液化氣脫硫塔胺液發(fā)泡原因分析及改進措施包忠臣大慶石化公司

液化氣脫硫塔胺液發(fā)泡原因分析及改進措施包忠臣（大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163711）摘要：闡述了某煉油廠氣分裝置液化氣脫硫塔胺液運行現(xiàn)狀，對胺液發(fā)泡現(xiàn)象進行了原因分析。為防止出現(xiàn)液化氣夾帶胺液使胺液發(fā)泡和線速過大、影響產(chǎn)品質(zhì)量和增加胺液消耗，提出了降低胺液發(fā)泡的技術措施。關鍵詞：液化氣；脫硫塔；胺液；發(fā)泡醇胺法具有處理量大的優(yōu)點而得到廣泛應用，無論使用哪一種醇胺溶液作脫硫劑，都存在溶液發(fā)泡的可能性。發(fā)泡會帶來凈化氣中H2S含量超標、環(huán)境污染加劇、裝置處理能力下降、溶劑損耗急劇增加等問題。文中對胺液氧化降解、變質(zhì)發(fā)泡、脫硫塔界位超標、液化氣帶胺等問題及胺液發(fā)泡的原因及處理方法進行了分析，并提出了胺液發(fā)泡的預防和改進措施。1裝置運行狀況某石化公司煉油廠氣分裝置液化氣精制采用MDEA脫硫化氫及無堿脫硫（臭）工藝。液化氣脫硫塔為2008年8月裝置進行廢堿渣綜合治理改造時新建。液化氣脫硫塔自2008年改造以來，一直運行良好。2013年10月開始，胺液系統(tǒng)連續(xù)出現(xiàn)生產(chǎn)波動，裝置液化氣脫硫胺液跑損嚴重且出現(xiàn)伴有發(fā)泡現(xiàn)象，脫硫塔界位忽高忽低，現(xiàn)場玻璃板出現(xiàn)鼓泡現(xiàn)象，嚴重時胺液起沫［1］，見圖1。圖1脫硫塔胺液發(fā)泡情況2013年脫硫塔設計數(shù)據(jù)和實際運行數(shù)據(jù)見表1；胺液實驗室性能分析數(shù)據(jù)見表2。表1脫硫塔設計數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù)對比設計富胺液（噸/時）實際富胺液（噸/時）貧液進塔溫度C（設計）貧液進塔溫度C（實際）介質(zhì)進塔溫度C（設計）17.6315.5?21.54033.4?42.225?4540（可研）介質(zhì)進塔溫度。C（實際）24.4?32.1表2裝置脫硫胺液實驗室分析數(shù)據(jù)評價指標貧液富液固體顆粒（〉1“m）/X10-6186191發(fā)泡高度（40C）/cm1.612.1消泡時間（40C）/s1.37.3胺液濃度/%18.718.0油含量/%0.90.9熱穩(wěn)定鹽含量/%1.32.22胺液發(fā)泡原因分析2013年10月至2014年3月，胺液系統(tǒng)連續(xù)出現(xiàn)生產(chǎn)波動，同時氣分裝置液化氣脫硫塔同時間段出現(xiàn)胺液跑損問題。從表1可以看出，氣分裝置貧液溫度低于設計值，最低達到33°C,液化氣脫硫操作溫度通常要保持在37.8C以上，以保持胺液和液化氣界面的粘度小于2mPa.s，溫度過低會因胺液粘度過高導致脫硫效率下降及液態(tài)烴夾帶胺液嚴重的現(xiàn)象（溫度過低會影響油，水二相的分離）；另外，當時胺液系統(tǒng)中連續(xù)10個月沒有凈化導致的的雜質(zhì)積累，伴隨著處理量加大，上述因素的綜合作用造成了氣氛裝置在2013年10月末以后總出現(xiàn)液化氣夾帶胺液的現(xiàn)象，即胺液發(fā)泡和線速過大，影響產(chǎn)品質(zhì)量和增加胺液消耗。氣泡是一定體積的氣體被液體包圍所形成的多相不均勻系統(tǒng)，它有2個主要指標：氣泡形成的難易程度和氣泡的穩(wěn)定性。干凈的MDEA溶液雖然具有發(fā)泡的傾向，但其氣泡極不穩(wěn)定，不會影響裝置正常運行，只當有外來物質(zhì)時增強了氣泡的穩(wěn)定性，溶液才會發(fā)泡［1。發(fā)泡的原因很復雜，生產(chǎn)實踐經(jīng)驗表明，下列情況與溶劑發(fā)泡密切相關，應盡可能避免。管線上的鋼渣和碳鋼上的腐蝕產(chǎn)物在高速的氣體和液體的長期沖刷下會逐漸溶于系統(tǒng)中。這些顆粒聚集在液膜中增加了液膜的黏度和流體流動的阻力，減緩了液膜的排放，從而增加了氣泡的穩(wěn)定性。由于該廠2013年10月底某新建裝置開工，該裝置使用胺液進行脫硫，管線及設備中殘存的雜質(zhì)進入胺液系統(tǒng)中，造成胺液發(fā)泡。當系統(tǒng)加減量過大，系統(tǒng)操作壓力波動大，或再生塔底溫度波動較大時都會造成氣液接觸太快，胺液攪動過分劇烈，容易引起胺液發(fā)泡。本裝置液化氣脫硫塔操作一直平穩(wěn)，未出現(xiàn)過大的操作波動?？刂曝氁喝胨臏囟雀哂跉怏w入塔的溫度5?6C，以防止重質(zhì)烴的冷凝。胺液中溶解有重質(zhì)烴，增大了其表面張力，增強了氣泡的穩(wěn)定性，逐漸積累而導致溶液發(fā)泡。氣分裝置貧液溫度低于設計值，最低達到33C，液化氣脫硫操作溫度通常要保持在37.8C以上，以保持胺液和液化氣界面的粘度小于2mPa.s左右，溫度過低會因胺液粘度過高導致脫硫效率下降及液態(tài)烴夾帶胺液嚴重的現(xiàn)象（溫度過低會影響油，水二相的分離）；此因素為本裝置影響之一。MDEA與溶液中的氧或酸性物質(zhì)反應能生成一系列難在生的酸性鹽，這些熱穩(wěn)定性鹽類在系統(tǒng)中積累到一定程度后會改變?nèi)芤旱膒H值、表面張力、粘度等性質(zhì)，從而造成胺液發(fā)泡傾向增加或直接導致胺液發(fā)泡。煉油廠胺液系統(tǒng)中連續(xù)10個月沒有凈化導致的的雜質(zhì)積累，伴隨著處理量加大，此因素直接造成了氣分裝置在2013年10月末以后總出現(xiàn)液化氣夾帶胺液的現(xiàn)象。3降低發(fā)泡的措施（1） 提高系統(tǒng)壓力系統(tǒng)壓力由1.55MPa提高至1.70MPa，壓力提高后可以有效的緩解胺液發(fā)泡現(xiàn)象，同時還可以減少含堿污水攜帶。（2） 低液位控制脫硫塔低液位控制，液位控制范圍為10%?30%，貧胺液量控制在19t/h，外操每2h查看現(xiàn)場玻璃板1次，并與操作室界位進行比較，若現(xiàn)場玻璃板與操作室界位差別較大時，及時聯(lián)系儀表處理。（3）平穩(wěn)操作調(diào)節(jié)液化氣流量時要緩慢，防止大幅度調(diào)節(jié)造成脫硫塔界位波動，保持塔工況平穩(wěn)，不可大起大落，以免造成系統(tǒng)內(nèi)流體湍動，可以緩解胺液發(fā)泡現(xiàn)象。（4）加消泡劑車間向系統(tǒng)加入消泡劑，在加入消泡劑后，脫硫塔界位由較大的波動逐漸趨于平穩(wěn)，說明采取的措施起到了作用。但加入消泡劑的量一定要適當（加濃度為1025x10-6），不可過多，如果濃度過大，它們會與溶液中的起泡物質(zhì)一起形成膠團，堵塞氣液通道，從而造成更為嚴重的發(fā)泡，加消泡劑后界位變化情況見圖2。圖2加消泡劑后界位變化情況4預防胺液發(fā)泡的措施（1） 增加原料過濾器保持系統(tǒng)清潔，首先是處理好原料氣，可以增加過濾器，主要作用就是過濾一些機械雜質(zhì)，可有效避免帶入固體雜質(zhì)和冷凝烴等雜質(zhì)以免原料中的雜質(zhì)穩(wěn)定泡沫。（2） 定期檢查胺液濃度控制胺液濃度在15%?30%之間，防止因胺液濃度過高而造成胺液發(fā)泡。這種情況下發(fā)泡時可采取補充適量的軟化水稀釋胺液及加入適量的消泡劑的辦法來處理。（3） 投用胺液過濾器胺液再生裝置應投用胺液過濾器，目的是除去溶液中的固體懸浮物、油類和降解產(chǎn)物。首先是通過機械過濾，以除去較大的固體顆粒。第二段是活性炭過濾，除去較小的固體顆粒，保證暢通和清潔效果。5結束語（1）造成胺液發(fā)泡的因素很多，目前還沒有1種簡便有效的方法能解決所有裝置的發(fā)泡問題。但只要加強生產(chǎn)管理，維持系統(tǒng)清潔，就能有效地防止發(fā)泡。建議增加固定胺液凈化設施，及時將產(chǎn)生的HSS等污染物去除，避免腐蝕和胺液發(fā)泡，使胺液系統(tǒng)平穩(wěn)運行。（2） 在生產(chǎn)急需的情況下，用軟化水稀釋胺液并沖洗系統(tǒng)，或直接更換胺液是比較行之有效的辦法。目前該裝置通過加入消泡劑的方法，已經(jīng)有效的控制胺液發(fā)泡現(xiàn)象的發(fā)生。參考文獻：戴學海.胺液的發(fā)泡原因及處理措施[J].石油與天然氣化工，2002，31（6）：304-309.王國強.液化氣脫硫裝置胺液發(fā)泡原因分析及解決方案淺析[J].化學工程師，2012,12（1）：46-47.惠霞，馮永勝，劉鵬華，等.胺液發(fā)泡原因分析及控制措施[J].廣州化工，2014,42（8）：188-190.常宏崗.氣體脫硫裝置胺溶液發(fā)泡原因及認識[J].石油與天然氣化工，1995（1）：39-42.郭林超，王麗君.氣體脫硫裝置胺液發(fā)泡的原因分析與對策[J].化工技術與開發(fā)，2014（4）：66-67.魯?shù)钣?氣體脫硫裝置胺液損失的原因及對策[J].化工管理，2014（11）：191-191.趙輝.液化氣脫硫裝置胺液發(fā)泡原因分析及解決