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1、(中职)合成氨工艺及设备项目六、任务五教学课件项目六合成氨生产原料气脱碳任务五甲基二乙醇胺(MDEA)法脱碳任务要求解释MDEA脱碳的原理指明MDEA脱碳的设备与作用总结MDEA脱碳工艺条件的选择归纳MDEA脱碳的岗位安全操作一、甲基二乙醇胺(MDEA)脱碳流程6-6 甲基二乙醇胺(MDEA)法脱碳流程1-净化气分离器 2-净化气冷却器 3-吸收塔 4-再生气冷却器 5-再生气分离器 6-常压解吸塔 7-汽提再生塔 8-地下槽 9、10-溶液槽 1、气体流程 变换气流程甲基二乙醇胺脱碳工艺流程如图6-6所示。由变换系统来的变换气,进入变换气煮沸器壳程,与脱碳液间接换热后,进入变换气水冷器冷却,
2、冷却后进入变换气分离器,从分离器出来的气体进入吸收塔的下部,气体由下往上,脱碳液由上往下逆流接触,CO2气体被溶液吸收。出吸收塔的净化气进入净化气分离器,从分离器出来的气体去气/气换热器管程。再生气流程 从常压解吸塔出来的CO2气体,进入再生气水冷器冷却,冷却后进入再生气分离器,从分离器出来的CO2气体根据需要送尿素或放空。2.溶液流程 吸收了CO2的富液,由吸收塔底部出来,经液面自动调节阀进入解吸塔上部,由解吸塔底部出来的溶液大部分用半贫液泵加压后送至吸收塔下段。另一部分用常压泵加压后,经溶液换热器管内换热后,至汽提再生塔由上往下,再生所需热量由变换气煮沸器和蒸汽煮沸器供给,由再生塔底出来的
3、溶液,进入液换热器管间换热后,入贫液冷却器冷却,冷却后溶液经贫液泵加压后送至吸收塔上段。二、甲基二乙醇胺(MDEA)法脱碳设备 脱碳工序的主要设备是吸收塔和再生塔,可分为填料塔和筛板塔。由于填料塔操作稳定可靠,大多数工厂的吸收塔和再生塔都用填料塔,而筛板塔少用。常用的填料有不锈钢、碳钢、聚丙烯制作的鲍尔环和瓷制的马鞍形填料。吸收塔采用两段吸收,进入上塔的溶液量为总溶液量的14左右,同时气体中大部分C02都在塔下部吸收,所以全塔直径上小下大。上塔内径约为2.5m,下塔内径约为3.5m。上下塔内都装有填料。为了使溶液能均匀地润湿填料表面,除了在填料层上部装有液体分布器外,上下塔的填料又分为两层,两
4、层中间设有液体再分布器。吸收塔内装不锈钢规整填料,操作温度:84,操作压力:1.65 Mp。常压解吸塔,塔上部装三块浮阀塔盘,内装增强型聚丙烯阶梯环填料。汽提再生塔内装二层不锈钢规整填料,操作温度:110操作压力:0.05 Mp。三、甲基二乙醇胺(MDEA)法脱碳基本原理 甲基二乙醇胺简称MDEA,分子式可简写为R2CH3N,在加压和有活化剂存在的条件下,N甲基二乙醇胺与二氧化碳反应为:R2CH3N+CO2+H2O=R2CH3NH+HCO3-MDEA脱碳溶液是一种选择性较好的物理化学吸收剂,对CO2具有化学吸收性能,又具有物理吸收性能。提高压力、降低温度有利于 CO2溶解,氢、氮气及其它惰性气
5、体在MDEA中的溶解度很小,而且不能发生化学反应,因此在脱碳过程中氢、氮损失很少。MDEA与CO2反应生成不稳定的碳酸氢盐,加热后较易再生。MDEA不仅在加压时CO2的溶解度大,而且减压闪蒸时解吸出的CO2完全,因此,MDEA可经减压、加热再生,循环使用。四、甲基二乙醇胺(MDEA)法脱碳条件 1.溶剂的组成 溶液中除MDEA外还加入12种活化剂,以加快反应速率。常用的活化剂有二乙醇胺、甲基一乙醇胺、哌嗪等。2.吸收压力 MDEA法适应于较广压力范围内C02的脱除。当C02分压高时,溶液吸收能力大,尤其物理吸收C02部分比例大,化学吸收C02部分比例小,热量消耗就小。3.吸收温度 进吸收塔贫液
6、温度低,有利于提高C02的净化度,但会增加能耗。3.闪蒸压力 再生时对压力的要求和吸收操作相反,要求在减压条件下闪蒸出C02气体五、甲基二乙醇胺法脱碳岗位安全操作 1.岗位职责 负责脱碳系统的操作,保证生产正常稳定运行,送出脱碳气。并加强脱碳溶液过滤及回收,消除跑、冒、滴、漏,保证减少溶液消耗。做好运转设备的维护保养工作,加强巡回检查,发现问题及时消除隐患。严格按岗位操作法及工艺指令卡操作,依据计量、检测数据及分析数据与工艺指标对照进行判断,对不合格过程产品进行分析,及时纠正不合格,对不能处理的,及时向工长汇报,并做好相应的岗位操作记录。事故状态下,坚守岗位,正确判断,果断处理,紧急情况下先停止设备运行,然后报告工长及调度。MDEA脱碳脱除变换气中的CO2气体,向甲烷化炉送出合格的净化气。通过再生解吸出来的较纯净的CO2气体送尿素,为生产尿素提供气体原料。思考与练习 1比较MDEA法和本菲尔法脱碳的特点?2分析MDEA法流程设置?3分析MDEA法工艺条件选择的依据?4归纳在本岗位的安全操作事项