3.5.1乙醇胺溶液脱硫的开车

乙醇胺溶液脱硫装置首次开车要进行设备的清洗,洗去油污和锈垢等,使其循环的乙醇胺溶液不被外来的脏物所污染。先用冷水进行清洗,然后再用热的溶液进行彻底清洗。洗液可以用磷酸钠溶液等,一般磷酸钠溶液配成3%-5%(质量浓度)。清洗前系统用氮气置换,使氧含量小于0.5%,然后吸收塔用氮气充几千克压力,具备溶液在系统循环所需的压力。将洗液用泵打入循环清洗。循环24小时后将洗液拍点,多次用软水进行彻底清洗,取水样做消泡实验,直到合格,否则用洗液重新清洗。

乙醇胺系统开车时,先将循环泵开启来,在开泵前注意排掉泵体管道内的气体。调好循环量,溶液的循环量与进吸收塔的天然气量成比例。送低压蒸汽入再沸器,注意暖管,排掉冷凝液,避免发生水锤。将溶液升温到再生塔的正常操作温度,然后再向吸收塔缓慢送气。稳定一段时间后析出吸收塔天然气硫含量,合格后送至下一工序。如果乙醇胺脱硫系统需要停车则首先切断天然气,停止向吸收塔送气,系统的溶液继续循环再生,逐渐减再沸器的蒸汽,直到全停,待再生塔底溶液温度降至65℃以下再停循环泵。如本系统不需要检修,则溶液可以不必排出,用天然气或氮气保压,如需检修,则将溶液排入储槽,用氮气或天然气保压,使氧不漏入系统。

第- 19 -页

3.5.2保证乙醇胺溶液脱硫的正常操作

A.控制好再生的温度、压力,使溶液再生完全。

B.保证溶液的浓度。低了要补加新溶液;注意控制塔的液位;因溶液在使用过程中所损失,要经常补加软水货乙醇胺溶液。

C.保证循环系统的正常运转,要经常检查泵体、电机。

D.加强溶液的维护。在流程中溶液进行部分过滤,过滤了部分溶液就可使乙醇胺溶液能够正常操作,不致产生泡沫,在运转中应注意过滤器的清洗。

E.控制好乙醇胺溶液的循环量。乙醇胺溶液的循环量是根据天然气里的硫含量来定的,在正常运转中如果循环量低了,将影响脱硫效果。在操作中要注意防止天然气中夹带的凝析油,因凝析油带入吸收塔后,会严重污染乙醇胺溶液,使溶液起泡,造成吸收塔液泛。

3.6胺法的一般操作问题

3.6.1胺法存在的一般操作问题

A.设备腐蚀

醇胺法装置存在的腐蚀:电化学腐蚀、化学腐蚀和应力腐蚀。

a.主要的腐蚀剂是酸性组分(H2S、CO2)本身。游离或化合的CO2在高温和水存在时腐蚀更严重。

b.次类腐蚀剂是溶剂的降解产物

它们在装置的受热部分会如螯合剂一样和铁作用促进设备腐蚀。

醇胺与原料气中的CO2或有机硫发生副反应,最终生成N-(2-羟乙基)-乙二胺。

c.悬浮固体颗粒对设备的磨蚀

溶液中悬浮固体颗粒为FeS。在换热器管子和管路中的高速流动,都会因加速FeS膜的脱落而加快设备腐蚀。

C.垢污改变流道引起的冲刷

结垢物的生成会改变流体的流道形状,使管子沿流道形状出现冲刷。 d.应力腐蚀

由醇胺、H2S、CO2和设备残余应力共同作用下发生的,特别是高温部分尤易发生。

第- 20 -页


天然气脱硫、 工程设计(4).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:SAP屠宰行业CO解决方案

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: