3 MDEA 胺法脱CO2 工艺流程参数的优化分析

影响MDEA 胺法脱CO2 系统性能的工艺参数主要有原料气中CO2含量、MDEA胺液循环量以及海上自升式移动平台的空间等[9] 。

3.1 CO2 含量对再沸器热负荷的影响

对于一定的处理量而言，原料气中的CO2 含量直接决定吸收塔的大小，同时影响再生塔塔底再沸器热负荷，从而影响运行成本。图2 给出了天然气中CO2含量对再生塔底部再沸器热负荷的影响。对于处理量为11.6 × 104 m3 ／d 的天然气净化系统，保持胺液循环量500 kmol／h 不变，当原料气中CO2 体积分数由1%增大到3% 时，再生塔热负荷由500 kW 增加到550kW ，增幅为10%。当CO2 体积分数为5.54% 时，再沸器热负荷为580 kW 。

3.2 CO2 含量对吸收塔温度的影响

MDEA 胺液化学吸收CO2 的过程是放热过程，图3给出了原料气中CO2 含量对吸收塔底温度的影响。当CO2 体积分数由0.5% 增加至5.54% 时，吸收塔塔底富液（吸收塔底部富含CO2 的胺液简称为富液）的温度由41.1 ℃ 增加到54.8 ℃ ，其变化趋势为线性关系。

当MDEA 胺液循环量为500 kmol／h ，从吸收塔顶部进入喷淋，喷淋温度为41.8 ℃ ，设吸收塔等效理论塔板数为7 块，原料气中CO2 体积分数为5.54% ，处理量为11.6 × 104 m3 ／d ，原料气从吸收塔底部进入，温度为35 ℃ 时，吸收塔内部温度分布如图4 所示。

由图4 可知，从第4 块塔板到塔底之间的温度变化剧烈。由此可知，MDEA 胺液吸收CO2 的化学反应主要在吸收塔中下部分进行，并且化学反应是迅速而剧烈的，这也是化学吸收不同于依赖浓度差的物理吸收的主要特征之一。