本發(fā)明屬于天然氣技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
天然氣、煉廠尾氣、合成氣及變換氣等含有一定量的酸氣(CO2和H2S),由于酸氣的存在,會引起后續(xù)催化劑中毒,設(shè)備腐蝕,并可能導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生和能耗增加;在天然氣液化領(lǐng)域,CO2超標會引起深冷系統(tǒng)的凍堵,因此,在工業(yè)生產(chǎn)中通常設(shè)置脫酸氣裝置,以使酸性氣體含量滿足后續(xù)工藝過程的要求。酸性氣體的脫除通常有吸收法和吸附法,吸收法通常適用于酸氣含量高、酸氣負荷大的條件下,含物理吸收、化學(xué)吸收和物理化學(xué)吸收法。醇胺吸收法是典型的化學(xué)吸收法,在原料氣脫酸氣領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
醇胺包含一乙醇胺(MEA),二乙醇胺(DEA)、二異丙醇胺(DIPA)、二甘醇胺(DGA)和甲基二乙醇胺(MDEA)等,吸收溶液可由其中兩種或兩種以上醇胺組成的水溶液,有時可采用哌嗪等作為活化劑,吸收液通常還添加了抗氧劑、緩蝕劑和消泡劑等。
醇胺溶液吸收酸氣后轉(zhuǎn)變成富醇胺溶液,富醇胺溶液就不具備深度脫除酸氣的能力,必須將富醇胺溶液再生,方能恢復(fù)醇胺溶液深度脫除酸氣的能力。富醇胺溶液再生應(yīng)盡量在低壓條件下進行,實際生產(chǎn)中,通常在略高于常壓的條件下進行,一般通過汽提、熱分解方式再生,醇胺溶液再生過程通常在醇胺溶液解析塔中進行,汽提、熱分解所需要的熱能由塔底再沸器提供。CN201310456620.1描述了多級串聯(lián)的脫酸氣工藝過程;CN200910212788.1公開了從氣體混合物中深度脫除二氧化碳的方法;CN201520326787.0公開了一種焦爐煤氣制液化天然氣過程中二氧化碳脫除裝置。均采用胺液吸收的方式,富胺液通過加熱汽提的方式實現(xiàn)再生。
汽提、熱分解醇胺溶液再生過程消耗的熱能較高,當再沸器不能提供足夠的熱能時,醇胺溶液再生質(zhì)量得不到保證;提供熱能過多,則會出現(xiàn)能耗過高,塔操作波動,塔頂冷卻系統(tǒng)負荷加大,且容易引起塔底超溫(超過122℃),加速醇胺溶液熱降解,縮短醇胺溶液的使用周期。當前醇胺溶液解析塔一般采用控制塔頂溫度的控制方式,實際運行過程中,塔頂溫度變化滯后性較大,塔頂溫度變化不敏感,在溫度調(diào)節(jié)過程中,經(jīng)常出現(xiàn)調(diào)節(jié)過度或不足的現(xiàn)象,導(dǎo)致解析塔經(jīng)常處于波動狀態(tài),直接影響醇胺溶液再生質(zhì)量,并導(dǎo)致醇胺溶液再生能耗高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)和方法,本發(fā)明提供的醇胺溶液再生解析控制方法以醇胺溶液解析塔的敏感溫度點作為控制參數(shù),既能保證醇胺溶液再生質(zhì)量,減少解析塔的波動,又能降低能耗,延長醇胺溶液的使用周期。
本發(fā)明提供了一種醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng),包括:
解析塔,所述解析塔包括設(shè)置于所述解析塔上部的富醇胺溶液入口以及設(shè)置于所述解析塔塔頂?shù)乃釟獬隹冢?/p>
設(shè)置于所述解析塔底部并與所述解析塔連通的塔釜再沸器,所述塔釜再沸器包括貧醇胺溶液出口;
設(shè)置于所述解析塔內(nèi)的溫度控制裝置,所述溫度控制裝置設(shè)置于所述解析塔中氣液有效傳質(zhì)區(qū)的2/3~4/5的高度;
所述溫度控制裝置處的溫度控制參數(shù)為100~115℃。
優(yōu)選的,還包括與所述酸氣出口相連的酸氣處理裝置,所述酸氣處理裝置包括:
塔頂冷凝器,所述塔頂冷凝器的入口與所述酸氣出口相連;
入口與所述塔頂冷凝器的出口相連的氣液分離器,所述氣液分離器包括液體出口以及氣體出口,所述液體出口與所述解析塔的液體入口相連。
優(yōu)選的,所述解析塔采用板式塔時,所述解析塔的塔盤數(shù)為20~30塊。
優(yōu)選的,所述溫度控制裝置位于所述解析塔中塔盤總高度自下而上的2/3~4/5的位置。
優(yōu)選的,所述解析塔采用填料塔時,裝填與20~30塊塔板等板高度的填料,所述溫度控制裝置位于所述解析塔中填料自下而上的2/3~4/5的高度。
優(yōu)選的,所述溫度控制裝置以溫度為控制參數(shù),通過控制塔釜再沸器的熱量的輸入量實現(xiàn)對解析塔溫度的控制。
本發(fā)明還提供了一種采用上述系統(tǒng)進行醇胺溶液再生解析控制的方法,其特征在于,包括以下步驟:
解析塔有效傳質(zhì)區(qū)自下而上2/3~4/5的位置,設(shè)置溫度控制裝置,所述溫度控制裝置控制解析塔塔釜再沸器的熱量輸入量,在塔釜再沸器內(nèi),部分胺液被加熱成為蒸汽,進入解析塔后向上流動;溫度控制裝置的溫度控制參數(shù)為100~115℃。
富醇胺溶液進入解析塔上部,自上而下流動,與塔釜再沸器得到的自下而上的蒸汽進行傳熱和傳質(zhì),得到酸氣與貧醇胺溶液;
所述酸氣與蒸汽由酸氣出口排出;
貧醇胺溶液在所述塔釜再沸器內(nèi)富集,并從所述塔釜再沸器的貧醇胺溶液出口流出。
優(yōu)選的,所述酸氣的處理方法為:
酸氣與蒸汽的混合氣體經(jīng)過塔頂冷凝器,得到酸氣與冷凝液;
酸氣與冷凝液進入氣液分離器后,酸氣由所述氣液分離器的氣體出口排出,冷凝液由所述氣液分離器的液體出口進入解析塔。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供了一種醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng),包括:解析塔,所述解析塔包括設(shè)置于所述解析塔上部的富醇胺溶液入口以及設(shè)置于所述解析塔塔頂?shù)乃釟獬隹?;設(shè)置于所述解析塔底部并與所述解析塔連通的塔釜再沸器,所述塔釜再沸器包括貧醇胺溶液出口;設(shè)置于所述解析塔內(nèi)的溫度控制裝置,所述溫度控制裝置設(shè)置于所述解析塔中氣液有效傳質(zhì)區(qū)的2/3~4/5的高度;所述溫度控制裝置處的溫度控制參數(shù)為100~115℃。本發(fā)明利用醇胺溶液熱解析塔內(nèi)熱解析敏感溫度區(qū)域的溫度點作為控制參數(shù)對解析塔進行控制,極大改善了當前普遍利用塔頂溫度控制滯后性的缺點,降低了調(diào)節(jié)過度或不足帶來的塔操作波動,使醇胺溶液再生質(zhì)量更加可靠,解析塔操作更加穩(wěn)定;熱量輸入波動幅度更小,塔釜內(nèi)胺液受熱沖擊的幾率和強度減少,降低了塔釜超溫導(dǎo)致醇胺溶液加速降解的風(fēng)險,延長了胺液的使用周期。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng),包括:
解析塔,所述解析塔包括設(shè)置于所述解析塔上部的富醇胺溶液入口以及設(shè)置于所述解析塔塔頂?shù)乃釟獬隹冢?/p>
設(shè)置于所述解析塔底部并與所述解析塔連通的塔釜再沸器,所述塔釜再沸器包括貧醇胺溶液出口;
設(shè)置于所述解析塔內(nèi)的溫度控制裝置,所述溫度控制裝置設(shè)置于所述解析塔中氣液有效傳質(zhì)區(qū)的2/3~4/5的高度;
所述溫度控制裝置處的溫度控制參數(shù)為100~115℃。
參見圖1,對本發(fā)明提供的醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)進行詳細說明,圖1為本發(fā)明提供的醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中,1為解析塔,2為塔頂冷凝器,3為塔釜再沸器,4為貧富胺液換熱器。
本發(fā)明提供的醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)包括解析塔,所述解析塔包括設(shè)置于所述解析塔上部的富醇胺溶液入口以及設(shè)置于所述解析塔塔頂?shù)乃釟獬隹凇?/p>
本發(fā)明對所述解析塔的類型并沒有特殊限制,填料塔和板式塔均適用。
當所述解析塔為板式塔時,所述解析塔的塔盤數(shù)為20~30塊,優(yōu)選為21~25塊。
當所述解析塔為填料塔時,所述填料的高度為20~30塊塔板的等板填料高度,優(yōu)選的為21~25塊等板填料高度。
優(yōu)選的,所述解析塔的富醇胺溶液入口設(shè)置于所述塔盤或填料上方。
本發(fā)明提供的醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述解析塔底部并與所述解析塔連通的塔釜再沸器,所述塔釜再沸器包括貧醇胺溶液出口。
所述塔釜再沸器用于為解析塔提供自下而上的蒸汽,所述塔釜再沸器的熱源可以采用電、水蒸汽或?qū)嵊偷葻崦郊訜帷?/p>
本發(fā)明提供的醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述解析塔內(nèi)的溫度控制裝置,所述溫度控制裝置設(shè)置于所述解析塔中氣液有效傳質(zhì)區(qū)的2/3~4/5的高度。
所述溫度控制裝置控制參數(shù)為設(shè)置處的溫度參數(shù),溫度控制裝置通過控制解析塔塔釜再沸器的熱量輸入量,實現(xiàn)對解析塔的控制。
當所述解析塔為板式塔時,按照所述溫度控制裝置設(shè)置于所述解析塔中氣液有效傳質(zhì)區(qū)的2/3~4/5的高度比例,所述溫度控制裝置位于所述解析塔中塔盤總高度的2/3~4/5的位置。所述解析塔的塔盤數(shù)為20~30塊時,所述溫度控制裝置位于所述解析塔中自下而上的第13~24塊塔盤的高度。
當所述解析塔為填料塔時,所述溫度控制裝置位于所述解析塔中填料自下而上的2/3~4/5的高度。
在本發(fā)明中,所述溫度控制裝置處的溫度控制參數(shù)為100~115℃,優(yōu)選為105~110℃。
優(yōu)選的,本發(fā)明提供的醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)還包括與所述酸氣出口相連的酸氣處理裝置,所述酸氣處理裝置包括:
塔頂冷凝器,所述塔頂冷凝器的入口與所述酸氣出口相連;
入口與所述塔頂冷凝器的出口相連的氣液分離器,所述氣液分離器包括液體出口以及氣體出口,所述液體出口與所述解析塔的液體入口相連。
優(yōu)選的,本發(fā)明提供的醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)還包括貧富胺液換熱器,所述貧富胺液換熱器包括:
富醇胺溶液入口與富醇胺溶液出口,所述富醇胺溶液出口與所述解析塔上部的富醇胺溶液入口相連;
貧醇胺溶液入口與貧醇胺溶液出口,所述貧醇胺溶液入口與所述塔釜再沸器的貧醇胺溶液出口相連。
本發(fā)明還提供了一種采用上述系統(tǒng)進行醇胺溶液再生解析控制的方法,包括以下步驟:
解析塔有效傳質(zhì)區(qū)自下而上2/3~4/5的位置,設(shè)置溫度控制裝置,所述溫度控制裝置控制解析塔塔釜再沸器的熱量輸入量,在塔釜再沸器內(nèi),部分胺液被加熱成為蒸汽,進入解析塔后向上流動。
溫度控制裝置的溫度控制參數(shù)為100~115℃。
富醇胺溶液進入解析塔上部,自上而下流動,與塔釜再沸器得到的自下而上的蒸汽進行傳熱和傳質(zhì),得到酸氣與貧醇胺溶液;
所述酸氣與蒸汽由酸氣出口排出;
貧醇胺溶液在所述塔釜再沸器內(nèi)富集,并從所述塔釜再沸器的貧醇胺溶液出口流出。
優(yōu)選的,富醇胺溶液經(jīng)過貧富胺液換熱器進行加熱后,進入解析塔上部,與塔釜再沸器得到的自下而上的蒸汽進行傳熱和傳質(zhì),得到酸氣與貧醇胺溶液;
所述酸氣與蒸汽由酸氣出口進入酸氣處理裝置進行酸氣處理;
醇胺溶液自上而下流動至塔釜再沸器得到貧醇胺溶液,并從所述塔釜再沸器的貧醇胺溶液出口流出,經(jīng)過貧富胺液換熱器進行回收熱量;
在本發(fā)明中,醇胺溶液在吸收酸氣后轉(zhuǎn)變成富醇胺溶液失去深度脫除酸氣的能力,通過汽提、熱分解能實現(xiàn)醇胺溶液再生,使其恢復(fù)深度脫酸氣的能力,具體過程如下:
富醇胺溶液首先經(jīng)過貧富胺液換熱器被加熱后,進入醇胺溶液解析塔頂部,自上而下流動,并與自下而上的蒸汽進行傳熱和傳質(zhì),吸收的酸氣自醇胺溶液中脫出,進入蒸汽與蒸汽一起向上流動,在醇胺溶液解析塔內(nèi)完成汽提、熱分解,達到再生的目的,向上流動的蒸汽由設(shè)置在塔底的塔釜再沸器產(chǎn)生。塔底為再生合格的貧醇胺溶液,貧醇胺溶液首先經(jīng)過貧富胺液換熱器,回收熱量后,然后經(jīng)泵增壓,再經(jīng)過冷卻后作為吸收劑進入吸收塔頂部,完成醇胺溶液循環(huán)。
其中,所述醇胺溶液解析塔操作的塔頂壓力為110~180kPa。
對于不同醇胺溶液,富醇胺溶液在100~115℃之間,存在快速解析區(qū),在此溫度區(qū)域內(nèi),富醇胺溶液吸收的酸氣分解較快,所需熱量較多,宏觀表現(xiàn)為在快速解析區(qū),富醇胺溶液溫度變化較大。這一現(xiàn)象在解析塔內(nèi)表現(xiàn)為,處于酸氣快速解析溫度區(qū)間內(nèi)的塔盤,隨著塔盤的變化或填料高度的變化,溫度變化比較大,在2~3塊塔盤的范圍內(nèi),溫度出現(xiàn)6~8℃的變化,即在該溫度區(qū)域內(nèi),上下兩塊塔盤之間的溫差可能達到2.3~3℃,而在該塔盤區(qū)域外塔內(nèi)其它位置,溫度隨塔盤或填料高度的變化則比較平緩,全塔平均的塔盤溫差為1℃左右。由于快速解析溫度區(qū)域內(nèi)相鄰塔盤的溫度較塔頂溫度變化更大,當由于某種原因造成塔操作變化時,該溫度區(qū)域內(nèi)塔盤溫度變化更顯著,利用這一特性,對解析塔進行控制,將使控制更有效,更靈敏。
為保證貧醇胺溶液的再生質(zhì)量,解析塔一般需要20塊~30塊左右塔盤或等高的填料,獲得解析塔控制溫度敏感區(qū)域后,敏感溫度區(qū)塔盤分布于氣液有效傳質(zhì)區(qū)的2/3~4/5的位置,因此,在實際設(shè)計中僅需要根據(jù)塔盤效率對全塔進行理論計算,即能快速獲得溫度敏感板的位置,將全塔的溫度控制點設(shè)置在該板即可實現(xiàn)對塔的有效控制。
本發(fā)明利用醇胺溶液熱解析塔內(nèi)熱解析敏感溫度區(qū)域的溫度點作為控制參數(shù)對解析塔進行控制,極大改善了當前普遍利用塔頂溫度控制滯后性的缺點,降低了調(diào)節(jié)過度或不足帶來的塔操作波動,使醇胺溶液再生質(zhì)量更加可靠,解析塔操作更加穩(wěn)定;熱量輸入波動幅度更小,塔釜內(nèi)胺液受熱沖擊的幾率和強度減少,降低了塔釜超溫導(dǎo)致醇胺溶液加速降解的風(fēng)險,延長了胺液的使用周期。
為了進一步理解本發(fā)明,下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)和方法進行說明,本發(fā)明的保護范圍不受以下實施例的限制。
實施例1
本實施例提供了一種醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng),包括解析塔,所述解析塔包括設(shè)置于所述解析塔上部的富醇胺溶液入口以及設(shè)置于所述解析塔塔頂?shù)乃釟獬隹凇?/p>
設(shè)置于所述解析塔底部并與所述解析塔連通的塔釜再沸器,所述塔釜再沸器包括貧醇胺溶液出口。所述塔釜再沸器用于為解析塔提供自下而上的蒸汽,所述塔釜再沸器的熱源可以采用電、蒸汽或?qū)嵊偷葻崦郊訜帷?/p>
設(shè)置于所述解析塔內(nèi)的溫度控制裝置。
所述醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)還包括與所述酸氣出口相連的酸氣處理裝置,所述酸氣處理裝置包括:塔頂冷凝器,所述塔頂冷凝器的入口與所述酸氣出口相連;入口與所述塔頂冷凝器的出口相連的氣液分離器,所述氣液分離器包括液體出口以及氣體出口,所述液體出口與所述解析塔的液體入口相連。
所述醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)還包括貧富胺液換熱器,所述貧富胺液換熱器包括:富醇胺溶液入口與富醇胺溶液出口,所述富醇胺溶液出口與所述解析塔上部的富醇胺溶液入口相連;貧醇胺溶液入口與貧醇胺溶液出口,所述貧醇胺溶液入口與所述塔釜再沸器的貧醇胺溶液出口相連。
本實施例以天然氣液化工藝中MDEA溶液脫除天然氣中的酸氣(CO2+H2S)為例,采用實施例1提供的系統(tǒng),對醇胺溶液再生解析控制方法進行說明,其中所涉及的參數(shù)如下:
醇胺溶液濃度(MDEA40%wt,哌嗪5%wt,水55%wt)。
富醇胺溶液酸氣負荷30%
富醇胺溶液循環(huán)量,14.6m3/h
醇胺溶液解析塔塔型,浮閥塔
醇胺溶液解析塔塔徑,800mm
醇胺溶液解析塔塔盤數(shù),21
醇胺溶液解析塔操作壓力,塔頂155kPaA
富醇胺溶液快速解析溫度區(qū)間,100~107℃。
溫度控制點所處塔盤數(shù)及控制溫度,自下而上第16塊塔盤,103℃。
來自吸收段的富醇胺溶液首先經(jīng)過貧富胺液換熱器4被加熱后,進入醇胺溶液解析塔1頂部,自上而下流動,并與自下而上的蒸汽進行傳熱和傳質(zhì),吸收的酸氣自醇胺溶液中脫出,進入蒸汽與蒸汽一起向上流動,在醇胺溶液解析塔內(nèi)完成汽提、熱分解,達到再生的目的,向上流動的蒸汽由設(shè)置在塔底的再沸器3產(chǎn)生。塔底為再生合格的貧醇胺溶液,貧醇胺溶液首先經(jīng)過貧富胺液換熱器,回收熱量后,然后經(jīng)泵增壓,再經(jīng)過冷卻后作為吸收劑進入吸收工段。
對上述方法的參數(shù)進行測定以及控制,結(jié)果見表1。表1為實施例以及對比例提供的方法的參數(shù)以及結(jié)果。
實施例2
本實施例以天然氣液化工藝中MDEA溶液脫除天然氣中的酸氣(CO2+H2S)為例,采用實施例1提供的系統(tǒng),對醇胺溶液再生解析控制方法進行說明,其中所涉及的參數(shù)如下:
醇胺溶液濃度(MDEA 42%wt,哌嗪5%wt,水53%wt)。
富醇胺溶液酸氣負荷29%
富醇胺溶液循環(huán)量,24.8m3/h
醇胺溶液解析塔塔型,浮閥塔
醇胺溶液解析塔塔徑,1000mm
醇胺溶液解析塔塔盤數(shù),24
醇胺溶液解析塔操作壓力,塔頂167kPaA
富醇胺溶液快速解析溫度區(qū)間,101~109℃。
溫度控制點所處塔盤數(shù)及控制溫度,自下而上16,107.8℃。
來自吸收段的富醇胺溶液首先經(jīng)過貧富胺液換熱器4被加熱后,進入醇胺溶液解析塔1頂部,自上而下流動,并與自下而上的蒸汽進行傳熱和傳質(zhì),吸收的酸氣自醇胺溶液中脫出,進入蒸汽與蒸汽一起向上流動,在醇胺溶液解析塔內(nèi)完成汽提、熱分解,達到再生的目的,向上流動的蒸汽由設(shè)置在塔底的再沸器3產(chǎn)生,再沸器的熱源可以采用電、蒸汽或?qū)嵊偷葻崦郊訜帷K诪樵偕细竦呢毚及啡芤?,貧醇胺溶液首先?jīng)過貧富胺液換熱器,回收熱量后,然后經(jīng)泵增壓,再經(jīng)過冷卻后作為吸收劑進入吸收工段。
對上述方法的參數(shù)進行測定以及控制,結(jié)果見表1。表1為實施例以及對比例提供的方法的參數(shù)以及結(jié)果。
實施例3
本實施例以天然氣液化工藝中MDEA溶液脫除天然氣中的酸氣(CO2+H2S)為例,采用實施例1提供的系統(tǒng),對醇胺溶液再生解析控制方法進行說明,其中所涉及的參數(shù)如下:
醇胺溶液濃度(MDEA 39%wt,哌嗪4.5%wt,水56.5%wt)。
富醇胺溶液酸氣負荷31%
富醇胺溶液循環(huán)量,14.6m3/h
醇胺溶液解析塔塔型,浮閥塔
醇胺溶液解析塔塔徑,800mm
醇胺溶液解析塔塔盤數(shù),21
醇胺溶液解析塔操作壓力,塔頂155kPaA
富醇胺溶液快速解析溫度區(qū)間,100~107℃。
溫度控制點所處塔盤數(shù)及控制溫度,自下而上15,105.2℃。
來自吸收段的富醇胺溶液首先經(jīng)過貧富胺液換熱器4被加熱后,進入醇胺溶液解析塔1頂部,自上而下流動,并與自下而上的蒸汽進行傳熱和傳質(zhì),吸收的酸氣自醇胺溶液中脫出,進入蒸汽與蒸汽一起向上流動,在醇胺溶液解析塔內(nèi)完成汽提、熱分解,達到再生的目的,向上流動的蒸汽由設(shè)置在塔底的再沸器3產(chǎn)生。塔底為再生合格的貧醇胺溶液,貧醇胺溶液首先經(jīng)過貧富胺液換熱器,回收熱量后,然后經(jīng)泵增壓,再經(jīng)過冷卻后作為吸收劑進入吸收工段。
對上述方法的參數(shù)進行測定以及控制,結(jié)果見表1。表1為實施例以及對比例提供的方法的參數(shù)以及結(jié)果。
實施例4
本實施例以天然氣液化工藝中MDEA溶液脫除天然氣中的酸氣(CO2+H2S)為例,采用實施例1提供的系統(tǒng),對醇胺溶液再生解析控制方法進行說明,其中所涉及的參數(shù)如下:
醇胺溶液濃度(MDEA 40%wt,哌嗪5%wt,水55%wt)。
富醇胺溶液酸氣負荷30%
富醇胺溶液循環(huán)量,14.6m3/h
醇胺溶液解析塔塔型,規(guī)整填料250Y波紋板式填料
醇胺溶液解析塔塔徑,760mm
填料高度,12000mm
醇胺溶液解析塔操作壓力,塔頂157kPaA
富醇胺溶液快速解析溫度區(qū)間,100~107℃。
溫度控制點所處塔盤數(shù)及控制溫度,自下而上9000mm,104.8℃。
來自吸收段的富醇胺溶液首先經(jīng)過貧富胺液換熱器4被加熱后,進入醇胺溶液解析塔1頂部,自上而下流動,并與自下而上的蒸汽進行傳熱和傳質(zhì),吸收的酸氣自醇胺溶液中脫出,進入蒸汽與蒸汽一起向上流動,在醇胺溶液解析塔內(nèi)完成汽提、熱分解,達到再生的目的,向上流動的蒸汽由設(shè)置在塔底的再沸器3產(chǎn)生。塔底為再生合格的貧醇胺溶液,貧醇胺溶液首先經(jīng)過貧富胺液換熱器,回收熱量后,然后經(jīng)泵增壓,再經(jīng)過冷卻后作為吸收劑進入吸收工段。
對上述方法的參數(shù)進行測定以及控制,結(jié)果見表1。表1為實施例以及對比例提供的方法的參數(shù)以及結(jié)果。
對比例
本實施例提供了一種目前通常采用的醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng),包括解析塔,所述解析塔包括設(shè)置于所述解析塔上部的富醇胺溶液入口以及設(shè)置于所述解析塔塔頂?shù)乃釟獬隹凇?/p>
設(shè)置于所述解析塔底部并與所述解析塔連通的塔釜再沸器,所述塔釜再沸器包括貧醇胺溶液出口。所述塔釜再沸器用于為解析塔提供自下而上的蒸汽,所述塔釜再沸器的熱源可以采用電、蒸汽或?qū)嵊偷葻崦郊訜帷?/p>
設(shè)置于所述解析塔內(nèi)的溫度控制裝置,所述溫度控制裝置設(shè)置于所述解析塔的頂部。
所述醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)還包括與所述酸氣出口相連的酸氣處理裝置,所述酸氣處理裝置包括:塔頂冷凝器,所述塔頂冷凝器的入口與所述酸氣出口相連;入口與所述塔頂冷凝器的出口相連的氣液分離器,所述氣液分離器包括液體出口以及氣體出口,所述液體出口與所述解析塔的液體入口相連。
所述醇胺溶液再生解析控制系統(tǒng)還包括貧富胺液換熱器,所述貧富胺液換熱器包括:富醇胺溶液入口與富醇胺溶液出口,所述富醇胺溶液出口與所述解析塔上部的富醇胺溶液入口相連;貧醇胺溶液入口與貧醇胺溶液出口,所述貧醇胺溶液入口與所述塔釜再沸器的貧醇胺溶液出口相連。
以天然氣液化工藝中MDEA溶液脫除天然氣中的酸氣(CO2+H2S)為例,采用對比例提供的系統(tǒng),對醇胺溶液再生解析控制方法進行說明,其中所涉及的參數(shù)如下:
醇胺溶液濃度(MDEA 40%wt,哌嗪5%wt,水55%wt)。
富醇胺溶液酸氣負荷30%
富醇胺溶液循環(huán)量,15.8m3/h
醇胺溶液解析塔塔型,浮閥塔
醇胺溶液解析塔塔徑,800mm
醇胺溶液解析塔塔盤數(shù),21
醇胺溶液解析塔操作壓力,塔頂155kPaA
富醇胺溶液快速解析溫度區(qū)間,100~107℃。
溫度控制點及控制溫度,塔頂,96℃。
來自吸收段的富醇胺溶液首先經(jīng)過貧富胺液換熱器4被加熱后,進入醇胺溶液解析塔1頂部,自上而下流動,并與自下而上的蒸汽進行傳熱和傳質(zhì),吸收的酸氣自醇胺溶液中脫出,進入蒸汽與蒸汽一起向上流動,在醇胺溶液解析塔內(nèi)完成汽提、熱分解,達到再生的目的,向上流動的蒸汽由設(shè)置在塔底的再沸器3產(chǎn)生。塔底為再生合格的貧醇胺溶液,貧醇胺溶液首先經(jīng)過貧富胺液換熱器,回收熱量后,然后經(jīng)泵增壓,再經(jīng)過冷卻后作為吸收劑進入吸收工段。
對上述方法的參數(shù)進行測定以及控制,結(jié)果見表1。表1為實施例以及對比例提供的方法的參數(shù)以及結(jié)果。
表1實施例以及對比例提供的方法的參數(shù)以及結(jié)果
表1給出了實施實例與普遍采用的塔頂溫度點作為控制參數(shù)的對比,從表中的結(jié)果可以看出,采用本發(fā)明的控制方式,解析塔操作更加穩(wěn)定,受到干擾后,解析塔恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)所需時間明顯縮短;塔釜再沸器熱量的波動幅度也明顯得到改善;由于超調(diào)和欠調(diào)現(xiàn)象得到極大的改善,采用本發(fā)明的控制方式在能耗上也優(yōu)于采用塔頂溫度控制的方式;塔釜再沸器熱量波動較小,使得塔釜胺液受熱沖擊得到很好的改善,萬分之二胺液降解時間明顯提高,胺液的使用周期得到明顯的增大。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。