用甲基二乙醇胺（MDEA）溶液從氣體中選擇性地脫除H2S的技術(shù)自上世紀(jì)70年代工業(yè)應(yīng)用以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)展目前在煉油等等業(yè)中得到了廣 泛的應(yīng)用。煉油行業(yè)中主要用于干氣脫硫、液化氣脫硫等，近年來隨著清潔燃料對脫硫要求的不斷提高，用該工藝對煉廠的汽油加氫裝置、柴油加氫裝置等的循環(huán)氫 脫硫的比例也在逐年地增加。MDEA溶劑脫硫及再生裝置已成為了煉油廠的標(biāo)準(zhǔn)配置。

　　摘要：通過對MDEA溶劑再生塔相關(guān)操作條件的模擬分析，確定該塔再沸器的最佳形式及正確安裝方式，優(yōu)化MDEA溶劑再生裝置的工程設(shè)計(jì)。

　　關(guān)鍵詞：MDEA溶劑再生塔,再沸器,安裝

　　0引言

　　目前各煉廠的MDEA溶劑再生裝置大都單獨(dú)設(shè)置，這樣即可以集中再生各溶劑脫硫裝置的富溶劑，提高裝置的規(guī)模，又可以將再生裝置靠近硫磺回收裝置布置，以降低再生塔頂酸性氣的外輸壓降[1]。

　　綜觀國內(nèi)前期設(shè)計(jì)的MDEA溶劑再生裝置，再沸器大都選擇BJS的換熱器，安裝方法和常規(guī)分餾塔無異。這并非最佳裝置設(shè)計(jì)。正確地選擇再沸器的形式和安裝方法，將會(huì)降低MDEA溶劑的消耗，保持溶劑的質(zhì)量，提高裝置的運(yùn)行周期。

　　1相關(guān)工藝介紹

　　1.1經(jīng)典工藝流程富胺液換熱后，首先經(jīng)富液閃蒸罐閃蒸，去除部分輕烴，然后升壓、與再生塔底貧胺液換熱升溫至98℃左右，進(jìn)再生塔頂部。含有 酸性氣的富胺液在再生塔內(nèi)解吸，使富胺液得到再生。解析出的酸性氣在塔頂經(jīng)冷卻、分液后，送硫磺回收裝置處理。再沸器作為熱源，為酸性氣的解吸過程提供熱 量，塔底溫度一般在125℃左右。再生后的塔底貧胺液，經(jīng)換熱回收能量后供（各）脫硫裝置循環(huán)使用。工藝流程簡圖見圖1。

　　1.2MDEA的特點(diǎn)及脫硫原理分子式為CH3-N（CHE2CH2OH）2，分子量119.2。一定條件下，對硫化氫等酸性氣體有很強(qiáng)的吸收 能力，而且反應(yīng)熱小，解吸溫度低，無毒不降解。在較低溫度下（20℃～40℃）下吸收，在較高溫度下（>105℃）解吸。加壓和低溫利于吸收，減壓 和高溫利于再生。

　　MDEA易熱解，為了防止溶劑熱分解，再生溫度通常在125℃左右，加熱介質(zhì)（通常為蒸汽）的溫度一般控制不高于148℃[2～3]。

　　2胺液再生塔再沸器安裝高度的正確選擇

　　常規(guī)MDEA溶劑再生塔大都采用BJS型臥式熱虹吸式再沸器。對于該型再沸器，塔底液體經(jīng)再沸器加熱后部分氣化，再沸器前后物料產(chǎn)生了密度差， 由此提供再沸器物料系統(tǒng)循環(huán)的推動(dòng)力。塔底液位與再沸器安裝位置的高差越大，該系統(tǒng)的循環(huán)推動(dòng)力越大。在國內(nèi)的該類裝置設(shè)計(jì)中，大都選擇較大的安裝高差來 保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。

　　為了降低再沸器的操作負(fù)荷，節(jié)約降耗，MDEA溶劑再生塔的操作壓力越低越好，一般由酸性氣的輸送要求確定，國內(nèi)裝置多在0.1MPa（g）左 右。在溶劑再生裝置距離硫磺裝置較遠(yuǎn)時(shí)，為了滿足長距離輸送酸性氣的要求，再生塔的操作壓力要適當(dāng)提高。本文的相關(guān)計(jì)算均按高塔壓0.15MPa（g）的 苛刻工況考慮。該工況下的塔底平衡溫度為132℃。按MDEA加熱介質(zhì)最高溫度148℃，使用常規(guī)的BJS再沸器考慮，用ProII軟件進(jìn)行模擬，得到了 再沸器安裝高差與再沸器泡點(diǎn)溫度，以及再沸器對數(shù)平均溫差的數(shù)據(jù)，見表1。

　　從表1中可以看出，隨著再沸器安裝高差的增大，再沸器的對數(shù)平均溫差越來越小，將使傳熱動(dòng)力越來越小。這將導(dǎo)致再沸器計(jì)算面積增大，在安裝高差 大于3m后，因換熱面積過大，經(jīng)濟(jì)上將不再合理。從換熱角度考慮，最合理的安裝高度是0m。而小于3m的再沸器安裝高差，又不能獲得合理的循環(huán)推動(dòng)力。目 前國內(nèi)裝置大都采用了較高的再沸器安裝高差。

　　從表1中還可以看出，隨著再沸器安裝高差的增大，再沸器內(nèi)胺液的泡點(diǎn)溫度也將逐漸升高，越發(fā)偏離MDEA胺液常規(guī)125℃左右的溫度限制。過高的溫度必然導(dǎo)致溶劑過度熱分解，這即增大了溶劑損失，又可能因熱分解產(chǎn)物聚積，影響系統(tǒng)操作的穩(wěn)定性，縮短裝置運(yùn)行周期。

　　3胺液再生塔再沸器的選型及安裝

　　從以上的分析可知，MDEA再生塔再沸器與塔底液位最合理的安裝位置是沒有高差。采用釜式再沸器，安裝在塔底液位之上，可有效解決上述的問題。安裝簡圖見圖2。

　　采用釜式再沸器時(shí)，再生塔無論是浮閥或填料式，均需在塔底液位之上設(shè)置適當(dāng)?shù)募�液箱（器）�?/p>

　　由于釜式再沸器的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)低于常規(guī)BJS式，再沸器尺寸偏大。經(jīng)過模擬、實(shí)踐，在塔徑不大于1800mm時(shí)一臺(tái)釜式再沸器能夠滿足生產(chǎn)要求。 對于更大塔徑的裝置，就需要設(shè)置兩臺(tái)釜式再沸器來增加對全塔的供熱。這種情況下對于浮閥塔，可用采用雙溢流塔盤，在底層對稱布置雙集液箱（器），以滿足兩 臺(tái)再沸器的配置要求。對于填料塔，也需要設(shè)置雙集液箱（器）。

　　4結(jié)束語

　　因MDEA加熱介質(zhì)最高溫度為148℃，與胺液間的溫差被固定在很小的范圍內(nèi)，從而限制了再沸器的選型和安裝。選擇釜式再沸器配合本文介紹的正確安裝方式，可有效緩解MDEA溶劑的熱分解，從而降低溶劑消耗，保持溶劑質(zhì)量，延長生產(chǎn)周期。

　　由于該工況非常獨(dú)特，在溶劑再生裝置應(yīng)用很廣的煉油系統(tǒng)很難找到類似的工況，因此溶劑再生塔再沸器的選型及安裝方法不具有普遍性，不適用于其他裝置及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

　　為了更好地說明MDEA溶劑再生塔再沸器的安裝和選型，本文模擬計(jì)算使用的是MDEA溶劑再生塔遠(yuǎn)離硫磺裝置布置的極端操作條件，常規(guī)操作中請慎用。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]楊復(fù)俊.MDEA用于煉廠氣體脫硫綜述，全國氣體凈化信息站2006年技術(shù)交流會(huì)論文集[C].2006：74-78.

　　[2]DupartM.S.etal.，Understandingcorrosioninalkanolaminegastreatingplants，（partII），HydrocarbonProc.，1992，72，89-94.

　　[3]ChakmaA.，MeisenA.Methyldiethanolaminedegradationmechanismandkinetics.[J]Can.J.Chem.Eng.1997，75，861.