MEDA脱碳单元运行总结

MDEA脱碳工艺装置运行总结

1、概述

2、脱碳原理及工艺流程介绍 2.1脱碳原理介绍 2.2脱碳装置工艺流程介绍 3、系统在投产前的清洗

天然气脱碳装置投运前最重要的工作就是将装置中的人能够起与管道彻底清洗，如果清洗不干净，将导致溶液发泡、板翅式冷却器堵塞和泵进口过滤器频繁堵塞等现象。清洗步骤如下：

（1）对系统中的工艺管道进行吹扫，保证投产前管道清洁。 （2）对系统中压力容器内部检查，清除施工阶段可能存在的杂物。 （3）第一次水洗：系统按要求冲脱盐水后，开始液体循环。循环起来后，投用蒸汽系统，将水温升到90℃左右。加热后的脱盐水持续循环运行，对整个系统进行彻底清洗，8小时候，开始排放系统中脱盐水，同时从地下槽想系统中补充新鲜脱盐水，保持系统正常液位。每隔2个下是对循环液取样分析，分析循环液中Fe3+浓度及固体粒子量，当Fe3+≤10mg/l,总固体粒子≤50ppm时，可结束一次水洗。系统停车后，排尽系统中的脱盐水，清洗过滤器网。 （4）碱洗

配置3%的碳酸钾溶液，向系统加入。当溶液循环起来后，逐步升高溶液温度，直至再生塔中部半贫液出口管道温度达到70～72℃。以温度升至70℃算起，循环运行8小时后，系统停车并排尽碱液。

（5）第二次水洗：方法同第一次水洗，但应当采取连续补水和排放直至将碳酸钾溶液清洗干净。取样分析，当水中的总固体含量<100ppm（wt%），，消泡时间不大于20s，这时水洗才算合格。或者以脱盐水为对照，洗至清洗水水质与脱盐水相近为止。停止清洗液循环，排进脱盐水后向系统充氮气保护。 4、日常维护点关注事项

装置运行多年来，我们在对脱碳系统的运行情况进行总结后，认为以下操作对系统控制非常重要

（1）注意各流量、温度、压力、液位等工艺参数的变化情况，减少波动，尽量使生产平稳运行。

（2）确保进口原料气倾听分离合格，确保重烃在进入脱碳单元前，轻烃被尽量分离出来。

（3）加强化验分析，每天分析的项目有：溶液的MDEA浓度，贫液、半贫液及富液中二氧化碳含量及溶液发泡试验（泡高及消泡时间）。溶液MDEA浓度一般在40%，如果浓度在短时间内有连续的较大的变化，一定要查明原因，是否有溶液泄漏到排污管道或通过脱碳溶液冷却器内漏到循环水中。溶液二氧化碳含量分析能直接反映溶液吸附二氧化碳的能力及贫液再生的效果，一般来说，贫液中二氧化碳含量一般在5ml/ml以下，半贫液中二氧化碳含量在30ml/ml，富液中二氧化碳含量在40ml/ml左右，发泡试验是一项很重要的工作，通过化验，可以提前发现溶液起泡的征兆，为控制溶液发泡保持系统稳定赢得时间。

（4）定期对溶液进行铁离子浓度分析，观察系统中铁离子浓度的变化，如果铁离子浓度上升太高，一定要查明原因。铁离子浓度持续上升到较高水平，说明系统中正在发生严重的腐蚀，但并不意味着整个系统腐蚀情况都很严重，很可能是局部管线材质不当或弯头变径处受溶液冲刷产生腐蚀。因此当溶液铁离子浓度上升较快时，最重要的是查明设备可能腐蚀的位置，不要过于担心溶液中的二氧化碳会对管线及容器产生腐蚀，从理论上讲，MDEA溶液对碳钢材质的管线腐蚀极小。

（5）注意溶液颜色的变化，颜色变化时要加强过滤及关注系统腐蚀情况。不合格的活性炭填料及系统腐蚀后的铁离子化合物均可能使溶液颜色发生变化。

4、装置运行六年来出现的问题及解决方法 4.1溶液起泡

东方终端两套脱碳装置投运后，均出现过溶液起泡现象。主要集中在再生塔上段，起泡时，液位剧烈波动，再生塔上下段压差迅速增加，严重时出现液泛现象。MDEA发泡将导致溶液净化效率降低、溶液再生不合格、雾沫夹带严重使溶液损耗增加、系统处理能力严重下降，净化气体不达标等一系列问题，而且还可能 会造成严重的经济损失。我厂脱碳装置溶液起泡主要集中出现在装置投产初期，发泡原因有：投产前清洗工作没有达到要求导致管线中的一些污垢、油脂等杂质进入溶液，引起发泡；海上平台来气露点超标，导致脱碳装置前烃露点控制不合格，小量轻油进入脱碳装置，引起发泡。装置在运行过程中

产生的一些杂质没有得到有效过滤，如MDEA降解后的产物、装置中管道冲刷腐蚀后的一些颗粒性的产物、活性炭粉化后进入溶液的颗粒等等，都会引起溶液发泡。

防范发泡的主要措施有：尽量减少进装置天然气中凝析油的携带量；加强过滤器的清洗工作；发泡频繁时，要缩短活性炭填料的更换周期；每天进行一次发泡试验，有发泡迹象时，提前加入一定量的消泡剂。在消泡剂使用控制方面，我厂比较严谨，只有在有发泡迹象时或发泡时才添加消泡剂，正常生产时，基本不添加消泡剂。近两年以来，两套脱碳装置已经极少出现发泡现象。

另外，每年大修期间，我们发现脱碳装置再生塔的底部塔壁沉积一层7～8mm的粘性物质，我们判断这些物质因该是MDEA降解后的产物及系统中固体类杂质在再生塔底部高温环境长期沉积形成的。大修期间，有必要清洗掉这些粘性物质，否则，装置重新启动后，这些粘性物质净化冷热变化，会重新回到溶液，造成溶液发泡及过滤器堵塞。 4.2腐蚀

MDEA溶液本身对碳钢无腐蚀性，但东方终端一二期脱碳装置投产之后，存在溶液铁离子持续上升的现象，特别是二期脱碳系统的溶液铁离子浓度最高升至150mg/l，表明脱碳装置有腐蚀发生。后经仔细分析，查明溶液铁离子升高原因如下：

（1）部分管线设计用材不当，如装置闪蒸气分液罐气相出口管道的介质是CO2含量在40%多大酸性气体，也想出口为PH值低于3的酸性液体，另外，再生塔气相出口气相分离出来的液体也是PH低于

3的酸性液体，运载这些酸性介质的管材应当设计为不锈钢的，而原设计为普通碳钢材质，因此，碳酸环境下，这些碳钢材质的管线发生了严重的酸性腐蚀，腐蚀后的产物回到脱碳系统后，使整个系统铁离子浓度上升。

（2）部分管道内的溶液流速偏高，导致管道内冲刷腐蚀严重，这种现象在碳钢管道和弯头变径处表现尤为明显。

（3）一段时间内系统操作参数控制不当，MDEA再生效果不好，溶液中二氧化碳浓度偏高，也可能导致腐蚀情况发生。

针对以上原因，我们通过调整再生塔的操作参数，将塔底温度由原来的113℃增加到118℃，适当降低再生塔压力，以此提高MDEA溶液的再生效果，降低溶液中CO2含量。通过对管道腐蚀状况分析，将设计材质不合理的碳钢管道更换为不锈钢管线，将管线上的变径（调节阀前后的变径，离心泵吸入口处变径）更改为不锈钢材质，对部分管道的走向和布局进行优化，减少弯头或者更换弯头为不锈钢材质；另外，加强溶液的净化与过滤，减少溶液中固体颗粒的含量，也可以减少溶液在高速流速下对管道的冲刷腐蚀。通过以上整改措施，我们检测到二期脱碳系统中的铁离子浓度由原来的150mg/l逐步降低到10mg/l，说明控制溶液腐蚀设备的效果明显。 5、结果

MDEA脱碳工艺用于天然气脱除二氧化碳已经有很多年了，是一种成熟的天然气脱酸性气体净化工艺，但是，要真正把这种成熟的工艺在生产实际中用好，还是要注意很多问题的。从我厂经验看，要重视一

下几点工作

1、在设计阶段，要确认所有管线材质设计合理，尤其是管线介质为酸性液体或水含量较高的酸性气体时，一定要使用不锈钢材质，以免投产后出现严重的腐蚀现象。

2、重视投产前的设备清洗工作，从施工期的吹扫到投产前的水洗工作，一点不能马虎，否则投产后将带来一些列问题

3、生产阶段要重视装置进口天然气的预处理，要重视观察溶液化验指标的变化趋势，要重视溶液净化工作，有条件的工厂或者经常发泡的装置建议每年更换两次活性炭装置，当然采购质量合格的MDEA原液也是装置正常运行的重要保证之一。

4、重视大修起降对装置中设备的检查，大修时再生塔底部杂质的清理及管道的变径弯头处的腐蚀检查都是很有必要的工作。总结来说，在注重以上细节的基础上，MDEA脱碳工艺在我厂的应用非常成功的，其中积累的一些经验，应该值得其他类似天然气处理厂借鉴。

下几点工作

1、在设计阶段，要确认所有管线材质设计合理，尤其是管线介质为酸性液体或水含量较高的酸性气体时，一定要使用不锈钢材质，以免投产后出现严重的腐蚀现象。

2、重视投产前的设备清洗工作，从施工期的吹扫到投产前的水洗工作，一点不能马虎，否则投产后将带来一些列问题

3、生产阶段要重视装置进口天然气的预处理，要重视观察溶液化验指标的变化趋势，要重视溶液净化工作，有条件的工厂或者经常发泡的装置建议每年更换两次活性炭装置，当然采购质量合格的MDEA原液也是装置正常运行的重要保证之一。

4、重视大修起降对装置中设备的检查，大修时再生塔底部杂质的清理及管道的变径弯头处的腐蚀检查都是很有必要的工作。总结来说，在注重以上细节的基础上，MDEA脱碳工艺在我厂的应用非常成功的，其中积累的一些经验，应该值得其他类似天然气处理厂借鉴。

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