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(jìn)行探討，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)參數(shù)、氣質(zhì)組分、工藝流程、設(shè)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(guān)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(rèn)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(yù)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(dǎo)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(qiáng)裝置平穩(wěn)運(yùn)行能力，避免因停產(chǎn)造成的經(jīng)濟(jì)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(yùn)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(yùn)行不平穩(wěn)停車，給工廠帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

2.1 吸附塔出現(xiàn)發(fā)泡帶液、淹塔現(xiàn)象嚴(yán)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(yùn)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?fàn)钗铩?/p>

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(yán)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(yán)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(jìn)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(yīng)生成長鏈有機(jī)化合物，氧還會與二氧化碳反應(yīng)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(fù)荷及原料氣處理量的突然增大也是造成溶液嚴(yán)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(jìn)塔溫度不斷降低，導(dǎo)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?fàn)詈谏瑺钌杀淮盆F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(dá)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?fàn)钗?/p>

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(tuán)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(jìn)行化驗(yàn)，在1300℃的高溫爐內(nèi)烘烤，對氣相組成進(jìn)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(yàn)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(diǎn)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(yàn)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(jī)潤滑油組份，存在輕烴，從而造成系統(tǒng)運(yùn)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(zhǔn)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(jìn)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(jìn)入吸附塔的貧胺液潔凈。

4.4在吸附塔進(jìn)口管線上增加一套脫重?zé)N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(yàn)、油類分布、烴類分布、顆粒分布等。

4.6當(dāng)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(jìn)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(dǎo)致胺液發(fā)泡。因此，嚴(yán)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?zé)N的冷凝。

5 總結(jié)

雖然近年來中國LNG業(yè)務(wù)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(guān)技術(shù)和設(shè)備三方面的問題。作為運(yùn)行工廠應(yīng)該在LNG相關(guān)技術(shù)和設(shè)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(yùn)行能力，避免因胺系統(tǒng)導(dǎo)致的停車造成經(jīng)濟(jì)損失，實(shí)現(xiàn)工廠“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”運(yùn)行，從而提高核心競爭力。

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