Tính chất lý hóa của MDEA và Nguyên lý khử cacbonđối với khí đốt tự nhiên
MDEA, tên khoa học là N-methyldiethanolamine, là một chất lỏng nhớt không màu hoặc hơi vàng.
Công thức phân tử: CH3N(CH2CH2OH)2 ,
Điểm sôi: 246~249 ℃ /760mmhg; tỷ trọng riêng: 1,0425g/ml (20 ℃);
Điểm đông đặc: -21 ℃ (độ tinh khiết 99%); độ nhớt: 101Cp (20 ℃);
Nó dễ dàng hòa tan trong nước, etanol, ete, v.v.; có tính kiềm yếu trong nước; phản ứng hóa học sẽ xảy ra trong môi trường axit với khí cacbonic đioxit và khí hydro sunfua, và ở áp suất cao hơn, cacbonic đioxit và khí hydro sunfua có độ pH cao hơn. Vì vậy, toàn bộ quá trình hấp thụ là quá trình hấp thụ vật lý và hóa học.
Dung dịch giàu MDEA sau khi hấp thụ hydro sunfua và carbon dioxide sẽ đi vào bể tách hơi chân không để bay hơi nhanh, sau đó được đưa đến tháp tái sinh. Dung dịch giàu được đun nóng và phân hủy ở đáy tháp để giải phóng hoàn toàn carbon dioxide và hydro sunfua. Đồng thời, khí ở đáy tháp bốc lên tạo hiệu ứng tách thứ cấp đối với dung dịch giàu ở đỉnh tháp; do đó toàn bộ quá trình tái sinh cũng là quá trình tái sinh vật lý và hóa học. Phản ứng hóa học cụ thể như sau:
R2R'N + H2S → R2R'NH + HS (phản ứng tức thời)
R2R'N + CO2 + H2O → R2R'NH + HCO3 (phản ứng chậm)
Hấp thụ và tái tạoNguyên lý khử cacbonđối với khí đốt tự nhiên
Sau khi khí cấp vào khu vực chứa khí, các tạp chất và giọt khí được loại bỏ bằng bộ lọc tách, và khí đi vào tháp hấp thụ từ phía dưới. Trong tháp, khí tiếp xúc ngược chiều với dung dịch MDEA được phun từ trên xuống. Dung dịch MDEA (dung dịch amin loãng) hấp thụ hydro sunfua và carbon dioxide trong khí tự nhiên, giúp loại bỏ hydro sunfua và carbon dioxide trong khí cấp, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của chủ đầu tư. Khí tinh khiết được đưa ra khỏi khu vực chứa khí thông qua bộ tách khí sản phẩm sau khi rời khỏi đỉnh tháp hấp thụ.
Dưới sự điều khiển của van điều chỉnh mực chất lỏng, mực chất lỏng ở đáy tháp hấp thụ sẽ dẫn dung dịch amin giàu đến bể tách pha. Dung dịch amin giàu từ đáy tháp hấp thụ đi vào bể tách pha. Hầu hết các hydrocacbon được hấp thụ vào dung dịch amin giàu sẽ được giải phóng vào pha khí tách pha. Dưới sự điều khiển của van điều chỉnh áp suất, hơi tách pha được thu hồi trở lại hệ thống khí nhiên liệu. Dung dịch amin giàu được đưa đến bộ trao đổi nhiệt amin nghèo/giàu. Amin nghèo nóng từ tháp tái sinh làm nóng amin giàu từ bể tách pha, sau đó amin giàu đi vào tháp tái sinh amin.
Hơi nước sinh ra từ thiết bị gia nhiệt ở đáy tháp tái sinh amin tiếp xúc ngược chiều với dung dịch amin giàu, tách khí axit ra khỏi dung dịch, do đó hoàn thành quá trình tái sinh amin giàu. Dưới sự điều khiển của van điều chỉnh mực chất lỏng ở đáy tháp tái sinh amin, dung dịch amin nghèo nóng tràn vào bộ trao đổi nhiệt amin nghèo/giàu. Bơm tăng áp amin nghèo nén áp suất amin trong bể chứa amin lên 1,0 MPa và bơm đến tháp hấp thụ. Một van điều chỉnh lưu lượng được lắp đặt trên đường ống dẫn amin nghèo đến tháp hấp thụ, thông qua đó lưu lượng amin nghèo chảy vào tháp hấp thụ được kiểm soát.
