MDEA 溶液真空蒸餾

張必安 周 偉

（江蘇戴夢特化工科技股份有限公司，江蘇 洪澤 223100；2.淮陰工學院，江蘇 淮安 223003）

江蘇戴夢特化工科技股份有限公司為大型合成氨企業(yè)，2012 年， 由于當班工人誤操作， 造成了60 多噸脫碳液中含有MDEA 約50%，其它為水分、栲膠，總釩、鈉等。

MDEA 廣泛應用于油田氣和煤氣、天然氣的脫硫凈化、乳化劑和酸性氣體吸收劑、 酸堿控制劑、 聚氨酯泡沫催化劑等。MDEA 可在活化劑參與下脫除合成氨中的二氧化碳以及H2S，目前市場價格較貴。 本文結合我公司實際情況，主要介紹如何從合成氨脫碳液中回收其中的MDEA。

1 小試

方案一：常壓蒸餾

MDEA 常壓下沸點為247℃，試驗表明在高溫條件下會產(chǎn)生許多雜質(zhì)。

方案二：減壓蒸餾

取250ml 原料液，用油浴加熱控制溫度，先用SHZ-D 循環(huán)水式真空泵，分離出水分119ml；后用旋片真空泵，餾分溫度為80℃，分離出MDEA82ml，產(chǎn)品分析檢測無雜質(zhì)。

2 方案

采用間歇式操作；操作周期6 小時，每天三批次；每次加料300L，蒸餾罐為500L。

2.1 蒸餾罐

先常壓操作3 小時蒸餾出水分， 后真空蒸餾2 小時分離出MDEA。

2.2 熱負荷Q

每批處理1m3，其中含MDEA32.8%（體積百分數(shù)）；質(zhì)量為：0.328×1×1.042×1000+0.672×998=1012.4kg/m3； 蒸 餾 水 階 段Q1=Cp.m總(t1-t0)+m水*△H水=3.7681×1012.4×（100-20）+670.7×2258.4=1819894.85KJ，則每小時為606631KJ；蒸餾MDEA 階段Q2=Cp.mMDEA(t2-t1)+mM*△HM=2.733×341.8×（130-100）+341.8×814.3=306351.92KJ，則每小時為153175KJ；加熱介質(zhì)：170℃飽和水蒸氣 （8atm）； 加熱介質(zhì)用量：W=606631／2054=295Kg/h V=295／4.113=71.8m3/h；夾套蒸餾罐，取K=2000W/m2.℃；換熱面積S=606631×1000/[3600×2000×(170-100)]=1.204m2； 蒸餾罐體積：1/0.7=1.43m3；罐體內(nèi)徑取1.0m；罐體高H=（1.43-0.162）*4／3.14=1.615m；底部為橢圓型標準封頭；罐體夾套面積大于所需換熱面積，滿足要求。

2.3 冷凝器

冷卻水進口溫度為20℃，取出口溫度為40℃；冷卻水用量W=606631／[4.1785×(40-20)]=7259Kg/h；換熱面積：冷卻水走管程，取K=2000W/m2.℃；tm=(80-60)/ln(80/60)=69.52；S=606631×1000/[3600×2000×69.52]=1.212m2；選用Φ25×2.5mm 無縫鋼管，水流速取0.9m/s；單程管數(shù)：n=8 根；單程管長l=1.212/(8×3.14×0.025=1.93m；選用G-159-1-25-2 列管換熱器。

2.4 真空裝置

最大空氣泄漏量：V=0.02268Kg/h=1.78m3/min； 選用ZX-70A 雙級旋片式真空泵。

2.5 產(chǎn)品罐

水1m3；MDEA 1m3。

2.6 主要管道

蒸餾罐至冷凝器Φ450×8.5mm；真空泵前管道Φ76×3mm。

2.7 原料泵

取10min 加原料1m3；Q=6m3/h；選用IS 65-50-125 單級單吸離心泵。

主要設備一覽表

3 結論

通過實施上述方案， 江蘇戴夢特化工科技股份有限公司成功從脫碳液中回收其中的MDEA20 余噸， 為企業(yè)節(jié)省成本40 余萬元，取得了顯著的經(jīng)濟效益。

[1]黃璐,王保國.化工設計.北京：化學工業(yè)出版社，2004

[2]姚玉英.化工原理.天津:天津大學出版社,2001