活性炭對MDEA溶液發(fā)泡的影響，在石油和天然氣工業(yè)中，活性炭在許多應(yīng)用中使用，既作為吸附劑又作為化學(xué)試劑的載體介質(zhì)。最常見的用途之一是胺單元。胺單元中發(fā)泡事件的發(fā)生可能是導(dǎo)致操作損失的最常見問題。活性炭具有從胺溶劑中除去可溶性污染物的功能，從而減少發(fā)泡傾向。然而，沒有系統(tǒng)研究活性炭吸附對胺溶液中發(fā)泡還原的相對影響。

　　本文的研究重點是影響受污染的甲基二乙醇胺溶液與活性炭接觸的時間和數(shù)量，以及對泡沫穩(wěn)定性和泡沫減少(破裂)動力學(xué)的影響。該研究使用煉油廠受污染的甲基二乙醇胺溶液樣品進(jìn)行。結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)呐菽瓬p少和溶劑清潔需要至少15分鐘的接觸時間。還發(fā)現(xiàn)增加活性炭的比例會降低泡沫產(chǎn)生，幾乎線性相關(guān)性高達(dá)50wt%。表面張力實驗還證實，具有穩(wěn)定泡沫形成的受污染的甲基二乙醇胺溶液樣品可以在用活性炭適當(dāng)處理后純化至幾乎不含泡沫的狀態(tài)。

　　氣體處理和胺單位

　　胺裝置用于天然氣加工廠和石油精煉廠，以從氣流，液化石油氣(LPG)，再循環(huán)氣體和煉油廠廢氣中除去酸性氣體(H 2 S和CO 2)。胺單元還用于CO 2隔離，金屬生產(chǎn)和合成氣生產(chǎn)等。胺單元通常由吸收器或接觸器塔，再生塔和輔助設(shè)備組成，例如熱交換器，過濾系統(tǒng)，泵，閥門和儀器。胺單元是一種高效系統(tǒng)，在嚴(yán)格的規(guī)格下運(yùn)行，任何性能下降都可能導(dǎo)致產(chǎn)品超出規(guī)格，溶劑損失和高運(yùn)營成本。胺單元中的污染對工廠操作非常不利。為了使加工廠能夠以最小的不穩(wěn)定性，增加的容量和高可靠性運(yùn)行，有必要使用適當(dāng)?shù)奈廴究刂品椒▉碚{(diào)節(jié)工藝流。

　　對原料氣和胺處理系統(tǒng)的正確了解是裝置設(shè)計和操作的重要組成部分。在進(jìn)入胺吸收器之前，應(yīng)對進(jìn)料氣體進(jìn)行調(diào)節(jié)以去除固體和液體污染物，并且再循環(huán)胺流還應(yīng)利用正確的過濾和聚結(jié)技術(shù)。特別地，貧胺流必須通過過濾以及在重新進(jìn)入胺吸收器之前通過活性炭吸附來調(diào)節(jié)，以防止起泡，結(jié)垢和許多其他問題。交流吸附可去除胺流中溶解的污染物，是一種關(guān)鍵但卻經(jīng)常被忽視的系統(tǒng)，可實現(xiàn)高效可靠的胺單元性能。

　　交流吸附

　　活性炭是一種惰性固體吸附劑材料，通常用于從水中除去大量溶解的污染物并處理流體流。活性炭是一種多孔隙，吸附效果好，性價比高的吸附劑，可為污染物吸附提供大的表面積。它是一種非常有效的溶解污染物去除材料。基于污染物和活性炭顆粒表面的表面相互作用，通過吸附現(xiàn)象進(jìn)行去除過程。這種相互作用通過弱的可逆范德華力和偶極力發(fā)生。結(jié)果，分離通常對有機(jī)組分有效�；钚蕴康膶傩耘c活性炭的來源及其配置相關(guān)聯(lián)(圖2)�；钚蕴康膸追N不同來源存在固有性質(zhì)，例如孔結(jié)構(gòu)和尺寸分布，以及不同的尺寸和生產(chǎn)方法。

　　圖1.顯示其相關(guān)孔結(jié)構(gòu)的不同類型活性炭的一般示意圖。

　　活性炭可以由椰子殼，褐煤，煤，瀝青和木質(zhì)材料等制成。源將確定其可吸附的污染物的吸附容量和尺寸分布。就配置而言，活性炭可以是粉末或顆粒狀的。活性炭過濾系統(tǒng)通常用于除去雜質(zhì)，使得胺溶液可以適當(dāng)?shù)赜糜谟行�去除污染物。如果沒有從胺溶液中適當(dāng)?shù)爻�去雜質(zhì)，則在工廠中可能發(fā)生起泡，腐蝕和其它問題，導(dǎo)致相當(dāng)大的負(fù)面技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果。通常，瀝青類型的活性炭被選擇用于胺單元，因為其在碳晶粒內(nèi)具有小，中和大孔的平衡。這種分布通常最適合具有廣泛分子尺寸污染物分布的胺流。典型的活性炭過濾系統(tǒng)如圖2所示。

　　圖2.具有預(yù)過濾和后過濾系統(tǒng)的典型貧胺活性炭吸附系統(tǒng)。

　　測試方法和結(jié)果

　　為了更好地理解活性炭的功能，進(jìn)行了一系列實驗以測量其去除主要引起胺溶液發(fā)泡的雜質(zhì)的有效性。將具有穩(wěn)定泡沫形成的污染的MDEA樣品用于實驗。使用10個20mL玻璃小瓶使污染的貧胺與活性炭接觸。其中8個小瓶含有1.5克活性炭，另外兩個小瓶不含活性炭。然后將具有活性炭的八個小瓶與15mL的MDEA胺溶液混合。每個小瓶中的MDEA與活性炭接觸不同的時間增量(5分鐘，10分鐘，15分鐘，30分鐘，1小時，2小時，4小時和8小時)。然后將胺過濾到干凈的小瓶中以從胺中完全除去活性炭。第九個小瓶含有15毫升受污染的MDEA不含活性炭，第十個小瓶含有50%蒸餾水中的純MDEA。然后將10個小瓶在振動架上排成一行(圖3)。以一致的方式機(jī)架搖動齒條90秒，以賦予泡沫形成能量。在停止搖動后10秒，30秒，1分鐘，2分鐘，5分鐘，10分鐘，30分鐘和1小時拍攝照片。在試驗中還包括未處理的MDEA溶液和純MDEA在水(50%)溶液中的對照樣品，分析它們的界面張力并進(jìn)行比較。

　　圖3.在攪拌之前設(shè)置搖動架。

　　圖4顯示與含有含有活性炭8小時的MDEA的小瓶相比，不含活性炭的受污染的MDEA的顯著顏色變化。這很可能是因為活性炭吸附了雜質(zhì)并澄清了MDEA溶液。還觀察到粘度變化但未測量。

　　圖4.左小瓶經(jīng)過活性炭過濾。右小瓶未經(jīng)過活性炭其中的泡沫穩(wěn)定長達(dá)4小時。

　　該數(shù)據(jù)還顯示了胺溶液與活性炭的接觸時間增加之間的泡沫減少相關(guān)性。隨著接觸時間的增加，受污染的MDEA溶液顯示出較小的起泡傾向。15分鐘(最小)的接觸時間在以可接受的速率減少泡沫方面是有效的。在實驗過程中從未完全去除發(fā)泡，但在泡沫破裂時間方面注意到顯著差異。

　　在活性炭的重量和泡沫減少動力學(xué)之間也觀察到相關(guān)性。與不含活性炭的污染的胺溶液相比，在使用大量活性炭的受污染的貧MDEA溶液顯示出顯著的發(fā)泡傾向降低。它還導(dǎo)致溶液表面張力增加。

　　結(jié)果表明，接觸活性炭≥25%的胺溶液在接觸時間僅5分鐘后在環(huán)境條件下幾乎完全降低泡沫。更簡單的說明，該研究表明，活性炭吸附在胺溶劑泡沫減少中起著重要作用，并且暗示大多數(shù)胺單元應(yīng)用可以適當(dāng)?shù)乩�用活性炭過濾來防止泡沫。

本文鏈接：http://m.lqzzx.com/hangye/hy650.html

查看更多分類請點擊：公司資訊    行業(yè)新聞    媒體報導(dǎo)    百科知識