用甲基二乙醇胺（MDEA）溶液從氣體中選擇性地脫除H2S的技術自上世紀70年代工業應用以來，經過幾十年的發展目前在煉油等等業中得到了廣 泛的應用。煉油行業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準配置。

　　摘要：通過對MDEA溶劑再生塔相關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，優化MDEA溶劑再生裝置的工程設計。

　　關鍵詞：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設置，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]。

　　綜觀國內前期設計的MDEA溶劑再生裝置，再沸器大都選擇BJS的換熱器，安裝方法和常規分餾塔無異。這并非最佳裝置設計。正確地選擇再沸器的形式和安裝方法，將會降低MDEA溶劑的消耗，保持溶劑的質量，提高裝置的運行周期。

　　1相關工藝介紹

　　1.1經典工藝流程富胺液換熱后，首先經富液閃蒸罐閃蒸，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，進再生塔頂部。含有 酸性氣的富胺液在再生塔內解吸，使富胺液得到再生。解析出的酸性氣在塔頂經冷卻、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，經換熱回收能量后供（各）脫硫裝置循環使用。工藝流程簡圖見圖1。

　　1.2MDEA的特點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的吸收 能力，而且反應熱小，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（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，塔底液體經再沸器加熱后部分氣化，再沸器前后物料產生了密度差， 由此提供再沸器物料系統循環的推動力。塔底液位與再沸器安裝位置的高差越大，該系統的循環推動力越大。在國內的該類裝置設計中，大都選擇較大的安裝高差來 保證系統運行的穩定。

　　為了降低再沸器的操作負荷，節約降耗，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，國內裝置多在0.1MPa（g）左 右。在溶劑再生裝置距離硫磺裝置較遠時，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提高。本文的相關計算均按高塔壓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加熱介質最高溫度148℃，使用常規的BJS再沸器考慮，用ProII軟件進行模擬，得到了 再沸器安裝高差與再沸器泡點溫度，以及再沸器對數平均溫差的數據，見表1。

　　從表1中可以看出，隨著再沸器安裝高差的增大，再沸器的對數平均溫差越來越小，將使傳熱動力越來越小。這將導致再沸器計算面積增大，在安裝高差 大于3m后，因換熱面積過大，經濟上將不再合理。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推動力。目 前國內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，再沸器內胺液的泡點溫度也將逐漸升高，越發偏離MDEA胺液常規125℃左右的溫度限制。過高的溫度必然導致溶劑過度熱分解，這即增大了溶劑損失，又可能因熱分解產物聚積，影響系統操作的穩定性，縮短裝置運行周期。

　　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，再生塔無論是浮閥或填料式，均需在塔底液位之上設置適當的集液箱（器）。

　　由于釜式再沸器的傳熱系數遠低于常規BJS式，再沸器尺寸偏大。經過模擬、實踐，在塔徑不大于1800mm時一臺釜式再沸器能夠滿足生產要求。 對于更大塔徑的裝置，就需要設置兩臺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 臺再沸器的配置要求。對于填料塔，也需要設置雙集液箱（器）。

　　4結束語

　　因MDEA加熱介質最高溫度為148℃，與胺液間的溫差被固定在很小的范圍內，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，保持溶劑質量，延長生產周期。

　　由于該工況非常獨特，在溶劑再生裝置應用很廣的煉油系統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的設計。

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

　　參考文獻：

　　[1]楊復俊.MDEA用于煉廠氣體脫硫綜述，全國氣體凈化信息站2006年技術交流會論文集[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.