天然气脱硫脱碳

概 述酸性气脱除方法与分类醇胺法砜胺法及其它脱硫方法,第二章 天然气脱硫脱碳,概 述,天然气中主要的酸性气体成分:CO2、H2S（硫醇、硫醚）。 对于管道输气，要求H2S20mg/m3； 作为合成甲醇的原料，要求H2S1mg/m3，H2S能使催化剂中毒； 天然气中过高的CO2含量会影响其热值，商品天然气（一类指标）规定CO22。 为区别一般天然气，本章将酸性组分含量超过管输气或商品气质量要求的天然气称为酸性天然气或含硫气。从酸性天然气中脱除酸性组分的工艺过程统称为脱硫脱碳或脱酸气。如果此过程主要是脱除H2S和有机硫化物则称之为脱硫；主要是脱除CO2则称之为脱碳。,1.化学溶剂法 以碱性溶液为吸收溶剂(化学溶剂)与天然气中的酸性组分（主要是H2S和CO2)反应生成某种化合物，故也称化学吸收法。 化学溶剂法可分为: 醇胺法，主要包括：一乙醇胺(MEA)法、二乙醇法(DEA)法、二甘醇胺(DGA)法、二异丙醇胺法（DIPA)法、甲基二乙醇胺(MDEA)法等。醇胺法是最常用的天然气脱硫方法。此法适用于从天然气中大量脱硫和二氧化碳。 碱性盐溶液法，主要包括：改良热减法、氨基酸盐法；它们虽然能脱除硫化氢，但主要用于脱除二氧化碳，在天然气工业中应用不多。,一、脱硫脱碳方法的分类,第一节 脱硫脱碳方法的分类与选择,2.物理溶剂法 采用有机化合物为吸收溶剂(物理溶剂)，对天然气中的酸性组分进行物理吸收而将它们从气体中脱除。主要包括多缩乙二醇法和砜胺法等。物理吸收法的溶剂通常靠多级闪蒸进行再生，不需蒸汽和其它热源，还可同时使气体脱水。海上采出的天然气需要大量脱除二氧化碳时常常选用这类方法。 3.化学-物理溶剂法 这类方法采用的溶液是醇胺、物理溶剂和水的混合物，兼有化学溶剂法和物理溶剂法的特点，故又称混合溶液法或联合吸收法。目前，典型的化学-物理吸收法为砜胺法（Sulfinol)法，包括DIPA-环丁砜法(Sulfinol-D法，砜胺法)、DEA-环丁矾法（Sulfinol-M法，砜胺法)等。,4.直接转化法 这类方法以氧化一还原反应为基础，故又称为氧化还原法。此法包括借助于溶液中氧载体的催化作用，把被碱性溶液吸收的H2S氧化为硫，然后鼓人空气，使吸收剂再生，从而使脱硫与硫回收合为一体。直接转化法目前多用于在焦炉气、水煤气、合成气等气体脱硫。 5.其他类型方法 除上述方法外，目前还可采用分子筛法、膜分离法、低温分离法及生物化学法等脱除H2S和有机硫。此外非再生的固体(例如海绵铁)、液体以及浆液脱硫剂则适用于H2S含量低的天然气脱硫。其中，可以再生的分子筛法等又称为间歇法。膜分离法借助于膜在分离过程中的选择性渗透作用脱除天然气的酸性组分。,二、脱硫脱碳方法的选择,在选择脱碳脱碳方法时，图2-1作为一般性指导是有用的。由于需要考虑的因素很多，不能只按绘制图2-1的条件去选择某种脱硫脱碳方法，也许经济因素和局部情况会支配某一方法的选择。 1.需要考的虑因素 在选择脱硫脱碳方法时应考虑的主要因素有：对硫化物排放和尾气处理的要求；原料气中酸气组分的类型和含量；净化气的质量要求；酸气质量要求；酸气的温度、压力和净化气的输送温度、压力；原料气处理量和原料气中的烃类含量；脱除酸气所要求的选择性；液体产品(例如NGL)质量要求；投资、操作、技术专利费用；有害副产物的处理。现对其中几种因素介绍如下：,(1) 原料气中酸性组分的类型和含量 大多数天然气中的酸性组分是H2S、C02，但有时也可能含有COS、CS2和RSH(即使含量很低)等。只要气体中含有其中任何一种组分，不仅会排除选择某些脱硫脱碳方法，而且对下游气体处理装置的工艺设计也具有显著影响。 例如，在下游的NGL回收过程中，气体中的COS、CS2和RSH以及其他硫化物主要将会进入NGL。如果在回收NGL之前不从天然气中脱除这些组分，就要对NGL进行处理，以符合产品质量。 (2)酸气组成 作为硫磺回收装置的原料气酸气，其组成是必须考虑的一个因素。如果酸气中的C02浓度大于80时，就应考虑采用选择性脱H2S方法的可能性，包括采用多级脱硫过程。 水含量和烃类含量高时，将对硫磺回收装置的设计与操作带来很多问题。因此，必须考虑这些组分对气体处理方法的影响。,根据工业实践，在选择各种醇胺法和砜胺法时有下述几点原则： (1)一般情况 对于处理量比较大的脱硫脱碳装置首先应考虑采用酵胺法的可能性，即 原料气中碳硫比高(C02/H2S摩尔比6)时，为获得适用于常规克劳斯硫磺回收装置的酸气(酸气中H2S浓度低于15%时无法进入该装置)而需要选择性脱H2S，以及其他可以选择性脱H2S的场合，应选用选择性MDEA法。 原料气中碳硫比高，且在脱除H2S的同时还需脱除相当量的C02时，可选用MDEA和其他醇胺(例如DEA)组成的混合醇胺法或合适的配方溶液法。 原料气中H2S含量低、CO2含量高且需深度脱除CO2时可选用合适的MDEA配方溶液法(包括活化MDEA法)。,2.选择原则,原料气压力低，净化气的H2S质量指标严格且需同时脱除C02时，可选用MEA法、DEA法、DGA法或混合醇胺法。如果净化气的H2S和C02质量指标都很严格，则可采用MEA法、DEA法或DGA法o 在高寒或沙漠缺水地区，可选用DGA法。 (2)需要脱除有机硫化物 当需要脱除原料气中的有机硫化物时一般应采用砜胺法，即： 原料气中含有H2S和一定量的有机硫需要脱除，且需同时脱除C02时应选用Sulfinol-D法(砜胺法)。 原料气中含有H2S、有机硫和C02，需要选择性地脱除H2S和有机硫且可保留一定量的C02时应选用Sulfinol-M法(砜胺法) 。,H2S分压高的原料气采用砜胺法处理时，其能耗远低于醇胺法。 原料气如经砜胺法处理后其有机硫含量仍不能达到质量指标时，可再用分子筛法脱硫。 (3) H2S含量低的原料气 当原料气中H2S含量低、按原料气处理量计的潜硫量(t/d)不大、碳硫比高且不需脱除CO2时，可考虑采用以下方法： 潜硫量在0.55t/d之间，可考虑选用直接转化法，例如Lo-Cat法、ADA-NaVO3法和PDS法等； 潜硫量在小于0.4 t/d (最多不超过0.5 t/d )时，可选用非再生类方法，例如固体氧化铁法、氧化铁桨液法等。,(4) 高压、高酸气含量原料气 高压、高酸气含量的原料气可能需要在醇胺法和砜胺法之外选用其他方法或者采用几种方法的组合。 主要脱除CO2时，可考虑选用膜分离法、物理溶剂法或活化MDEA法o 需要同时大量脱除H2S和CO2时，可先选用选择性醇胺法获得富含H2S的酸气去克劳斯装置，再选用混合醇胺法或常规醇胺法以达到净化气质量要求。 需要大量脱除原料气中的CO2 且同时有少量H2S也需脱除时，可先选膜分离法，再选用醇胺法以达到处理要求。 以上只是选择天然气脱硫脱碳方法的一般原则，在实践中还应根据具体情况对几种方案进行技术经济比较后确定某种方案。,第二节 醇 胺 法,醇胺法是目前最常用的天然气脱硫脱碳方法。据统计，20世纪90年代美国采用化学溶剂法的脱硫脱碳装置处理量约占总处理量的72，其中又绝大多数采用醇胺法。 醇胺法适用于天然气中酸性组分分压低和要求净化气中酸性组分含量低的场合。由于醇胺法使用的是醇胺水溶液，溶液中含水可使被吸收的重烃降低至最少程度，故非常适用于重烃含量高的天然气脱硫脱碳。MDEA等醇胺溶液还具有在CO2存在下选择性脱除H2S的能力。 醇胺法的缺点是有些醇胺与COS和CS2的反应是不可逆的，会造成溶剂的化学降解损失，故不宜用于COS和CS2含量高的天然气脱硫脱碳。醇胺溶液本身没有腐蚀性，但在天然气中的H2S和CO2等会引起设备腐蚀。此外，醇胺作为脱硫脱碳溶剂，其富液(即吸收了天然气中酸性组分后的溶液)在再生时需要加热，不仅能耗较高，而且在高温下再生时也会发生热降解，所以损耗较大。,单乙醇胺（MEA）HO-CH2-CH2-NH2 若 R= -CH2-CH2-OH 则 RNH2 二乙醇胺（DEA）HO-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-OH R2NH 甲基二乙醇胺（MDEA） R2N-CH3，或表示为 乙醇胺与H2S反应 2RNH2H2S(RNH3)S （2-1） 乙醇胺与CO2反应(有两种反应） 2RNH2CO2RNHCOONH3R（氨基甲酸盐） （2-2）主要反应 2RNH2CO2 +H2O (RNH3)2CO3 （碳酸盐） (2-3) 次要反应 对于MDEA，只能生成碳酸盐,一、乙醇胺吸收H2S和CO2的反应, H2S与乙醇胺的反应时瞬时反应；CO2和MEA、DEA的反应速度较快，而与MDEA只能生成碳酸盐，反应速度较慢，所以MDEA在H2S和CO2都存在时对H2S具有很强的选择性。 反应均为放热反应，低温有利于吸收，高温有利于解吸。一般单乙醇胺吸收H2S的反应在49以上逆向进行。吸收CO2的反应在71以上逆向进行。故单乙醇胺脱酸性气吸收塔的反应温度应控制在49以下。,反应特点,二、常用醇胺溶剂的性能比较,醇胺法的特点：特别适用于酸气分压低和要求净化气中酸气含量低的场合。由于采用的是水溶液可减少重烃的吸收量，故此法更适合富含重烃的气体脱硫脱碳。醇胺法可分为： 常规醇胺法：它包括MEA法、DEA法、DGA法，基本上可同时脱除气体中的H2S、CO2； 选择性醇胺法：它包括MDEA法和DIPA法，其中MDEA法是典型的选择性脱H2S法，DIPA法在常压下也可选择性地脱除H2S； 配方溶剂法：目前种类繁多，性能各不相同，分别用于选择性脱H2S，深度或不深度脱除H2S的情况下脱除一部分或大部分C02，深度脱除C02等。 各醇胺溶剂性能比较如下：,（一）一乙醇胺 MEA可用于低吸收压力和净化气质量指标要求严格的场合。 MEA可从气体中同时脱除H2S和CO2，因而没有选择件。净化气中H2S的浓度可低达5.7mg/m3。在中低压情况下C02浓度可低达10010-6(体积分数)。MEA也可脱除COS、CS2，但是需要采用复活釜，否则反应是不可逆的。即就是有复活釜，反应也不能完全可逆，故会导致溶液损失和在溶液中出现降解产物的积累。 MEA的酸气负荷上限通常为0.30.5mol酸气/molMEA，溶液质量浓度一般限定在1020。如果采用缓蚀剂，则可使溶液浓度和酸气负荷显著提高。由于MEA蒸汽压在醇胺类中最高，故在吸收塔、再生塔中蒸发损失量大，但可采用水洗的方法降低损失。,（二）二乙醇胺 DEA不能像MEA那样在低压下使气体处理后达到管输要求，而且也没有选择性。 与MEA相比，DEA的特点为： DEA的碱性和腐蚀性较MEA弱，溶液浓度和酸气负荷较高，溶液循环量、投资和操作费用都较低。典型的DEA酸气负荷(0.30.8mol酸气/molDEA)远高于常用的MEA的酸气负荷(0.30.4mol酸气/molMEA); 由于DEA生成不可再生的降解产物数量较少，故不需要复活釜； DEA与H2S和CO2的反应热较小，故溶液再生所需的热量较少； DEA与C0S、CS2反应生成可再生的化合物，故可在溶液损失很小的情况下部分脱除COS、CS2。,（三）二甘醇胺（DGA） 二甘醇：HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH；二甘醇胺：H2N-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH DGA是伯醇胺，不仅可脱除气体和液体中的H2S和C02，而且可脱除COS和RSH，故广泛用于天然气和炼厂气脱硫脱碳。DGA可在压力低于0.86MPa下将气体中的H2S脱除至5.7mg/m3 。此外，与MEA、DEA相比，DGA对烯烃、重烃和芳香烃的吸收能力更强。 与MEA相比，DGA的特点为：溶液质量浓度可高达50、70，而MEA溶液浓度仅1520；由于溶液浓度高，所以溶液循环量小；重沸器蒸汽耗量低。 DGA溶液浓度在50时的凝点为-34，故可适用于高寒地区。由于降解反应速率大，需要采用复活釜。此外，DGA与C02，COS的副反应是不可逆的，生N,N-二甘脲，通常称为BHEEU。,（四）甲基二乙醇胺（MDEA） MDEA是叔醇胺，可在中、高压下选择性脱除H2S以符合净化气的质量指标或管输要求。但是，如果净化气中的CO2含量超过要求则需进一步处理。 选择性脱除H2S的优点是：由于脱除的酸气量减少而使溶液循环量降低；再生系统的热负荷低；酸气中的H2S/CO2摩尔比可高达含硫原料气的1015倍。由于酸气中H2S浓度较高，有利于硫磺回收。 此外，叔醇胺与CO2的反应是反应热较小的酸碱反应，故再生时需要的热量较少，因而用于大量脱除CO2是很理想的。这也是一些适用于大量脱除CO2的配方溶液(包括活化MDEA溶液)的主剂是MDEA的原因所在。 采用MDEA溶液选择性脱硫不仅由于循环量低而可降低能耗，而且单位体积溶液再生所需蒸汽量也显著低于常规醇胺法。,（五）二异丙醇胺（DIPA） 异丙醇：CH3-CH(OH)-CH3 二异丙醇按 CH3-CH(OH)-CH2-NH-CH2-CH(OH)-CH3 DIPA是仲胺，对H2S具有一定的选择性，与 C02、COS发生变质反应的能力大于MEA、DEA和DGA。DIPA可用于从液化石油气中脱除H2S和C0S。 （六）配方溶剂 配方溶剂是一种新的醇胺溶液系列，通常以MDEA为主剂，加入少量一种或多种助剂以改善其某种或某方面性能的溶液体系。配方溶液通常具有比MDEA更好的优越性。有的配方溶液可以选择性地脱除H2S低至410-6 (体积分数)，而只脱除一小部分CO2；或从气体中深度脱除CO2以符合深冷分离工艺的需要；或在选择性脱除H2S低至410-6(体积分数)的同时，将高C02含量气体中的CO2脱除至2。,（七）空间阻位胺 埃克森(ExxoM)公司在20世纪80年代开发的Flexsorb溶剂是一种空间位阻胺。它通过空间位阻效应和碱性来控制胺与CO2的反应。目前已有很多型号的空间位阻胺，分别用于不同情况下的天然气脱硫脱碳。,三、醇胺法工艺流程、设备与参数 （一）工艺流程,1.高压吸收系统 主要由进口分离器、吸收塔和湿净化气出口分离器等组成。 吸收塔：板式浮阀塔或填料塔。 塔板数：理论板数为35块；实际板数为1420块；全塔效率0.25 0.4。对于选择性醇胺法(例如MDEA溶液)来讲，适当控制溶液在塔内停留时间(限制塔板数或溶液循环量)可使其选择性更好。这是由于在达到所需的H2S净化度后，增加吸收塔,（二） 主要设备,塔板数实际上几乎只是使溶液多吸收CO2，故在选择性脱H2S时塔板应适当少些，而在脱碳时则可适当多些塔板。采用MDEA溶液选择性脱H2S时净化气中H2S含量与理论塔板数的关系见图2-5, 最大空塔气速：吸收塔的最大空塔速度可由如下Souder-Brown公式确定。 vg-最大空塔气速，m/s 1-醇胺溶液操作条件下的密度，kg/m3； g-气体操作条件下的密度，kg/m3； 为防止液泛和溶液在塔板上大量起泡，由公式(25)求出的气速应降低2535,然后再由降低后的气速计算塔径。 板间距一般为0.6m，塔顶设捕雾器，顶部塔板距捕雾器的距离为0.91.2m。对于如MEA这样蒸汽压较高的吸收剂，常在贫液进料口以上设25块水洗塔板，用以降低气流中的胺液损失。,2.低压再生系统 低压再生系统由再生塔、重沸器、塔顶冷凝器等组成。此外，对于伯醇胺等溶液还有复活釜。 （1）汽提蒸汽量取决于所要求的贫液质量（贫液中残余酸气负荷）、醇胺类型和塔板数。蒸汽耗量大致为0.120.18t/t溶液。小型再生塔的重沸器可采用直接燃烧的加热炉（火管炉），火管表面热流率为20.526.8kW/m2，以保持管壁温度低于150。大型再生塔的重沸器可采用蒸汽或热媒作热源。对于MDEA溶液，重沸器中溶液温度不宜超过127。当采用火管炉时，火管表面平均热流率应小于35 kW/m2。 重沸器的热负荷包括：将酸性醇胺溶液加热至沸点的热量；将醇胺与酸性气体生成的化合物分解的热量；将回流液(冷凝水)汽化的热量；加热补充水的热量；重沸器及汽提塔的热损失。通常，还要考虑1520的安全裕量。,汽提塔的回流比：汽提塔顶排出的气体中水蒸气摩尔数与酸气摩尔数之比称为该塔的回流比。水蒸气经塔顶冷凝器冷凝冷却为水后送回塔顶作回流。对于伯醇胺和低CO2/H2S比的酸性气体，回流比为3；对于叔醇胺和高CO2/H2S比的酸性气体，回流比为1.2。 （2）复活器 复活器是使降解的醇胺尽可能复活，使热稳定的盐类释放出游离醇胺，并除去不能复活的降解产物。MEA等伯醇胺由于沸点低，可采用半连续蒸馏的方法，将汽提塔重沸器出口的一部分贫液送至复活器内加热复活。 通常是向复活器中加入23的贫液和13的强碱(10的氢氧化钠或碳酸钠溶液)，加热后使醇胺和水由复活器中蒸出。为防止热降解发生，复活器温度升至149时加热停止。降温后、再将复活器中剩余的残渣(固体颗粒、溶解的盐和降解产物等)除去。,3.闪蒸和换热系统 闪蒸和换热系统由富液闪蒸罐、贫富液换热器、贫液冷却器及贫液增压泵等组成。 （1)贫富液换热器和贫液冷却器 贫富液换热器一般选用管壳式和板式换热器。富液走管程。为了减轻设备腐蚀和减少富液中酸性组分的解吸，富液出换热器的温度不应太高。此外，对富液在碳钢管线中的流速也应加以限制。对于MDEA溶液，所有溶液管线内流速应低于1m/s，吸收塔至贫富液换热器管程的流速宜为0.60.8m/s；对于砜胺溶液，富液管线内流速宜为0.6m1.0m/s，最大不超过1.5m/s。不锈钢管线由于不易腐蚀，富液流速可取1.5m2.4m/s。 贫液冷却器的作用是将换热后贫液温度进一步降低。一般采用管壳式换热器或空气冷却器。采用管壳式换热器时贫液走壳程，冷却水走管程。,(2)富液闪蒸罐 富液中溶解有烃类时容易起泡，酸气中含有过多烃类时还会影响克劳斯硫磺回收装置的硫磺质量。为使富液进再生塔前尽可能地解吸出溶解的烃类，可设置一个或几个闪蒸罐。通常采用卧式罐。闪蒸出来的烃类作为燃料使用。当闪蒸气中含有H2S时，可用贫液来吸收。 闪蒸压力越低，温度越高，则闪蒸效果越好。目前吸收塔操作压力在46MPa，闪蒸罐压力一般在0.5MPa。对于两相分离(原料气为贫气，吸收压力低，富液中只有甲烷、乙烷)，溶液在罐内停留时间为1015min；对于三相分离(原料气为富气，吸收压力高，富液中还有较重烃类)，溶液在罐内的停留时间为2030min。 为保证下游克劳斯硫磺回收装置硫磺产品质量，国内采用MDEA溶液时设置的富液闪蒸罐应保证再生塔塔顶排出的酸气中烃类含量不超过2(体积分数)；采用砜胺法时，设置的富液闪蒸罐应保证再生塔塔顶排出的酸气中烃类含量不超过4(体积分数)。,1.溶液循环量 醇胺溶液循环量是一个十分重要的参,它决定了设备尺寸、投资和装置能耗。 (1)H2S、CO2在醇胺溶液中的溶解度 在通过相平衡计算确定醇胺法脱硫溶液循环量时，就必须用到H2S、CO2等在醇胺溶液的热力学平衡溶解度数据。而H2S和CO2与醇胺之间的反应会相互影响，即其中的种酸性组分即使微量存在，也会使另一种酸性组分的平衡分压产生很大差别。只有一种酸性组分(H2S或CO2)存在时在醇胺溶液的平衡溶解度远大于H2S和CO2同时存在时的数值。,（三） 工艺参数,通过下面一个例题来说明醇胺溶液循环量的确定方法 用2.5N（15.3wt）MEA吸收天然气中的H2S和CO2。吸收塔压力P1.38MPa；气体入口温度t025;胺液入塔温度tN+1=38; 入口气体组成 CO2: 10%(mol); H2S:6.0%(mol) 入口贫液组成 CO2: 0.150molCO2/molMEA H2S: 0.03150mol H2S/molMEA 出口气体要求 YCO20.05%(mol), YH2S 0.02%(mol) 确定吸附剂循环量,(2) 溶液循环量的确定,以上四张图为25、100时H2S和CO2对MEA（15.3wt)的四张平衡数据图。 P*=f(t,XCO2,XH2S); 当t 25或100时,用内插法,并假定lnP*与1/T呈线性关系 MEA溶液的物性数据: 热容 3.98KJ/kg.K-溶液 吸收热 CO2: 1.92MJ/kg-CO2 ; H2S: 1.91MJ/kg-H2S 先求最小醇胺液循环量 Lmin 假定吸收过程放出的热量全部用于加热吸收剂,即吸收剂进、出塔总焓差等于吸收过程放出的热量。可列下列热平衡方程式： Ha=Cp(t1-tN+1).Lmin 其中 Ha-吸收热; Cp-吸收液比热,Lmin计算框图,计算气体吸收放出的热 Ha1104410-31.92103+16%3410-31.91103 12.3KJ/mol feed 换算液体比热单位 Cp3.98（kJ/kg-溶液）0.1536110-3 1.59KJ/mol MEA.K 用热平衡求Lmin 已知 tN+1=38, 设t1=60, 则 12.3=1.59(60-38)Lmin 求的 Lmin=0.352mol MEA,选1mol气体为基准,计算富液酸气负荷 CO2: 0.10.352+0.15=0.434molCO2/mol MEA H2S: 0.060.352+0.03=0.20mol H2S/mol MEA 计算60时与富液平衡的酸气分压PI 由溶解平衡图可查到 P0mmHg 25 100 P*CO2 140 4000 P*H2S 147 1700,2. 压力和温度 压力： 吸收塔操作压力：主要取决于原料气进塔压力和净化气外按压力要求。一般在46MPa，降低吸收压力虽有助于改善溶液选择性，但压力降低也使溶液负荷降低，装置处理能力下降，因而不应采用降低压力的方法来改善选择性； 再生塔压力：一般均在略高于常压下操作，其值视塔顶干气去向和所要求的背压而定。 温度： 一般情况，为避免烃类在吸收塔中冷凝，贫液温度应较塔内气体烃露点高56，因为烃类的冷凝析出会使溶液严重起泡。塔内温度也与塔的酸气负荷有关，低酸气负荷，溶液在塔内温度变化不大；高酸气负荷，还与塔内吸收过程的热效应有关，此时，吸收塔内某处将会出现温度最高值。见图2-6, 对于MDEA法来说，塔内溶液温度高低对其吸收H2S和CO2的影响有两个方面：(a) 溶液粘度随温度变化。温度过低会使溶液粘度增加，易在塔内起泡，从而影响吸收过程中的传质速率；(b) MDEA与H2S的反应是瞬间反应其反应速率很快；故温度主要是影响H2S在溶液中的平衡溶解度，而不是其反应速率。但是，MDEA与CO2的反应较慢，故温度对其反应速率影响很大。温度升高，MDEA与CO2的反应速率显著增加。因此，MDEA溶液用于选择性脱H2S时，宜使用较低的吸收温度；如果用于脱硫同时也脱碳，则应适当提高原料气进吸收塔的温度。,3. 溶液浓度 溶液浓度也是操作中可以调节的一个参数。对于采用MDEA溶液选择性脱除H2S来讲，在相同气液比时提高溶液浓度可以改善选择性，而当溶液浓度提高并相应提高气液比时，选择性改善更为显著。 但是，溶液浓度过高将会增加溶液的腐蚀性。此外，过高的MDEA溶液浓度会使吸收塔底富液温度较高而影响其H2S负荷。,四、醇胺法脱硫脱碳装置操作注意事项,醇胺法脱硫装置运行比较平稳，经常遇到的问题有溶剂降解、设备腐蚀和溶液起泡等。因此，应在设计与操作中采取措施防止与减缓这些问题的发生。 1. 溶剂降解 溶剂降解的含义是：胺液的活性降低和胺的分解。降解的主要原因是： 氧化：当胺液暴露于空气或氧气中时，将会缓慢氧化。通常认为这些氧化产物会引起腐蚀，所以胺液储罐及缓冲罐均需用惰性气体封闭。 MEA与COS反应生成不溶性盐，常通过活化釜将其除掉；DEA与COS反应也生成不溶性盐，但在碱存在下可加热反向再生； 胺液与CO2反应能生成比乙醇胺碱性更强的乙二胺衍生物，但其硫化物和碳酸盐难再生，使溶剂失去部分脱硫能力；MDEA是叔胺，不与CO2反应生成降解产物，也不与COS、CS2等有机硫反应，因而不存在化学降解问题。,2. 设备腐蚀,MEA和DEA水溶液吸收酸性气体后，造成PH值大为下降，成为酸性溶液，引起腐蚀，腐蚀主要发生在酸性负荷大且温度高的部位：预热器、汽提塔、再沸器内。可采用加缓蚀剂的办法来防止腐蚀。(此部分内容较多，以自学为主） 3. 溶液起泡 以下物质可能会引起溶液发泡：悬浮的固体；烃类溶液；胺的降解产物；任何外来物质（缓蚀剂、法门润滑剂、补充水中的渣质等） 胺液发泡会引起以下问题：允许的塔内线速度下降；脱硫效果可能达不到要求；胺损失增加。 防止发泡的办法：使胺液过滤，滤掉悬浮的固体及降解产物；溶液经复活釜复活，清除胺的降解产物；加消泡剂。,4.补充水分 由于离开吸收塔的湿净化气和离开再生塔回流冷凝器的湿酸气都含有饱和水蒸气，而且湿净化气离塔温度远高于原料气进塔温度，故需不断向系统中补充水分。小型装置可定期补充即可，而大型装置（尤其是酸气量很大时）则应连续补充水分。补充水可随回流一起打入再生塔，也可打入吸收塔顶的水洗塔板，或者以蒸汽方式通入再生塔底部。 5.溶剂损耗 醇胺损耗是醇胺法脱硫脱碳装置重要经济指标之一.溶剂损耗主要为蒸发(处理NGL、LPG时为溶解)、携带、降解和机械损失等。根据国内外醇胺法天然气脱硫脱碳装置的运行经验，醇胺损耗通常不超过50kg/106m3,MDEA是一种在H2S、CO2同时存在下可以选择性脱除H2S(即在几乎完全脱除H2S的同时仅脱除部分CO2)的醇胺。MDEA已经成为天然气脱硫脱氮的主溶剂，以MDEA主剂的溶液体系主要有： MDEA水溶液，即传统的MDEA溶液； MDE