MDEA浓度对吸收效果影响的研究

2024年4月2日发(作者：朗诵比赛主持稿)

市场与调研

MDEA浓度对吸收效果影响的研究

丁波（中原油田普光分公司天然气净化厂，四川达州635000）

1MDEA溶液吸收CO2与H2S原理

1.1H2S、CO2在醇胺水溶液中的溶解度

脱除。在一定的溶液组成、温度和H2S、CO2分压下，H2S、CO2

H2S及CO2在醇胺溶液中依靠与醇胺的反应而从天然气中

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

与溶液之间有一定的酸气平衡溶解度。根据其平衡溶解度的

不同来设置溶液循环量的大小。由于不同的组合方式，酸性气

体在醇胺溶液中的平衡溶解度是不同的。

结果表明，MDEA浓度42%～45%左右时净化气CO2含量

最低，净化气H2S含量随胺液浓度升高而降低。

1.2MDEA与H2S、CO2的化学反应及选择性

R2R'N+H2S→R2R'NH++HS－+Q(瞬时反应)

CO2+R2R'N→(不反应)

CO2+H2O+R2R'N→R2R'NH++HCO3－+Q(慢反应)

由于MDEA水溶液与同时含有CO2与H2S的气体接触时，

MDEA和H2S的反应是受气膜控制的瞬时化学反应，而MDEA

和CO2无直接的反应，只能与其水溶液溶液进行反应，这个反

应与CO2在水中的溶解度有很大关系，这种反应机理上的巨大

差别造成了反应的速率的不同，构成了选择性吸收的基础，我

们可以合理利用以上反应的不同速率，在CO2与H2S共存的情

况下达到选择吸收H2S的目的，从而有效利用能源。如果再控

制反应的气液比和气液接触方式，还可以更进一步改善H2S的

选吸效果。

同时，上述反应是体积缩小的放热可逆反应，在低温高压

下，有利于反应向右进行，利用此特点，在吸收塔内使绝大部分

H2S和部分CO2从原料气中脱除，从而实现净化天然气的目的；

在高温低压下，有利于反应从右向左进行，利用此特点，在再生

塔内使H2S和CO2从溶液中解析出来，使溶液得以再生，以便

循环使用。

2.2在MDEA溶液进料温度为41℃时对C-101吸收效果进

行计算：

表241℃时吸收效果计算表

MDEA浓度%

30

33

36

39

42

45

48

51

54

57

60

净化气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

净化气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”）

结果表明，MDEA浓度42%～45%左右时净化气CO2含量

最低，净化气H2S含量随胺液浓度升高而降低。

2.3在MDEA溶液进料温度为43℃时对C-101吸收效果进

行计算：

表343℃时吸收效果计算表

MDEA浓度%

30

33

36

39

42

45

48

净化气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

净化气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不同温度下CO2与H2S吸收效果的计算

分别选取39℃～45℃的不同半富胺液进料温度，对C-101

顶净化气CO2与H2S含量进行计算；

2.1在MDEA溶液进料温度为39℃时对C-101吸收效果进

行计算：

表139℃时吸收效果计算表

MDEA浓度%

30

33

36

39

42

51

54

57

60

69.45

59.63

52.45

46.88

42.40

净化气CO2含量%

5.53

5.35

5.26

5.22

5.21

净化气H2S含量ppm

结果表明，MDEA浓度42%～45%左右时净化气CO2含量

最低，净化气H2S含量随胺液浓度升高而降低。

2.4在MDEA溶液进料温度为45℃时对C-101吸收效果进

1

2018年06月

市场与调研

行计算：

表445℃时吸收效果计算表

MDEA浓度%

30

33

36

39

42

45

48

51

54

57

60

净化气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

净化气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

石油化工企业液化烃装

卸设施消防设计的研究

与探讨

李世环（中海油石化工程有限公司，

山东青岛266100）

摘要：结合山东临沂金誉石化有限公司“6•5”爆炸着火

事故案例，分析液化烃装卸设施的消防设计特点，浅谈液化烃

装卸设施消防系统的选择，消防水量的计算，供水管道设计，消

防控制系统设计，为今后可燃液体、液化烃装卸设施的消防设

计提供借鉴和参考。

关键词：石油化工；液化烃装卸设施；水喷雾消防冷却水

系统

2017年6月5日，山东省临沂市金誉石化有限公司装卸区

的一辆液化石油气运输罐车在卸车作业过程中发生液化气泄

漏，引起重大爆炸事故，造成10人死亡，9人受伤，经济损失惨

重。经鉴定该事故发生的直接原因是：万向装车臂连接管与罐

车液相出口连接处喷出液化石油气，液化石油气急遽气化，迅

速向周边大量扩散，继泄漏开始2分10秒后发生爆炸着火。

据不完全统计，由于液化烃在装卸车时发生泄漏而导致的

事故案例近几年发生过多起，造成不同程度的人员伤亡和经济

损失，可见液化烃装卸设施安全、管理应得到相关部门的高度

重视。

结果表明，MDEA浓度42%～45%左右时净化气CO2含量

最低，净化气H2S含量随胺液浓度升高而降低。

3计算结果分析

根据在实际应用中不同温度下C-101塔顶净化气CO2与

H2S含量的变化趋势：MDEA浓度在42%～45%左右时净化气

中CO2含量最低，净化气H2S含量随胺液浓度升高而降低。

表明：MDEA浓度在39%以下时，净化气中CO2含量较高，

MDEA对CO2吸收率低，但净化气中H2S含量也较高，难以保

证产品气H2S含量的合格；MDEA浓度在54%以上时，净化气

以加强对H2S的吸收效果。

分析净化气中CO2含量随浓度升高先降低后升高的原因

可能为：随着MDEA溶液浓度增大，胺液粘度明显增加，从而导

致膜阻力变化而影响CO2的吸收，同时，CO2在MDEA溶液中

溶解度随着胺液浓度的增加而降低；而MDEA与CO2的反应速

率常数却随着MDEA的浓度的增加而增加。正是由于存在这

样一对相反的作用效果导致了MDEA浓度在42%～45%左右

时CO2吸收率最大。

在实际生产中，限制溶液浓度提高的因素有：腐蚀性、机械

损失等，此外，高的溶液浓度也导致吸收塔底富液温度较高而

影响其H2S负荷。

中CO2含量明显升高，MDEA对CO2吸收率显著降低，同时可

1液化烃火灾危险性分析

液化烃类物质都属于甲类和甲A类火灾危险性介质，具有

明显的火灾爆炸危险性。液化烃的成分一般包括；乙烯、乙烷、

丙烯、丙烷、丁烯、丁烷以及其他碳氢化合物，还有微量的硫化

合物，属多组分混合物。液化烃的爆炸性气体混合物密度一般

比空气重(甲烷、乙烯除外)，泄漏后极易在低洼处积聚。压力下

储存的液化烃减压或升温都可以使其汽化，体积可在瞬间增大

250~300倍，引起超压爆炸。

2水喷雾冷却系统灭火机理

4结语

计算结果表明，MDEA浓度在54%以上时，净化气中CO2

含量明显升高，MDEA对CO2吸收率显著降低，同时可以加强

对H2S的吸收效果。建议在条件允许的情况下，提高MDEA半

富胺液浓度至54%以上，以降低CO2的吸收率。

作者简介：丁波.汉族.陕西.本科.职称和研究方向无.从事的

工作：化工

水喷雾灭火系统是利用专门设计的水雾喷头，在一定的工

作压力下，将水流分解成粒径不超过1mm的细小水滴进行灭火

或防护冷却的一种固定式灭火系统。它具有较高的电绝缘性

能和良好的灭火性能。水喷雾的灭火机理主要是表面冷却、窒

息、乳化和稀释。

水雾喷头喷出的雾状水滴，粒径细小，表面积大，遇火后迅

速汽化，吸收大量的热能，使燃烧表面迅速降温，燃烧体达到冷

却的目的。水雾还会在燃烧物表面形成一层水膜，使燃烧体温

度不再升高，使燃烧终止。

3液化烃装卸设施水喷雾消防冷却系统的设计

水喷雾消防冷却系统是由雨淋报警阀组、过滤器、水雾喷

头、管道及附件（过滤器，减压孔板等）组成，向装卸油罐车喷射

水雾，进行全覆盖防护冷却的系统。

3.1设计基本参数

根据《水喷雾灭火系统技术规范》（GB50219-2014）规定：

甲、乙类液体及可燃气体生产、输送、装卸设施区域，系统用于

防护冷却时的供给强度不应小于9.0{L/(min·m

2

)}，持续供给时

间为6h，系统响应时间120s。

2

2018年06月