活性炭對(duì)MDEA溶液發(fā)泡的影響

　　活性炭對(duì)MDEA在石油和天然氣工業(yè)中，活性炭被用作吸附劑和化學(xué)試劑的載體介質(zhì)。胺單元是*常見的用途之一。胺單元發(fā)泡可能是*常見的操作損失問題?；钚蕴烤哂袕陌啡軇┲腥コ扇苄晕廴疚锏墓δ?，從而減少發(fā)泡傾向。然而，對(duì)活性炭吸附對(duì)胺溶液中發(fā)泡還原的相對(duì)影響沒有系統(tǒng)研究。

　　本文的研究重點(diǎn)是甲基二乙醇胺溶液與活性炭接觸的時(shí)間和數(shù)量，以及對(duì)泡沫穩(wěn)定性和泡沫減少（破裂）動(dòng)力學(xué)的影響。本研究采用煉油廠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少和溶劑清洗至少需要15分鐘的接觸時(shí)間。還發(fā)現(xiàn)，增加活性炭的比例會(huì)減少泡沫的產(chǎn)生，幾乎線性相關(guān)性高達(dá)50wt%。表面張力試驗(yàn)還證實(shí)，受污染的甲基二乙醇胺溶液樣品可以在活性炭處理后純化到幾乎沒有泡沫的狀態(tài)。

　　氣體處理及胺單位

　　胺裝置用于天然氣加工廠和石油精煉廠，用于氣流和液化石油氣(LPG)，去除煉油廠廢氣中的酸性氣體(H 2 S和CO 2)。也用于胺單元CO 2.隔離、金屬生產(chǎn)和合成氣生產(chǎn)。胺單元通常由熱交換器、過濾系統(tǒng)、泵、閥門和儀器等吸收器或接觸器塔、再生塔和輔助設(shè)備組成。胺單元是一種高效的系統(tǒng)，在嚴(yán)格的規(guī)格下運(yùn)行，任何性能下降都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品超標(biāo)、溶劑損失和高運(yùn)行成本。胺單元中的污染對(duì)工廠的運(yùn)行非常不利。為了使加工廠以*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)整工藝流。

　　對(duì)原料氣和胺處理系統(tǒng)的正確是設(shè)備設(shè)計(jì)和操作的重要組成部分。進(jìn)入胺吸收器前，應(yīng)對(duì)進(jìn)料氣體進(jìn)行調(diào)整，以去除固體和液體污染物，并采用正確的過濾和聚合技術(shù)再循環(huán)胺流。特別是在重新進(jìn)入胺吸收器之前，必須通過過濾和活性炭吸附來調(diào)節(jié)貧胺流，以防止起泡、結(jié)垢和許多其他問題。交流吸附可以去除胺流中溶解的污染物，是一個(gè)關(guān)鍵但經(jīng)常被忽視的系統(tǒng)，可以實(shí)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，通常用于從水中去除大量溶解污染物，處理流體流?；钚蕴渴且环N吸附效果好、性價(jià)比高的多孔吸附劑，能為污染物吸附提供較大的表面積。它是一種非常有效的溶解污染物去除材料。通過吸附現(xiàn)象去除污染物與活性炭顆粒表面的相互作用。這種弱可逆范德華力和偶極力發(fā)生這種相互作用。因此，分離通常對(duì)有機(jī)組分有效。活性炭的性質(zhì)與活性炭的來源及其配置有關(guān)。幾種不同的活性炭來源具有固有的性質(zhì)，如孔結(jié)構(gòu)和尺寸分布，以及不同的尺寸和生產(chǎn)方法。

　　不同類型活性炭顯示相關(guān)孔結(jié)構(gòu)的一般示意圖。

　　活性炭可由椰子殼、褐煤、煤、瀝青和木材制成?？晌轿廴疚锏奈饺萘亢统叽绶植紝⒂稍礇Q定。就配置而言，活性炭可以是粉末或顆粒狀的?；钚蕴窟^濾系統(tǒng)通常用于去除雜質(zhì)，使胺溶液能夠有效地去除污染物。如果雜質(zhì)沒有從胺溶液中適當(dāng)去除，工廠可能會(huì)出現(xiàn)起泡、腐蝕等問題，導(dǎo)致相當(dāng)大的負(fù)面技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果。由于其在碳晶粒中小，中和大孔的平衡，一般選用瀝青活性炭作為胺單元。這種分布通常*適合分子污染物分布廣泛的胺流。典型的活性炭過濾系統(tǒng)如圖2所示。

　　典型的貧胺活性炭吸附系統(tǒng)，具有預(yù)過濾和后過濾系統(tǒng)。

　　測(cè)試方法和結(jié)果

　　為了更好地了解活性炭的功能，進(jìn)行了一系列測(cè)量活性炭去除胺溶液泡沫雜質(zhì)的有效性的實(shí)驗(yàn)。穩(wěn)定泡沫形成的污染MDEA樣品用于實(shí)驗(yàn)。使用10個(gè)20mL小玻璃瓶接觸污染的貧胺和活性炭。其中8個(gè)小瓶含1個(gè).5克活性炭，另外兩瓶不含活性炭。然后將有活性炭的八瓶和15瓶mL的MDEA混合胺溶液。每個(gè)小瓶MDEA與活性炭接觸的時(shí)間增加(5分鐘、10分鐘、15分鐘、30分鐘、1小時(shí)、2小時(shí)、4小時(shí)和8小時(shí))。然后將胺過濾到干凈的小瓶中，從胺中完全去除活性炭。第九個(gè)小瓶被污染了15毫升MDEA不含活性炭，第十個(gè)小瓶含有50%蒸餾水MDEA。然后在振動(dòng)架上排列10個(gè)小瓶(圖3)。機(jī)架以一致的方式搖動(dòng)齒條90秒，使泡沫形成能量。停止搖晃后10秒、30秒、1分鐘、2分鐘、5分鐘、10分鐘、30分鐘、1小時(shí)拍照。試驗(yàn)還包括未處理的試驗(yàn)MDEA溶液和純MDEA對(duì)比水(50%)溶液中的樣品，分析其界面張力并進(jìn)行比較。

　　在攪拌之前設(shè)置搖動(dòng)架。

　　含活性炭8小時(shí)的顯示和顯示MDEA與無活性炭污染的小瓶相比，MDEA的顯著顏色變化。這很可能是因?yàn)榛钚蕴课搅穗s質(zhì)并澄清了MDEA溶液。還觀察粘度變化但未測(cè)量。

　　左小瓶經(jīng)活性炭過濾。右小瓶未經(jīng)活性炭泡沫穩(wěn)定4小時(shí)。

　　數(shù)據(jù)還顯示，胺溶液與活性炭接觸時(shí)間增加之間的泡沫減少了相關(guān)性。隨著接觸時(shí)間的增加，污染MDEA溶液顯示出較小的發(fā)泡趨勢(shì)。15分鐘（*?。┑慕佑|時(shí)間有效地降低了可接受的速度。泡沫在實(shí)驗(yàn)過程中從未完全去除，但泡沫破裂時(shí)間存在顯著差異。

　　也觀察到活性炭的重量與泡沫減少動(dòng)力學(xué)之間的相關(guān)性。與無活性炭污染的胺溶液相比，使用大量活性炭的貧困MDEA溶液顯示出明顯的發(fā)泡傾向降低。它還會(huì)增加溶液表面的張力。

　　結(jié)果表明，接觸活性炭≥接觸時(shí)間僅5分鐘后，25%的胺溶液幾乎完全減少了環(huán)境條件下的泡沫。更簡(jiǎn)單地說明，活性炭吸附在減少胺溶劑泡沫中起著重要作用，并表明大多數(shù)胺單元可以適當(dāng)?shù)厥褂没钚蕴窟^濾來防止泡沫。