Проблема выбора аминов для сероочистки газов

В настоящее время на НПЗ и Г.П.З. довольно часто для очистки углеводородных потоков используется в качестве поглотительного раствора 15% водный раствор МЭА. Однако все больше заводов рассматривают возможность перехода на поглотительные растворы вторичных (ДЭА) или третичных (МДЭА) аминов. Это связано, прежде всего с коррозионной активностью МЭА, которая ограничивает его концентрацию в циркулирующем растворе.
Следующие причины могут вызывать повышенную коррозионную активность раствора М.Э.А.
Примеси самого реагента. В свежем МЭА может содержаться некоторое количество примесей в виде ДЭА И ТЭА. При повышенных температурах (выше 170°С) происходит их поликонденсация с образованием смол, которые в виде отложений на поверхностях технологического оборудования и трубопроводов загрязняют систему.
Побочные реакции моноэтаноламина с двуокисью углерода. При повышенных температурах возможно взаимодействие М.Э.А с СО2 с образованием нерегенерируемых продуктов, таких как оксазолидон-2, имидазолидон и N-(2-оксиэтил)-этилендиамин (ОЭЭДА) в присутствии которого в растворе увеличивается скорость коррозии. ОЭЭДА и другие полиамины могут образовывать комплексы железа хелатного типа, которые при охлаждении взаимодействуют с сероводородом с образованием сернистого железа не растворимого в водном растворе. Исходный компонент, участвующий в образовании хелата регенерируется и вновь реагирует с железом. Таким образом, продукты коррозии в процессе коррозии накапливаются в растворе. При высоких температурах может протекать реакция между металлическим железом и угольной кислотой с образованием растворимого бикарбоната железа, который при десорбции превращается в нерастворимый карбонат железа.
Окисление моноэтаноламина возможно при его контакте с воздухом, что оказывает влияние на деградацию М.Э.А с получением в растворе щавелевой и муравьиной кислоты, а также некоторое количество уксусной кислоты. Все они находятся в виде сильно диссоциированных солей с МЭА, также образуются окси и аминокислоты, коррозионная активность которых очень высока. В целом продукты окисления МЭА являются более коррозионно-активными, чем продукты побочных реакций М.Э.А с СО2.
Побочные реакции М.Э.А с сероводородом обычно протекают в присутствии кислорода, в этом случае может образовываться тиосульфат.
Учитывая высокую коррозионную активность раствора М.Э.А, а также склонность к побочным реакциям М.Э.А с поглощаемой углекислотой, сероводородом, кислородом воздуха (в узлах хранения аминового раствора), которые ведут к накоплению в циркулирующем растворе термостабильных солей, можно сделать вывод, что основной задачей является снижение коррозионной активности поглотителя. Одним из путей снижения скорости побочных реакций является снижение температуры теплоносителя в узле регенерации. Часто на заводах рационализаторским предложением по интенсификации процесса регенерации является применение теплоносителя с более высокими параметрами по температуре и давлению, что приводит к увеличению скорости накопления термостабильных солей, увеличению скорости коррозии, потерям рабочего реагента.
Решение данной задачи возможно при переходе на новый поглотитель ДЭА или МДЭА, реакционная активность которых ниже по сравнению с М.Э.А. Это позволяет использовать вторичные и третичные амины в более концентрированном виде до 33% ДЭА и 50% МДЭА. При этом Заказчик ожидает:
    • уменьшение циркуляции раствора, что приводит к снижению потребления электрической энергии на его перекачку;
    • уменьшение потребления тепла, что приведет к экономии расхода энергоресурсов;
    • снижение коррозии оборудования и трубопроводов уменьшит затраты на текущий ремонт;
    • стабильная работа установки в период установленного межремонтного пробега приведет к улучшению условий труда обслуживающего персонала.
Однако довольно часто при самостоятельном переходе на новые поглотители наблюдаются следующие проблемы:
    • увеличение расхода тепла на десорбцию раствора;
    • повышенная вспениваемость растворов, которая приводит к большим потерям реагента с   газами;
    • отсутствие необходимой спецификации по составу очищенного газа;
    • снижение производительности по сырью;
    • наличие большого количества продуктов коррозии.
Температурные пределы для теплоносителя, используемого для регенерации растворов вторичных и третичных аминов, остаются критичными.
Данные проблемы зачастую связаны с отсутствием расчетов по определению оптимальной циркуляции раствора, его концентрации и марки реагента и поверочных расчетов существующего оборудования.
В настоящее время на рынке присутствует большое количество новых марок реагентов, основанных на МДЭА, которые учитывают специфику технологической схемы любого Заказчика. При этом достаточно часто узким местом является правильная постановка задачи, где были бы учтены все существующие проблемы технологической установки.
Выбор оптимальных температурных режимов процесса абсорбции / десорбции обеспечивает поддержание нормального технологического процесса, при котором достигается экономия тепла и отсутствие вскипания насыщенного раствора на входе в колонну.
При переходе от одного поглотителя к другому узким местом становятся контактные устройства в колонных аппаратах, что связано с различиями в физико-химических свойствах растворов, особенно большое влияние оказывают такие свойства как поверхностное натяжение и вязкость.
Свойства растворов этаноламинов

Еще записи на эту же тему:



Страницы: 1 2

Оставить комментарий (Зарегистрируйтесь и пишите коментарии без CAPTCHи !)

 
© 2008-2017 EnergyFuture.RU Профессионально об энергетике. All rights reserved. Перепечатка материалов разрешается при условии установки активной гиперссылки на EnergyFuture.RU.
Температура, оС
15 % М.Э.А
20 % М.Э.А
33 % ДЭА
50 % МДЭА
50 % Ucarsol
AP 802
Поверхностное натяжение, Н/м
45
0,066
0,065
0,059
0,043
0,045
60
0,0635
0,0625
0,0575
0,0395
0,0429
75
0,061
0,06
0,0545
0,037
0,041
100
0,0575
0,0565
0,0505
0,03
0,0375
130
0,053
0,052
0,049
0,024
0,0335
Вязкость, Па · с
45
0,00085
0,0009
0,0018
0,00426
0,0042
60
0,00059
0,00064
0,0013
0,00273
0,0027
75
0,00044
0,00049
0,00097
0,00193
0,0019
100
0,00029
0,00034
0,00057
0,00124
0,0011