MDEA 溶液真空蒸馏

张必安 周 伟

（江苏戴梦特化工科技股份有限公司，江苏 洪泽 223100；2.淮阴工学院，江苏 淮安 223003）

江苏戴梦特化工科技股份有限公司为大型合成氨企业，2012 年， 由于当班工人误操作， 造成了60 多吨脱碳液中含有MDEA 约50%，其它为水分、栲胶，总钒、钠等。

MDEA 广泛应用于油田气和煤气、天然气的脱硫净化、乳化剂和酸性气体吸收剂、 酸碱控制剂、 聚氨酯泡沫催化剂等。MDEA 可在活化剂参与下脱除合成氨中的二氧化碳以及H2S，目前市场价格较贵。 本文结合我公司实际情况，主要介绍如何从合成氨脱碳液中回收其中的MDEA。

1 小试

方案一：常压蒸馏

MDEA 常压下沸点为247℃，试验表明在高温条件下会产生许多杂质。

方案二：减压蒸馏

取250ml 原料液，用油浴加热控制温度，先用SHZ-D 循环水式真空泵，分离出水分119ml；后用旋片真空泵，馏分温度为80℃，分离出MDEA82ml，产品分析检测无杂质。

2 方案

采用间歇式操作；操作周期6 小时，每天三批次；每次加料300L，蒸馏罐为500L。

2.1 蒸馏罐

先常压操作3 小时蒸馏出水分， 后真空蒸馏2 小时分离出MDEA。

2.2 热负荷Q

每批处理1m3，其中含MDEA32.8%（体积百分数）；质量为：0.328×1×1.042×1000+0.672×998=1012.4kg/m3； 蒸 馏 水 阶 段Q1=Cp.m总(t1-t0)+m水*△H水=3.7681×1012.4×（100-20）+670.7×2258.4=1819894.85KJ，则每小时为606631KJ；蒸馏MDEA 阶段Q2=Cp.mMDEA(t2-t1)+mM*△HM=2.733×341.8×（130-100）+341.8×814.3=306351.92KJ，则每小时为153175KJ；加热介质：170℃饱和水蒸气 （8atm）； 加热介质用量：W=606631／2054=295Kg/h V=295／4.113=71.8m3/h；夹套蒸馏罐，取K=2000W/m2.℃；换热面积S=606631×1000/[3600×2000×(170-100)]=1.204m2； 蒸馏罐体积：1/0.7=1.43m3；罐体内径取1.0m；罐体高H=（1.43-0.162）*4／3.14=1.615m；底部为椭圆型标准封头；罐体夹套面积大于所需换热面积，满足要求。

2.3 冷凝器

冷却水进口温度为20℃，取出口温度为40℃；冷却水用量W=606631／[4.1785×(40-20)]=7259Kg/h；换热面积：冷却水走管程，取K=2000W/m2.℃；tm=(80-60)/ln(80/60)=69.52；S=606631×1000/[3600×2000×69.52]=1.212m2；选用Φ25×2.5mm 无缝钢管，水流速取0.9m/s；单程管数：n=8 根；单程管长l=1.212/(8×3.14×0.025=1.93m；选用G-159-1-25-2 列管换热器。

2.4 真空装置

最大空气泄漏量：V=0.02268Kg/h=1.78m3/min； 选用ZX-70A 双级旋片式真空泵。

2.5 产品罐

水1m3；MDEA 1m3。

2.6 主要管道

蒸馏罐至冷凝器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；选用IS 65-50-125 单级单吸离心泵。

主要设备一览表

3 结论

通过实施上述方案， 江苏戴梦特化工科技股份有限公司成功从脱碳液中回收其中的MDEA20 余吨， 为企业节省成本40 余万元，取得了显著的经济效益。

[1]黄璐,王保国.化工设计.北京：化学工业出版社，2004

[2]姚玉英.化工原理.天津:天津大学出版社,2001