MDEA濃度對吸收效果影響的研究

2024年4月2日發(作者：朗誦比賽主持稿)

市場與調研

MDEA濃度對吸收效果影響的研究

丁波（中原油田普光分公司天然氣凈化廠，四川達州635000）

1MDEA溶液吸收CO2與H2S原理

1.1H2S、CO2在醇胺水溶液中的溶解度

脫除。在一定的溶液組成、溫度和H2S、CO2分壓下，H2S、CO2

H2S及CO2在醇胺溶液中依靠與醇胺的反應而從天然氣中

45

48

51

54

57

60

5.21

5.23

5.24

5.27

5.30

5.34

38.71

35.61

32.97

30.69

28.70

26.95

與溶液之間有一定的酸氣平衡溶解度。根據其平衡溶解度的

不同來設置溶液循環量的大小。由于不同的組合方式，酸性氣

體在醇胺溶液中的平衡溶解度是不同的。

結果表明，MDEA濃度42%～45%左右時凈化氣CO2含量

最低，凈化氣H2S含量隨胺液濃度升高而降低。

1.2MDEA與H2S、CO2的化學反應及選擇性

R2R'N+H2S→R2R'NH++HS－+Q(瞬時反應)

CO2+R2R'N→(不反應)

CO2+H2O+R2R'N→R2R'NH++HCO3－+Q(慢反應)

由于MDEA水溶液與同時含有CO2與H2S的氣體接觸時，

MDEA和H2S的反應是受氣膜控制的瞬時化學反應，而MDEA

和CO2無直接的反應，只能與其水溶液溶液進行反應，這個反

應與CO2在水中的溶解度有很大關系，這種反應機理上的巨大

差別造成了反應的速率的不同，構成了選擇性吸收的基礎，我

們可以合理利用以上反應的不同速率，在CO2與H2S共存的情

況下達到選擇吸收H2S的目的，從而有效利用能源。如果再控

制反應的氣液比和氣液接觸方式，還可以更進一步改善H2S的

選吸效果。

同時，上述反應是體積縮小的放熱可逆反應，在低溫高壓

下，有利于反應向右進行，利用此特點，在吸收塔內使絕大部分

H2S和部分CO2從原料氣中脫除，從而實現凈化天然氣的目的；

在高溫低壓下，有利于反應從右向左進行，利用此特點，在再生

塔內使H2S和CO2從溶液中解析出來，使溶液得以再生，以便

循環使用。

2.2在MDEA溶液進料溫度為41℃時對C-101吸收效果進

行計算：

表241℃時吸收效果計算表

MDEA濃度%

30

33

36

39

42

45

48

51

54

57

60

凈化氣CO2含量%

5.53

5.34

5.24

5.20

5.19

5.19

5.20

5.21

5.24

5.27

5.31

凈化氣H2S含量ppm

77.74

66.71

58.63

52.36

47.31

43.15

39.65

36.66

34.08

31.82

29.83

（上式中，R=“-C2H4OH”，R'=“-CH3”）

結果表明，MDEA濃度42%～45%左右時凈化氣CO2含量

最低，凈化氣H2S含量隨胺液濃度升高而降低。

2.3在MDEA溶液進料溫度為43℃時對C-101吸收效果進

行計算：

表343℃時吸收效果計算表

MDEA濃度%

30

33

36

39

42

45

48

凈化氣CO2含量%

5.53

5.33

5.23

5.18

5.16

5.16

5.17

5.18

5.21

5.24

5.28

凈化氣H2S含量ppm

86.94

74.56

65.48

58.42

52.74

48.05

44.10

40.73

37.81

35.26

33.00

2不同溫度下CO2與H2S吸收效果的計算

分別選取39℃～45℃的不同半富胺液進料溫度，對C-101

頂凈化氣CO2與H2S含量進行計算；

2.1在MDEA溶液進料溫度為39℃時對C-101吸收效果進

行計算：

表139℃時吸收效果計算表

MDEA濃度%

30

33

36

39

42

51

54

57

60

69.45

59.63

52.45

46.88

42.40

凈化氣CO2含量%

5.53

5.35

5.26

5.22

5.21

凈化氣H2S含量ppm

結果表明，MDEA濃度42%～45%左右時凈化氣CO2含量

最低，凈化氣H2S含量隨胺液濃度升高而降低。

2.4在MDEA溶液進料溫度為45℃時對C-101吸收效果進

1

2018年06月

市場與調研

行計算：

表445℃時吸收效果計算表

MDEA濃度%

30

33

36

39

42

45

48

51

54

57

60

凈化氣CO2含量%

5.54

5.32

5.21

5.16

5.14

5.14

5.14

5.16

5.18

5.21

5.24

凈化氣H2S含量ppm

97.17

83.26

73.05

65.12

58.74

53.46

49.01

45.21

41.92

39.03

36.46

石油化工企業液化烴裝

卸設施消防設計的研究

與探討

李世環（中海油石化工程有限公司，

山東青島266100）

摘要：結合山東臨沂金譽石化有限公司“6?5”爆炸著火

事故案例，分析液化烴裝卸設施的消防設計特點，淺談液化烴

裝卸設施消防系統的選擇，消防水量的計算，供水管道設計，消

防控制系統設計，為今后可燃液體、液化烴裝卸設施的消防設

計提供借鑒和參考。

關鍵詞：石油化工；液化烴裝卸設施；水噴霧消防冷卻水

系統

2017年6月5日，山東省臨沂市金譽石化有限公司裝卸區

的一輛液化石油氣運輸罐車在卸車作業過程中發生液化氣泄

漏，引起重大爆炸事故，造成10人死亡，9人受傷，經濟損失慘

重。經鑒定該事故發生的直接原因是：萬向裝車臂連接管與罐

車液相出口連接處噴出液化石油氣，液化石油氣急遽氣化，迅

速向周邊大量擴散，繼泄漏開始2分10秒后發生爆炸著火。

據不完全統計，由于液化烴在裝卸車時發生泄漏而導致的

事故案例近幾年發生過多起，造成不同程度的人員傷亡和經濟

損失，可見液化烴裝卸設施安全、管理應得到相關部門的高度

重視。

結果表明，MDEA濃度42%～45%左右時凈化氣CO2含量

最低，凈化氣H2S含量隨胺液濃度升高而降低。

3計算結果分析

根據在實際應用中不同溫度下C-101塔頂凈化氣CO2與

H2S含量的變化趨勢：MDEA濃度在42%～45%左右時凈化氣

中CO2含量最低，凈化氣H2S含量隨胺液濃度升高而降低。

表明：MDEA濃度在39%以下時，凈化氣中CO2含量較高，

MDEA對CO2吸收率低，但凈化氣中H2S含量也較高，難以保

證產品氣H2S含量的合格；MDEA濃度在54%以上時，凈化氣

以加強對H2S的吸收效果。

分析凈化氣中CO2含量隨濃度升高先降低后升高的原因

可能為：隨著MDEA溶液濃度增大，胺液粘度明顯增加，從而導

致膜阻力變化而影響CO2的吸收，同時，CO2在MDEA溶液中

溶解度隨著胺液濃度的增加而降低；而MDEA與CO2的反應速

率常數卻隨著MDEA的濃度的增加而增加。正是由于存在這

樣一對相反的作用效果導致了MDEA濃度在42%～45%左右

時CO2吸收率最大。

在實際生產中，限制溶液濃度提高的因素有：腐蝕性、機械

損失等，此外，高的溶液濃度也導致吸收塔底富液溫度較高而

影響其H2S負荷。

中CO2含量明顯升高，MDEA對CO2吸收率顯著降低，同時可

1液化烴火災危險性分析

液化烴類物質都屬于甲類和甲A類火災危險性介質，具有

明顯的火災爆炸危險性。液化烴的成分一般包括；乙烯、乙烷、

丙烯、丙烷、丁烯、丁烷以及其他碳氫化合物，還有微量的硫化

合物，屬多組分混合物。液化烴的爆炸性氣體混合物密度一般

比空氣重(甲烷、乙烯除外)，泄漏后極易在低洼處積聚。壓力下

儲存的液化烴減壓或升溫都可以使其汽化，體積可在瞬間增大

250~300倍，引起超壓爆炸。

2水噴霧冷卻系統滅火機理

4結語

計算結果表明，MDEA濃度在54%以上時，凈化氣中CO2

含量明顯升高，MDEA對CO2吸收率顯著降低，同時可以加強

對H2S的吸收效果。建議在條件允許的情況下，提高MDEA半

富胺液濃度至54%以上，以降低CO2的吸收率。

作者簡介：丁波.漢族.陜西.本科.職稱和研究方向無.從事的

工作：化工

水噴霧滅火系統是利用專門設計的水霧噴頭，在一定的工

作壓力下，將水流分解成粒徑不超過1mm的細小水滴進行滅火

或防護冷卻的一種固定式滅火系統。它具有較高的電絕緣性

能和良好的滅火性能。水噴霧的滅火機理主要是表面冷卻、窒

息、乳化和稀釋。

水霧噴頭噴出的霧狀水滴，粒徑細小，表面積大，遇火后迅

速汽化，吸收大量的熱能，使燃燒表面迅速降溫，燃燒體達到冷

卻的目的。水霧還會在燃燒物表面形成一層水膜，使燃燒體溫

度不再升高，使燃燒終止。

3液化烴裝卸設施水噴霧消防冷卻系統的設計

水噴霧消防冷卻系統是由雨淋報警閥組、過濾器、水霧噴

頭、管道及附件（過濾器，減壓孔板等）組成，向裝卸油罐車噴射

水霧，進行全覆蓋防護冷卻的系統。

3.1設計基本參數

根據《水噴霧滅火系統技術規范》（GB50219-2014）規定：

甲、乙類液體及可燃氣體生產、輸送、裝卸設施區域，系統用于

防護冷卻時的供給強度不應小于9.0{L/(min·m

2

)}，持續供給時

間為6h，系統響應時間120s。

2

2018年06月