ферним тиском і не потрібно його тонке очищення, то абсорбція СО2 ведеться під тиском, близьким до атмосферного. Вести абсорбцію під підвищеним тиском, наприклад, при 1,5 або 3,0 МПа, неекономічно, тому в цьому випадку довелося б стискати СО2 до цього тиску і, отже, витрачати значну кількість електроенергії.
На установках, де конвертований газ отримують під атмосферним тиском, а наступну очищення ведуть промиванням газу рідким азотом під тиском 2,8 МПа, застосовують двоступеневу очистку. У першій ступені очищення - під тиском, близьким до атмосферного, конвертований газ очищають розчином амінів, знижуючи вміст СО2 з 18 до 3-5% (об.), У другій ступені - під тиском 2,8 МПа ведуть тонку доочистку до вмісту СО2 0,005 % (об.). У такій установці перевитрата енергії на компресію порівняно невеликий, тому основна кількість СО2 відмивається до компресії газу.
При температурах вище 100 ° С розчин МДЕА дисоціює, виділяючи СО2. Цю властивість використовують для регенерації. Аналіз регенерації водного розчину МДЕА при різних тисках і температурах показує, що регенерація при тиску 0,2-0,4 кгс/см2 і температурі 105-110 ° С досягається глибока регенерація розчину МДЕА. Вона ефективна в тих випадках, коли необхідно дуже тонко очистити газ, наприклад, до 0,001-0,005% (об.) СО2.
Результати досліджень по кінетиці абсорбції СО2 водними розчинами етаноламінів важко повною мірою використовувати для розрахунку апаратів великого розміру внаслідок обмеженого інтервалу досліджених параметрів. Тому використовують середні коефіцієнти масопередачі для різних промислових абсорберів, знайдених експериментальним шляхом.
Прийняті параметри процесу і високоінтенсивна конструкція абсорбера дозволяють забезпечити високий ступінь карбонізації етаноламінів в розчині, близьку до рівноважного змістом двоокису вуглецю в розчині при заданих парціальному тиску вуглекислоти і температурі внизу абсорбера. Необхідною умовою досягнення високого ступеня карбонізації є ведення процесу абсорбції при мінімальному надлишку зрошення розчином МДЕА.
Для проведення процесу регенерації розчину МДЕА необхідно підвести тепло в кількості, яка визначається з рівняння теплового балансу регенерації. Так як кількість підведеного тепла досить велике, то в цілях скорочення витрат тепла на регенерацію і здешевлення вартості очищення в промислових установках прагнуть можливо повніше рекуперировать тепло гарячого регенерованого розчину і тепло діоксиду вуглецю і водяної пари. Тепло регенерованого розчину використовується для підігріву нерегенерованої розчину і його грубу регенерацію.
Абсорбент на основі МДЕА має ряд переваг в порівнянні з розчинами МЕА. Так менша потреба в теплі для регенерації розчину аМДЕА, що відбирається після модернізації з потоку технологічного газу, дає можливість зниження співвідношення пар: газ на вході в реактор первинного риформінгу з 3,8 до близько 3,4.
На малюнку 3.3 представлена ??принципова схема розподілу тепла при використанні різних абсорбентів.
Малюнок 3.3 - Принципова схема розподілу тепла при використанні як абсорбентів водні розчини МДЕА і МЕА
У таблиці 3.1 представлені числові показники розподілу тепла для різних абсорбентів.
Таблиця 3.1 Числові показники розподілу тепла для водних розчинів МДЕА і МЕА
Q1Q2Q3Q4Q5Q6МЕА5 Гкал/ч3 Гкал/ч47 Гкал/ч4 Гкал/Ч7 Гкал/ч56 Гкал/чМДЕА5 Гкал/ч3 Гкал/ч37 Гкал/ч2 Гкал/ч5 Гкал/Ч42 Гкал/год
З таблиці 3.1 видно, що потреба в теплі для регенерації МДЕА менше, ніж для МЕА.
У результаті зниження співвідношення пар: газ на вході в реактор первинного риформінгу зменшується потік технологічного газу, що проходить всі чергові вузли лінії підготовки синтез газу і створюються сприятливі умови для інтенсифікації агрегату аміаку.
Так, швидкість дегідратації МДЕА і його корозійна активність в розчині менше, ніж у МЕА. Застосування розчину МДЕА не вимагає використання більш стійких матеріалів. Результати промислового випробування швидкості корозії сталей в МДЕА і МЕА, проведеного заводською лабораторією ВАТ «Невинномиськ азот» наведені в таблиці 3.2.
Використання МДЕА не призводить до утворення відходів. З іншого боку кінетика абсорбції СО2 розчинами МДЕА не забезпечує необхідне очищення синтез-газу. Цей недолік компенсують добавкою різних активаторів, найчастіше вторинних і первинних алканоамінов.
Таблиця 3.2 Результати промислового випробування швидкості корозії сталей в МДЕА і МЕА
МЕАМДЕА19992002 г2003 г200609Г2С0,024 мм/год0,0138 мм/год0,007 мм/годнет даннихСталь 200,025 мм/год0,0110 мм/год0,006 мм/год0,003 мм/год12Х18Н10Т0,0021 мм/ ...
