DEA和MDEA两种溶剂的脱碳工艺的比较

1.1工艺流程简述 　

应用溶剂吸收法脱CO2，溶剂种类较多，但工艺流程基本上还是一样的，主要由吸收塔和再生塔组成。

天然气经天然气处理装置的聚集分离器（FT-1020）分液、过滤后，由脱水干燥器（V-1110/1120/1130）前管道引出进入脱碳装置，经计量、与贫胺溶剂换热后进入吸收塔（T-01）底部。贫胺溶剂由塔顶部进入塔内，吸收CO2的富胺溶剂由塔底排出。脱CO2后的天然气从吸收塔顶排出。

为防止天然气携带过多水分，影响天然气处理装置干燥器脱水，需经水冷却器（E-03）冷却、分离器（V-01）分液后，在返回脱水干燥器前段管道。

由吸收塔底部排出的含CO2的富胺溶剂减压后（0.5MPa）进入闪蒸罐（V-02），将吸收的少量C1 、CO2等闪蒸出来。再经贫富胺换热器（E-02）预热后进入溶剂再生塔（T-02）上部进行再生。塔顶气相经冷凝器（AC-02）冷凝后进入回流罐（V-03），排出不凝气CO2。液相（H2O）经回流泵（P-05）回到塔顶。塔底设重沸器（E-04）加热。因内热源不足，重沸器采用加热炉。加热炉与塔需保持一定的安全距离，管道较长阻力增大，采用泵（P-04）强制循环加热。脱除CO2的贫胺溶剂经贫胺溶剂换热器（E-02）回收热量降温后进入溶剂缓冲罐（V-04），在经泵（P-01）加压、冷却、换热后进入吸收塔顶部循环使用。

胺溶剂循环使用一段时间后就，会产生铁锈等杂质，经泵（P-02）循环过滤清除。

吸收塔有时产生发泡现象，尤其是开车时极易发泡，装置设有消泡罐（V-06）,必要时加入消泡剂。

溶剂循环工程中会有部分损失，设有胺配置罐（（V-05），配置好的溶剂根据需要随时补充。

1.2 脱CO2方法简述

天然气脱CO2的方法很多，主要有固体催化剂吸附法、化学催化剂吸收法和物理溶剂吸收法等。固体吸附法需周期性更换吸附剂，生产费用高，废吸附剂需要进行处理，因而仅适用于处理气量小、含少量CO2的天然气。物理溶剂吸收法适用于CO2含量较高的天然气，但对重烃有吸收性，会对天然气中的C3+烃类造成损失。天然气脱CO2常用的方法是化学溶剂吸收法，常用的溶剂有一乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺等，本方案选用化学溶剂吸收法。

1.3 常用的吸收剂及特点

1.3.1 一乙醇胺（MEA）

MEA的价格便宜，反应能力强，易再生，稳定性较好，以前用的较多。缺点是与天然气中的羰基硫（COS）、二硫化碳（CS2）和O2等会发生不可逆变质反应而变质；易发泡、损失大、能耗较高；同时对设备腐蚀严重等。现逐渐被新开发的溶剂所取代。

1.3.2二乙醇胺（DEA）

DEA对CO2吸收量较大。与COS、CS2反应时可逆的，不易变质；对设备腐蚀较小；损失比MEA小约1/3；且能耗低。

1.3.3 N-甲基二乙醇胺（MDEA）

MDEA是近年来新开发的溶剂，对CO2吸收量大；反应热小；再升温度低；能耗小；化学性质稳定；对设备基本无腐蚀；有起泡现象。

MEA、DEA、MDEA的物理性质见表1-3-1

1.4 工艺方案选比

DEA和MDEA两种溶剂脱碳工艺方案比较

1.4.1两种溶剂工艺消耗指标比较见表1-4-1

1.4.2两种溶剂工艺经济指标比较见表1-4-2

1.5 推荐工艺方案

经过上述比较，用MDEA作溶剂时脱碳工艺的能耗、工程投资和运算成本等明显低于DEA方案，MEDA对设备的腐蚀性也低于DEA，所以推荐MEDA工艺方案。