關于胺系統(tǒng)被污染后引發(fā)的問題及改造建議淺析

王加壯

摘要：本文主要針對在液化天然氣生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的胺液系統(tǒng)出現(xiàn)的問題進行探討，結(jié)合實際生產(chǎn)參數(shù)、氣質(zhì)組分、工藝流程、設備選型等方面分析胺液發(fā)泡、降解、帶油、帶液等問題形成的原因，為LNG工廠提出解決問題的思路，避免出現(xiàn)同類問題。

關鍵詞：天然氣;液化;胺液;解決措施

1 引言

隨著人們對高效、清潔能源認識的提高，天然氣已逐步成為發(fā)展速度最快的能源，現(xiàn)在LNG工廠更在是全國遍地開花。在天然氣預處理處理過程中，胺液系統(tǒng)被污染后會出現(xiàn)各類情況，從而導致裝置產(chǎn)量下降或停產(chǎn)。如果能有效解決胺系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，即可增強裝置平穩(wěn)運行能力，避免因停產(chǎn)造成的經(jīng)濟損失。

2 胺系統(tǒng)出現(xiàn)的問題

某工廠LNG裝置投產(chǎn)后，胺液系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)了一些列問題，包括：胺系統(tǒng)溶液臟、容器腐蝕、發(fā)泡等情況，造成裝置運行不平穩(wěn)停車，給工廠帶來嚴重的經(jīng)濟損失。

2.1 吸附塔出現(xiàn)發(fā)泡帶液、淹塔現(xiàn)象嚴重，在日常生產(chǎn)過程中需要一直注入消泡劑才能維持MDEA溶液脫碳系統(tǒng)正常運行。

2.2 再生塔出現(xiàn)帶液的情況，胺重沸器出現(xiàn)液位波動頻繁的現(xiàn)象。

2.3 胺重沸器出口過濾器帶黑色焦狀物。

2.4 貧富胺換熱器出現(xiàn)過換熱效果差現(xiàn)象，清洗過程發(fā)現(xiàn)結(jié)垢嚴重。

2.5 活性炭過濾器質(zhì)量不好，產(chǎn)生大量粉塵顆粒，濾油效果不好。

2.6 閥門沖刷、腐蝕內(nèi)漏現(xiàn)象嚴重。

3 原因分析

3.1胺再生塔出現(xiàn)發(fā)泡帶液現(xiàn)象的分析

3.1.1固體顆粒：碳鋼腐蝕物，泵填料及活性碳粉末，這些顆粒聚集在氣泡液膜中，增加了表面粘度和液膜中液體流動阻力，從而增加了氣泡的穩(wěn)定性。

3.1.2表面活性劑，原料氣中夾帶C6以上的烴類，這些活性劑進入系統(tǒng)后，會明顯增加溶液的表面張力而引起發(fā)泡。

3.1.3胺降解：MDEA與氧或酸性物質(zhì)生成的難再生的酸性鹽，MDEA與二氧化碳在一定的溫度下發(fā)生降解反應生成長鏈有機化合物，氧還會與二氧化碳反應生成鹽類物質(zhì)，這些物質(zhì)在溶液中積累到一定的程度后，會改變?nèi)芤旱腜H值、粘度、表面張力等性質(zhì)，引起發(fā)泡。

3.1.4脫碳溶液在高的二氧化碳負荷及原料氣處理量的突然增大也是造成溶液嚴重發(fā)泡的重要因素。

3.1.5 隨著外界環(huán)境溫度的降低，原料氣進塔溫度不斷降低，導致受污染的MDEA溶液的粘度變化較大，使溶液在塔內(nèi)發(fā)泡幾率增加.

3.2吸附塔發(fā)泡的分析

3.2.1系統(tǒng)在投用前的堿洗不徹底，碳鋼管線沒有鈍化處理，在有氧的性況下腐蝕生成顆粒物，從拆下的濾芯中的焦狀黑色片狀色可被磁鐵吸收來直觀考濾腐蝕的存在。

3.2.2雖然采用了過濾精度達到0.01 的油過濾器，從平時的天然氣組分就有含碳五以上的烴類，這些都是活化劑，會引起溶液的表面張力上升而引起發(fā)泡，最為明顯的是上游氣質(zhì)組分重組份增加后，加快了溶液的發(fā)泡幾率。

3.2.3胺的降解由兩部分組成，一是由二氧化碳與MDEA在一定的溫度下降解;二是由氧與MDEA在一定的溫度下降解。系統(tǒng)的再生壓力大，再生溫度高，加快了胺溶液的降解。生成物在溶液中積累到一定的程度后，會改變?nèi)芤旱腜H值、粘度、表面張力等性質(zhì)，從而引起發(fā)泡。

3.2.4系統(tǒng)提降量過快，系統(tǒng)操作壓力波動較大或再生塔重沸器外供熱量過大時，會造成氣液接觸速度過快，引起溶液發(fā)泡。

3.3 胺再生塔出口過濾器的黑色焦狀物

3.3.1主要是降解及腐蝕物的結(jié)焦物或消泡劑與重組分合生成了膠團物質(zhì)。

3.4 MDEA溶液脫碳系統(tǒng)內(nèi)各控制閥內(nèi)漏、外漏、淹塔、液位大副度波動問題

3.4.1將過濾出的膠狀物質(zhì)進行化驗，在1300℃的高溫爐內(nèi)烘烤，對氣相組成進行色譜分析，檢測出含硫量在20%左右，含碳量在20%左右，含有一小部份鐵，其它部份為水;

3.4.2從閃蒸罐液封上部油狀物質(zhì)化驗后的組分來看，與原料氣C6以上混合烴基本一致，將其加熱，與沸點基本一致。說明很大程度上污染了系統(tǒng)。

3.4.3分析總結(jié)：根據(jù)化驗分析結(jié)果分析，MDEA溶液脫碳系統(tǒng)內(nèi)存在大量的硫化亞鐵晶體顆粒，存在大量的原料氣壓縮機潤滑油組份，存在輕烴，從而造成系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，閥門內(nèi)漏，管線腐蝕等問題，也正是由于系統(tǒng)內(nèi)存在這些物質(zhì)所造成。

4 解決措施

4.1及時掌握上游供氣管網(wǎng)情況，對即將出現(xiàn)的變化做好準備工作，減小氣質(zhì)組分變化對脫碳系統(tǒng)的影響。

4.2將MDEA溶液脫碳系統(tǒng)進行一次全面的清洗，并更換系統(tǒng)內(nèi)MDEA溶液。

4.3采購質(zhì)量好的活性炭顆粒，更好的過濾胺系統(tǒng)內(nèi)存在的油類、烴類，保障進入吸附塔的貧胺液潔凈。

4.4在吸附塔進口管線上增加一套脫重烴裝置，處理掉原料天然氣中的C6以上重組份。

4.5制定完善的檢查記錄，管道、容器壁厚檢測、胺液質(zhì)量化驗、油類分布、烴類分布、顆粒分布等。

4.6當貧胺入塔溫度低于天然氣時，C5以上組分就會冷凝下來，隨胺液一起進入系統(tǒng)循環(huán)，增大了胺液表面張力和氣泡的穩(wěn)定性，逐漸積累而導致胺液發(fā)泡。因此，嚴格控制貧胺液入塔的溫度在50℃，天然氣入塔的溫度低于其5～8℃，以防止重烴的冷凝。

5 總結(jié)

雖然近年來中國LNG業(yè)務發(fā)展迅速，但還存在諸多制約因素，主要包括天然氣氣源、LNG產(chǎn)品市場價格及LNG相關技術(shù)和設備三方面的問題。作為運行工廠應該在LNG相關技術(shù)和設備方面下工夫，努力加大對胺液系統(tǒng)的研究，創(chuàng)造平穩(wěn)的運行能力，避免因胺系統(tǒng)導致的停車造成經(jīng)濟損失，實現(xiàn)工廠“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”運行，從而提高核心競爭力。

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