液化氣脫硫塔胺液發(fā)泡原因分析及改進(jìn)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(jìn)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(yùn)行現(xiàn)狀，對(duì)胺液發(fā)泡現(xiàn)象進(jìn)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(shù)措施。關(guān)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(diǎn)而得到廣泛應(yīng)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(huì)帶來凈化氣中H2S含量超標(biāo)、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(duì)胺液氧化降解、變質(zhì)發(fā)泡、脫硫塔界位超標(biāo)、液化氣帶胺等問題及胺液發(fā)泡的原因及處理方法進(jìn)行了分析，并提出了胺液發(fā)泡的預(yù)防和改進(jìn)措施。1裝置運(yùn)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(jìn)行廢堿渣綜合治理改造時(shí)新建。液化氣脫硫塔自2008年改造以來，一直運(yùn)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(dòng)，裝置液化氣脫硫胺液跑損嚴(yán)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(chǎng)玻璃板出現(xiàn)鼓泡現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)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(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)見表1；胺液實(shí)驗(yàn)室性能分析數(shù)據(jù)見表2。表1脫硫塔設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比設(shè)計(jì)富胺液（噸/時(shí)）實(shí)際富胺液（噸/時(shí)）貧液進(jìn)塔溫度C（設(shè)計(jì)）貧液進(jìn)塔溫度C（實(shí)際）介質(zhì)進(jìn)塔溫度C（設(shè)計(jì)）17.6315.5?21.54033.4?42.225?4540（可研）介質(zhì)進(jìn)塔溫度。C（實(shí)際）24.4?32.1表2裝置脫硫胺液實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)貧液富液固體顆粒（〉1“m）/X10-6186191發(fā)泡高度（40C）/cm1.612.1消泡時(shí)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(dòng)，同時(shí)氣分裝置液化氣脫硫塔同時(shí)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(shè)計(jì)值，最低達(dá)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(huì)因胺液粘度過高導(dǎo)致脫硫效率下降及液態(tài)烴夾帶胺液嚴(yán)重的現(xiàn)象（溫度過低會(huì)影響油，水二相的分離）；另外，當(dāng)時(shí)胺液系統(tǒng)中連續(xù)10個(gè)月沒有凈化導(dǎo)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(gè)主要指標(biāo)：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(huì)影響裝置正常運(yùn)行，只當(dāng)有外來物質(zhì)時(shí)增強(qiáng)了氣泡的穩(wěn)定性，溶液才會(huì)發(fā)泡［1。發(fā)泡的原因很復(fù)雜，生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，下列情況與溶劑發(fā)泡密切相關(guān)，應(yīng)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(huì)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(dòng)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(jìn)行脫硫，管線及設(shè)備中殘存的雜質(zhì)進(jìn)入胺液系統(tǒng)中，造成胺液發(fā)泡。當(dāng)系統(tǒng)加減量過大，系統(tǒng)操作壓力波動(dòng)大，或再生塔底溫度波動(dòng)較大時(shí)都會(huì)造成氣液接觸太快，胺液攪動(dòng)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(dòng)?？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(qiáng)了氣泡的穩(wěn)定性，逐漸積累而導(dǎo)致溶液發(fā)泡。氣分裝置貧液溫度低于設(shè)計(jì)值，最低達(dá)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(huì)因胺液粘度過高導(dǎo)致脫硫效率下降及液態(tài)烴夾帶胺液嚴(yán)重的現(xiàn)象（溫度過低會(huì)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(yīng)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(huì)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(dǎo)致胺液發(fā)泡。煉油廠胺液系統(tǒng)中連續(xù)10個(gè)月沒有凈化導(dǎo)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(shí)還可以減少含堿污水?dāng)y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(chǎng)玻璃板1次，并與操作室界位進(jìn)行比較，若現(xiàn)場(chǎng)玻璃板與操作室界位差別較大時(shí)，及時(shí)聯(lián)系儀表處理。（3）平穩(wěn)操作調(diào)節(jié)液化氣流量時(shí)要緩慢，防止大幅度調(diào)節(jié)造成脫硫塔界位波動(dòng)，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(dòng)，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(dòng)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(dāng)（加濃度為1025x10-6），不可過多，如果濃度過大，它們會(huì)與溶液中的起泡物質(zhì)一起形成膠團(tuán)，堵塞氣液通道，從而造成更為嚴(yán)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(yù)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(jī)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(shí)可采取補(bǔ)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(yīng)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(jī)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(jié)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(qiáng)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(shè)施，及時(shí)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(yùn)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(xiàn)：戴學(xué)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(qiáng).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(xué)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(rèn)識(shí)[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(duì)策[J].化工技術(shù)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(duì)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