学文网【摘要】炼油厂中气体和液化气脱硫所广泛采用的胺法脱硫工艺普遍存在胺液汇总热稳态盐的积聚，其不仅导致设备和管线腐蚀，而且导致胺液发泡。文章分析了热稳态盐形成的原因，介绍了两套胺液净化技术的原理、技术特点及在武汉石化厂中的应用情况。
【关键词】热稳态盐；胺液净化；腐蚀
1 前言
随着环保对炼厂气中硫含量的标准日趋严格，目前甲基二乙醇胺[1] （MDEA） 脱硫溶剂在国内已得到广泛应用。一方面该醇胺溶剂对硫化氢吸收有着良好的选择性，能耗低，损耗小；另一方面其具有更小的腐蚀性和引起发泡。但该工艺在使用过程中不可避免的存在胺液中热稳态盐（HSS）[2]的形成并不断累积，最终超过装置胺液循环所容忍的限度。
目前一般的物理过滤能够去除包括胺液中腐蚀产物，焦粉，颗粒杂质等悬浮颗粒及少量的溶解物，对于溶解态的 HSS 去除效果不明显，腐蚀、发泡问题始终很难彻底解决。而通常的做法是添加部分新鲜胺液进行置换，或进行胺清洗，但这两种方法不仅胺耗很大，而且会对环境造成很大的污染，更为关键的是胺液中的热稳态盐并没有得到去除。
本文分析了热稳态盐形成的原因，介绍了两套胺液净化技术的原理、技术特点及在武汉石化厂中的应用情况。
2 热稳态盐的成因及其与腐蚀速率的关系
2.1胺法脱硫的工作原理
工作原理：自由胺 + 酸气 束缚胺阳离子 + 酸阴离子
再生原理：束缚胺阳离子 + 热 自由胺 + 酸气
目的是从气体或者液体中去除酸性气体（H2S/CO2），从酸性气体中回收硫，达到清洁生产的目的。
2.2成因
胺液与原料中的酸性组分反应生成盐，常见的有盐酸盐，草酸盐，甲酸盐，硫酸盐等。H2S与C02与胺液形成的相对较弱的盐在加热时可以分解，即胺液实现再生。而原料中其他酸性组分与胺液形成的盐在加热时无法分解，即形成热稳态盐。
2.3 HSS与腐蚀速率的关系
经实验数据及现场情况分析，HSS 的存在是造成脱硫装置设备及管线腐蚀的最主要原因[3]，且HSS的含量与腐蚀速率的关系见下***：
3 武汉石化2#催化装置和延迟焦化装置的脱硫存在的问题
武汉石化2#催化和延迟焦化装置脱硫存在的问题：胺液系统中固体杂质多，过滤器频频堵塞；胺液系统发泡流失加剧，且结垢严重；胺液系统尤其是重沸器、中温管道、换热器腐蚀严重；胺耗较大，产品质量波动。
4 两套胺液净化技术在武汉石化的应用
4.1 2#催化装置的APU-热稳态盐去除系统
武汉石化于2009年在2#催化装置增上一套胺液净化系统即杭州金枫叶公司的APU-热稳态盐去除系统。
APU系统是一个可以移动的橇装设备。此系统由离子交换树脂床和经预先组合的相关的阀门、过滤器、泵、管件和控制系统等组成。APU 的核心是快速超压缩填充离子交换树脂床，具有矮树脂床、精细的树脂、逆流再生等特点，它能有效去除热稳态盐并将胺液再循环用于胺处理系统。
4.1.1 APU系统工作流程
贫胺液进入胺液净化设备前需要将固体颗粒物过滤，过滤精度要求为10um。胺液净化设备安装在贫胺液泵出口的支线上，经过三级过滤达到过滤精度要求后，进入离子交换树脂床去除HSS，净化后的贫胺液再回到贫胺液缓冲罐内。树脂经过稀释后的碱液再生后，用水冲洗树脂中的碱液至碱槽回用，然后自动开始下一轮的循环。
4.1.2 APU系统应用情况
2#催化装置增上的APU系统自2010年投用后，效果显著，胺液系统中的HSS质量含量从最初的6.9%经过近一年的不断循环后已经降至1%左右，并基本维持在1～2%左右。
4.2延迟焦化装置的SSU胺液净化系统
武汉石化于2012年在综合车间120万吨/年延迟焦化的溶剂再生装置增设一套胺液净化系统即北京世博恒业科技有限公司的SSU胺液净化系统。
4.2.1 SSU系统组成及原理
SSU系统由SSX过滤系统、HCX吸附系统、HSSX离子交换系统组成。
SSX过滤系统用来去除胺液中的悬浮固体，其过滤精度可达亚微米级；介质吸附悬浮物的能力相当同体积的过滤器的19倍多；当失效后，SSX介质可***再生；性能稳定，工作周期长，使用寿命长。
胺液系统中常附带一定的烃类物质，其不仅会增加胺液表面粘度，增加泡沫的稳定性，而且对后续工艺也存在一定的潜在危害。HCX吸附系统就是用来去除不同类型的烃类物质，而且过滤介质可以***再生，并具有10 倍活性炭容量。
HSSX是一种热稳态盐和胺降解产物去除工艺。其应用的是MPR公司的一种离子交换工艺，可以从所有的烷醇胺中去除热稳态盐以及其他的降解产物，且过滤介质可以***再生。
4.2.2 SSU系统应用情况
焦化的溶剂再生装置增上的SSU系统自2013年投用后，效果显著，胺液系统中的HSS质量含量从最初的8.3%经过10个月的不断循环后已经降至2.5%左右，并持继续下降的趋势。
5 两套胺液净化系统的对比分析
5.1过滤系统
APU系统为简单的机械过滤。如果颗粒过多会造成过滤器滤芯的频繁更换，造成胺液净化系统频繁停工。且在该系统投用的初期尤为频繁，造成操作人员初期工作强度较大。
SSU系统的SSX过滤系统应用的是吸附原理，过滤系统可以实现***反冲洗再生，大大减轻了操作人员的工作强度，在实践中得到验证。
5.2烃类物质去除能力
APU系统仅可以去除胺液系统的HSS，对烃类物质无法有效去除。而SSU系统的HCX吸附系统可以实现胺液中烃类物质的去除。由于武汉石化胺液系统带烃并不明显，此功能在实践中并没有得到有效验证。
5.3 HSS去除能力
APU系统和SSU系统虽然应用的是不同类型的离子交换树脂，但都实现了HSS的有效去除，降低了胺液的损耗及设备、管线的腐蚀等情况的发生。
6 存在问题及改进措施
胺液净化过程中用水反冲洗树脂时，会造成胺液浓度下降，为平衡装置胺液系统水量，必须用蒸汽将水蒸到再生塔顶回流罐中，再从回流罐适当外甩酸性水至污水汽提装置处理[4]。武汉石化脱硫装置再生塔顶回流罐采用全回流操作，胺液中的NH4SH含硫较高，再生塔顶气相管线的腐蚀尤为严重，为此将塔顶回流罐的酸性水部分外甩送至污水汽提装置处理，有利于控制胺液系统中的NH4SH含量，并进而降低再生塔顶气相管线的腐蚀。
7 结论
武汉石化增上的两套胺液净化系统尽管各有利弊，但均有效去除了胺液中的HSS，使设备及管线腐蚀速率大大下降，有效改善了胺液质量，设备的腐蚀速率从2.956mm/a下降到了0.051mm/a。降低了胺液损耗，胺液消耗下降了20%左右，同时降低了胺液发泡倾向，并使得产品质量也得到稳定。
参考文献
1. 王遇冬.天然气脱硫与加工工艺.石油工业出版社， 1999
2. 林霄红.用AmiPur胺液净化技术去除胺法脱硫装置胺液中的热稳态盐.石油炼制与化工，2004，35（8）
3. 陈赓良.炼厂气的脱硫的清洁的操作问题.石油炼制与化工，2000，31（8）
4. 林霄红.液化气脱硫脱臭工艺存在问题的探讨.石油炼制与化工，2003， 34（1）
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