艾克利MDEA在脱硫生产过程中的降解腐蚀原因分析及对策定稿_精品文档.doc
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目录
1简介 2
2胺液脱硫工艺流程 3
2.1胺液脱硫原理 3
2.2关键参数控制 3
2.3控制流程 3
3生产过程中出现问题 3
3.1孔蚀泄漏 3
3.2冷换设备腐蚀更换统计 4
4胺液质量判断 5
4.1吸收效果下降，液化气腐蚀不达标 5
4.2胺液颜色 5
4.3.胺液中硫代硫酸根（S2O32-）浓度[3] 5
4.4观察胺液透明度、粘度 5
5胺液效率降低原因分析 5
5.1氨液发泡原因分析 5
5.2胺液的降解原因分析 5
5.3溶剂中的悬浮物 5
6污染物对胺液脱硫系统的危害 6
6.1发泡 6
6.2设备腐蚀 6
7针对溶剂发泡和降解处理措施 6
7.1加强贫液经三级过滤管理 6
7.2避免溶剂与氧气接触 6
7.3操作条件的控制 6
7.4控制适宜的胺液浓度 6
7.5采用SSU胺液净化系统 7
7.5.1SSU胺液净化系统介绍 7
7.5.2过滤颜色对比 7
7.5.3达到效果 7
8总结 8
参考资料 8
MDEA在脱硫过程中的降解
腐蚀原因分析及对策
艾克利
（陕西延长石油集团榆林炼油厂陕西靖边718500）
摘要本文针对MDEA在液化气脱硫生产运行过程中，因杂质和盐的不断带入，使胺液发生降解，吸收效率逐渐下降，导致产品腐蚀不合格，设备、工艺管线出现孔蚀引起胺液泄漏、环境污染等现象加以分析，并作出相应的解决对策，提高胺液的吸收效果，保证液化气腐蚀合格，装置优质高效长周期运行的目的。
关键词MDEA；脱硫；降解腐蚀；原因分析；应对措施；优化运行
中图分类号：
TQ113.26文献标识码：
B
MDEAinthedesulfurizationprocessofdegradationCause
analysisandCountermeasuresofcorrosion
AiKe-li
（YulinRefineryofShaanxiYanchangPetroleum（Group）Co.Ltd.,Jingbian718500,China）
Abstract:
inthispapertheMDEAinliquefiedgasdesulfurizationintheproductionprocess,duetoimpuritiesandsaltconstantinto,makeaminedegradation,absorptionefficiencydecreasedgradually,resultingincorrosion,equipment,processpipelinesappearedpittingcausedamineliquidleakage,environmentalpollutionandotherphenomenaareanalyzed,andthecorrespondingcountermeasures,improvingamineabsorptioneffect,guaranteethattheliquefiedpetroleumgascorrosionqualified,high-qualityGaoXiaochangcycleoperationdevice.
Keyword：
MDEA；Desulphurization；Degradationofcorrosion；Causeanalysisof；Countermeasures；Optimaloperation.
1简介
榆炼8.8万t/a液化气脱硫装置于2006年5月建成投产，采用胺法无碱脱硫工艺，脱除H2S的液化气进入固定床反应器借助液化气自身的溶解氧和硫醇在催化剂的作用下发生氧化反应、使其中的硫醇转化为二硫化物溶于液化气中出装置。
胺液在循环使用过程中，不可避免的会产生热稳定盐以及有机类杂质【1】，使得胺液质量劣化，导致脱硫系统运行不稳定、设备腐蚀、管线堵塞、胺液发泡跑损及液化气腐蚀不合格等现象。
2胺液脱硫工艺流程
2.1胺液脱硫原理
液化气中含有硫化氢、二氧化碳等有害物质。
脱H2S常用的方法是醇胺吸收法，即以弱的胺液有机碱为吸收剂，在液化气抽提塔T-5201进行逆流接触，液化气中的H2S和部分CO2被胺液吸收，使液化气得到净化。
它是一个可逆过程，富胺液在低压下经加热分解，会释放出H2S和CO2，利用这种可逆反应使胺液经过溶剂再生塔T-5202得到再生而成为贫液，同时产生的含H2S和CO2的酸性气送至硫磺回收装置进一步脱硫醇里，贫液作为吸收剂循环使用。
2.2关键参数控制
一般汽相返塔温度控制在140～145℃之间，再生塔底重沸器汽相返塔温度是控制贫液质量的关键条件之一。
溶剂的解吸再生是一个吸热反应，提高温度有利于解吸的进行，但是过份提高温度不会连续提高再生效果，相反会引起MDEA的降解。
2.3控制流程
图1再生塔底重沸器加热蒸汽控制
Fig1Regeneratorbottomreboilersteamheatingcontrol
3生产过程中出现问题
8.8万t/a液化气脱硫装置80m³胺液于2006年投入使用以来，从未彻底置换过，不仅影响了产品质量，而且潜在的腐蚀隐患制约了装置的长周期优质高效运行。
3.1孔蚀泄漏
目前胺液中热稳定盐含量高达4.9%，胺液质量已经劣化，影响到脱硫系统的脱硫效果，加重了脱硫系统的腐蚀。
液化气腐蚀由1a降至1b；易腐蚀部位：
再生贫液至贫富液换热器E5203/A入口管线孔蚀泄漏等，都属于碳钢材质［2］；胺液再生塔T-5202底部汽返线切断阀前直管孔蚀和弯头内壁腐蚀冲刷变薄，如图2、图3所示。
HSS的存在使碳钢的腐蚀速度加快。
常温下HSS中的Cl-对碳钢的腐蚀性最强、可导致碳钢发生孔蚀；溶解氧的存在有利于降低既定HSS的腐蚀性。
温度升高，碳钢的全面腐蚀速度增加，宏观孔蚀受到抑制。
贫液入贫富液换热器前腐蚀穿孔
再生塔底贫液汽返线前腐蚀穿孔
图2进换热器的前管线被胺液腐蚀图3进再生塔底汽返线阀前腐蚀
Fig2IntotheheatexchangerbeforethepipelineFig3Intheregenerationtowervaporreturn
isamineliquidcorrosionlinevalvecorrosion
3.2冷换设备腐蚀更换统计
表1液化气脱硫装置冷换设备腐蚀更换统计
Table1Liquefiedgasdesulfurizationdevicecorrosionofheatexchangeequipmentreplacementstatistics
联合二车间液化气脱硫装置设备检修更换表
设备名称
贫富液换热器（台）
贫液冷却器（台）
酸性器冷却器（台）
再吸收塔底重沸器（台）
编号及材质
E-5202/A-D
10#钢
E-5202/AB
10#钢
E-5204
10#钢
E-5205
10#钢
2006年
4
10#钢
2
10#钢
1
10#钢
1
10#钢
2008年
4
08Cr2AlMo
2
08Cr2AlMo
1
08Cr2AlMo
1
08Cr2AlMo
2009年
4
08Cr2AlMo
2
08Cr2AlMo
1
08Cr2AlMo
1
08Cr2AlMo
2011年
4
08Cr2AlMo
2
08Cr2AlMo
1
08Cr2AlMo
1
316L
3.3运行胺液分析
表22011.7.19北京世博恒业科技有限公司胺液检测报告
Table22011.7.19ExpoBeijingHengyetechnologylimitedaminetestreport
项目
榆炼联合二液化气精制氨液
不影响生产参考值
外观（Appearance）
浅黄色透明液体底部含少量黑色颗粒
含少量黑色颗粒
--
电导（ms/cm）
12.59
--
总胺（TA，%）
19.12
--
束缚胺（BA，%）
6.82
≤1.00
热稳定性盐（HSS，%）
4.90
≤0.50
卤化物（Cl－，ppm）
53
≤100
硫化物（Sulfides，ppm）
465
--
硫氰酸盐（SCN－，ppm）
1516
≤250
强阳离子（Strongcation,ppm）
未测出
--
4胺液质量判断
4.1吸收效果下降，液化气腐蚀不达标
吸收效果下降，液化气腐蚀不达标，是胺液质量下降甚至变质的主要表象和结果。
即使抽提塔T-5201操作正常，也不能对吸收有所帮助。
这种现象说明，胺液本身产生了变化，是因胺液降解造成的。
降解使得胺液中的有效成分降低了，有时我们称之为“自由胺”降低，而变成降解物质的胺液，称为“束缚胺”。
值得注意的是，常规的胺浓度总碱分析，不能识别出被降解的“束缚胺”，因此难以凭借溶液碱度分析来判断。
4.23胺液颜色
胺液颜色产生变化，尤其是贫液变化明显，呈现出红褐色、黑色或墨绿色。
当胺液发生降解时呈现红褐色；若胺液系统中产生了大量的硫化亚铁，则表现出黑色。
4.3.胺液中硫代硫酸根（S2O32-）浓度[3]
分析胺液中硫代硫酸根（S2O32-）浓度，是判断胺液降解程度的最简便的理论方法。
优质的胺液中，S2O32-浓度不会大于1g/l，而降解比较严重的胺液，S2O32-浓度会达到20g/l以上。
4.4观察胺液透明度、粘度
如果胺液很脏、粘度很大，则发泡的机率会大大增加，如果不及时采取净化及再生措施，发泡频率和剧烈程度都将加大。
5胺液效率降低原因分析
5.1胺液发泡引起
MDEA的水溶液浓度越大，越容易发泡。
根据实践操作经验，胺液浓度控制在13～15%之间生产运行较平稳。
5.2胺液的降解原因分析0F5k-a8~$
在连续生产中，由于脱硫剂长时间运转，必定会产生一定的降解，而这些降解物会促进溶剂发泡，且增加泡沫的稳定性［4］。
降解的的主要方式有热降解、化学降解和氧化降解。
降解产物的多少与溶剂温度、原料气的组成和工艺过程中是否接触氧气有关。
原料气中的氧、酸性成分以及胺的降解分子（氧化、加热）与醇胺反应能生成一系列酸性盐，它们一旦生成很难再生，因此称为热稳定态盐（HSS）。
它们被称为热稳态盐是因为不能通过温度变化，在再生塔中解析出来。
热稳态盐HSS导致腐蚀增加、起泡、过滤器更换频繁和溶剂吸收能力下降。
胺的降解物随着时间的增加而积累，会改变溶剂的pH值、粘度、表面张力等性质，从而引起溶剂发泡。
5.3溶剂中的悬浮物1]%b"d8n2u t3
溶剂中机械杂质含量对脱硫塔的影响较大，影响溶剂发泡的主要因素是机械杂质。
溶剂中的悬浮物主要是原料中带入的机械杂质，开工吹扫、冲洗不彻底，设备死角残存的铁锈、泥沙，还包括一些腐蚀产物。
虽然固体粉末不会引起胺溶剂发泡，但其存在可能使气泡相对稳定。
6污染物对胺液脱硫系统的危害
6.1发泡
溶剂发泡问题是影响气体脱硫装置平稳运行的关键问题，同时还影响到硫磺回收装置的平稳操作，严重时造成冲塔溶剂跑损，装置被迫降量操作，运行成本上升，甚至给下游设
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