杨路，王德胜
（宁波中金石化有限公司，浙江 宁波315203）
［摘 要］ 宁波中金石化有限公司采用多喷嘴气化炉将石油焦转化为粗煤气供下游系统使用，其粗煤气脱硫系统采用MDEA脱硫工艺。鉴于国内此类流程配置较少、缺乏运行经验的实际情况，从再生塔塔底温度、回流富液温度、再生塔塔顶压力等3个方面阐述MDEA脱硫系统关键参数的把控，以期为业内提供一点借鉴。
［关键词］ MDEA脱硫系统；再生塔；塔底温度；回流富液温度；塔顶压力；控制
［中图分类号］ TQ028.2+5［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2018）04-0073-02
随着国家对炼油企业的限制条件逐步放宽，不少民营企业纷纷加入炼油大军，使得炼化企业副产的石油焦处理成为一个亟待解决的问题。宁波中金石化有限公司以石油焦为原料、采用多喷嘴气化装置生产清洁燃料-燃料气（粗煤气），由于其装置操作压力较低，无法选用低温甲醇洗工艺对粗煤气进行脱硫，于是采用MDEA脱硫工艺脱除粗煤气中的H2S后供下游系统使用。而目前国内多喷嘴气化装置生产的粗煤气配置MDEA脱硫工艺的较少，缺乏运行经验，装置运行中关于工艺参数把控的可借鉴经验较少，于是笔者依据实际操作情况总结了一些操作思路，供业内参考。
1 MDEA脱硫系统工艺流程简介
MDEA脱硫系统由原料气洗涤塔与MDEA溶液再生塔2部分组成，原料气洗涤塔操作压力为1.2 MPa，再生塔操作压力为0.08 MPa，其工艺流程见图1。来自热回收工段的粗煤气进入原料气洗涤塔，与自上而下流动的MDEA贫液、半贫液逆向接触，吸收粗煤气中的H2S以及部分CO2，净化气送后工段；吸收酸性气后的含有H2S的富液依靠压差进入再生塔顶部，与其底部依靠再沸器加热而闪蒸出来的酸性气逆向接触，随后酸性气从再生塔顶部出来去后工段。在再生塔中部采出部分MDEA溶液（半贫液），通过半贫液泵加压送入原料气洗涤塔中部，再生塔底部采出一部分MDEA溶液（贫液），通过贫液泵加压送到原料气洗涤塔顶部。
2 再生塔塔底温度的控制
再生塔塔底温度控制得合理与否直接影响到再生后贫液中的CO2和H2S含量，如果再生后贫液中含有较多的CO2和H2S，就会影响贫液对水煤气中酸性气的吸收，导致出界区净化气中的H2S含量超标，影响后系统的运行。
系统运行初期，由于净化气中的H2S含量超标，我们不得不将再生塔塔底温度控制得较高，达（125±2） ℃，但即使这样出界区净化气指标仍然不合格，且还面临再生后酸性气温度超标的问题。在提高再生塔塔底温度的操作期间，再生塔再沸器多消耗蒸汽5 t/h。在认识到增加蒸汽用量并不能有效改善净化气气质后，我们又试着将蒸汽用量减少，以达到节能的目的，但减少蒸汽用量后又不能有效控制再生后贫液中的H2S和CO2含量。也就是说，由于缺乏操作经验，我们没能将再生塔塔底温度控制在一个较为合理的范围内。后来通过对MDEA溶液进行分析，认为净化气指标不合格的主要原因是再生后MDEA溶液中的NH3含量超标。
在摸索最佳蒸汽用量与再生塔塔底温度对应关系时发现：加大蒸汽用量时，再生塔压力也会上涨，气相中的CO2及H2S分压会升高，即加大蒸汽用量不一定会使再生效果出现好转；加大蒸汽用量，再生塔塔底温度会有小幅上升。笔者据实际操作经验以及有关实验得出如下结论：使用新鲜水配制的贫液，再生塔塔底温度控制在120 ℃以上MDEA溶液就会逐渐降解，主要原因在于MDEA在大于120 ℃的工况下会与CO2反应生成环氧乙烷、乙二醇、二甲基乙醇胺等物质；另外，贫液吸收了水煤气中的CO2及H2S后，CO2、H2S与水中的Ca2+、Mg2+等离子在温度升高的情况下会生成较为稳定的盐类络合物，这类物质无法通过贫液过滤器过滤的方式除去，只能通过树脂交换法将其除去。
综上所述，不论从减少蒸汽用量的角度，还是从控制MDEA溶液中热稳定盐含量的角度考虑，再生塔塔底温度均不宜控制得过高。虽然温度升高有利于降低贫液中的CO2及H2S含量，但从115 ℃开始再继续升高温度，贫液中CO2及H2S含量变化趋于缓慢，其主要原因在于随着温度的持续升高，MDEA的结构稳定性发生了较大变化。因此，综合考虑，再生塔塔底温度控制在115～120 ℃较为适宜。
更多内容详见《中氮肥》2018年第4期