تحلية غاز الكانولامين
اختيار المذيبات لمعالجة الغاز الطبيعي والغاز الحامض
دليل مهندس العمليات لتوصيف غاز التغذية، واختيار المذيبات الأمينية، وتصميم النظام المخلوط، وأدوار NBEA، وBDEA، وDMEA، وDEAE في معالجة الغاز الصناعي.
📋 في هذا المقال
- عملية تحلية الغاز - نظرة عامة
- توصيف غاز التغذية: ما الذي يدفع اختيار المذيبات
- إزالة H₂S مقابل CO₂: كيمياء مختلفة ومذيبات مختلفة
- وأوضح معلمات أداء المذيبات
- حيث يتناسب NBEA وBDEA في معالجة الغاز
- حيث يتناسب DMEA وDEAE مع معالجة الغاز
- تصميم نظام أمين مخلوط
- المشاكل التشغيلية المشتركة والحلول
- خسائر المذيبات: الأسباب والسيطرة
- الاعتبارات البيئية والتنظيمية
- الأسئلة المتداولة
1. عملية تحلية الغاز - نظرة عامة ⛽
الغاز الطبيعي الذي يتم إنتاجه من الخزانات - خاصة من الضغط العالي- أو التكوينات العميقة أو المعقدة جيولوجيًا - يحتوي بشكل متكرر على غازات حمضية: كبريتيد الهيدروجين (H₂S) وثاني أكسيد الكربون (CO₂). كلاهما مثير للمشاكل: غاز H₂S شديد السمية بتركيزات منخفضة للغاية (يشكل خطرًا مباشرًا على الحياة عند مستوى أعلى من 100 جزء في المليون)، ويؤدي إلى تآكل الفولاذ في وجود الماء، ويجب إزالته لحماية الأشخاص والمعدات والعمليات النهائية. يعتبر ثاني أكسيد الكربون مادة أكالة في المحلول، ويقلل من القيمة الحرارية للغاز، ويسبب مشاكل تشغيلية (التجميد، وتكوين الهيدرات) في أنظمة الغاز الطبيعي المسال وخطوط الأنابيب.
⚙️ دورة الامتصاص-التجديد - كيف تعمل
امتصاص (40-60 درجة)
يدخل الغاز الحامض إلى أسفل عمود معبأ أو صينية. يتدفق محلول الأمين الخالي من الدهون (تحميل منخفض لثاني أكسيد الكربون/الهيدروجين) إلى الأسفل من الأعلى. يؤدي الاتصال السائل بالغاز- إلى دفع CO₂ وH₂S إلى الطور الأميني. يخرج الغاز الحلو من الأعلى. ويخرج الأمين الغني (المحمل بالغازات الحمضية) من القاع.
المجدد (100-130 درجة)
يتم تسخين الأمين الغني مسبقًا وتغذيته إلى عمود متجرد. يعمل البخار الناتج من غلاية إعادة الغلي على عكس تفاعل الامتصاص، مما يؤدي إلى طرد الغاز الحمضي المركز (الذي يتم إرساله إلى عملية استخلاص الكبريت أو فتحة التهوية). يتم تبريد الأمين الهزيل وإعادة تدويره إلى جهاز الامتصاص. وتتكرر الدورة بشكل مستمر.
تخضع اقتصاديات الدورة بأكملها لمقايضة رئيسية واحدة-:معدل الامتصاص مقابل طاقة التجديد. تحقق الأمينات سريعة الامتصاص - (الأولية والثانوية) مواصفات المنتج الصارمة ولكنها تتطلب مزيدًا من الحرارة لتجريدها. تحتاج الأمينات البطيئة الامتصاص (الثالثية) إلى حرارة أقل ولكنها قد تتطلب امتصاصًا أكبر أو دورانًا أعلى للمذيبات. تم تصميم أنظمة الأمين المخلوطة للعثور على النقطة المثالية على منحنى الإيقاف -لتركيبة غاز التغذية المحددة ومواصفات المنتج.
2. توصيف غاز التغذية: ما الذي يدفع اختيار المذيبات 🔬
قبل اختيار مذيب الألكانولامين، يحتاج مهندس العمليات إلى توصيف غاز التغذية عبر عدة أبعاد. تحدد هذه المعلمات فئة الأمين (أو المزيج) المناسب وظروف التشغيل التي ستحقق مواصفات المنتج.
| معلمة التغذية | إذا كانت منخفضة → | إذا عالية → |
|---|---|---|
| H₂S الضغط الجزئي (pCO₂ₐₛ) | الأمين الثلاثي مقبول (الانتقائية أقل أهمية) | يفضل المستوى الثالث (إزالة انتقائية لـ H₂S؛ تجنب إهدار القدرة على ثاني أكسيد الكربون) |
| الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون (pCO₂) | قد يعمل الأمين الثلاثي (الحركية البطيئة لا تزال كافية عند ارتفاع pCO₂) | الابتدائي/الثانوي اللازم لامتصاص سريع ضد القوة الدافعة المنخفضة |
| مواصفات ثاني أكسيد الكربون الخالي من الدهون (نقاء المنتج) | Tertiary amine feasible (>1% ثاني أكسيد الكربون مقبول) | مطلوب ابتدائي/ثانوي (<50 ppm for LNG/pipeline) |
| ضغط الغاز (تشغيل الممتص) | انخفاض pCO₂/pH₂S → يحتاج إلى حركية سريعة؛ يفضل الابتدائي / الثانوي | الضغوط الجزئية العالية ← الدرجة الثالثة كافية؛ هناك حاجة إلى تعزيز حركي أقل |
| الهيدروكربونات الثقيلة (C5+) في التغذية | أي فئة أمين مقبولة | يُظهر ارتفاع MW والأمينات المحبة للدهون (NBEA وBDEA) مقاومة أفضل لامتصاص الهيدروكربونات المشتركة-والرغوة |
| محتوى O₂ (غاز المداخن / PCC) | أي فئة أمين مقبولة (الغاز الطبيعي لا يحتوي على O₂) | الأمينات الثلاثية (DMEA، DEAE) تفضل بشدة - عدم وجود رابطة N–H للهجوم التأكسدي |
3. إزالة H₂S مقابل CO₂: كيمياء مختلفة ومذيبات مختلفة ⚗️
يتفاعل كل من H₂S وCO₂ مع الأمينات المائية، لكن حركية التفاعل تختلف بشكل أساسي - وهذا الاختلاف هو أساس إزالة H₂S الانتقائية، وهي إحدى القدرات الأكثر قيمة لمذيبات الألكانولامين الثلاثية.
امتصاص H₂S
H₂S هو حمض ضعيف يتفاعل مع أي أمين (أولي أو ثانوي أو ثالثي) عن طريق آلية نقل البروتون السريع -آلية - ولا يتطلب تكوين رابطة:
R₃N + H₂S → R₃NH⁺ + HS⁻ (سريع، انتشار - محدود)
يكون هذا التفاعل سريعًا جدًا بحيث يتم التحكم فيه عن طريق نقل الكتلة (انتشار H₂S إلى الواجهة السائلة للغاز-)، وليس عن طريق حركية التفاعل. تمتص جميع أنواع الأمينات H₂S بنفس المعدل بشكل أساسي تحت قوة دافعة مكافئة.
امتصاص ثاني أكسيد الكربون
يجب أن يشكل ثاني أكسيد الكربون رابطة تساهمية جديدة مع النيتروجين الأميني (الابتدائي/الثانوي) أو يمر بخطوة الماء البطيئة- (الثالثية). وهذا يجعل امتصاص ثاني أكسيد الكربون أبطأ بشكل جوهري من H₂S ويعتمد على نوع الأمين:
الابتدائي/الثانوي: CO₂ + RNH₂ → كربامات (سريع - ميلي ثانية)
التعليم العالي: CO₂ + H₂O → H₂CO₃ → بيكربونات (بطيء - ثانية إلى دقيقة)
فرصة الانتقائية:نظرًا لأن امتصاص H₂S سريع لجميع الأمينات بينما يكون امتصاص CO₂ بطيئًا للأمينات الثلاثية، فإن ماص الألكانولامين الثالثي مع وقت اتصال قصير للسائل (عمود قصير أو دوران سريع للمذيبات) سوف يمتص تقريبًا كل H₂S ولكن القليل نسبيًا من CO₂. هذا هو أساسإزالة H₂S انتقائية- إنتاج غاز تغذية Claus المخصب بـ H₂S أثناء إعادة ثاني أكسيد الكربون إلى الغاز المعالج حيث يكون أقل مشكلة. DMEA وDEAE، كأمينات ثلاثية، تقدم هذه الميزة الانتقائية؛ NBEA وBDEA (الابتدائي/الثانوي) لا يفعلان ذلك.
4. شرح معلمات أداء المذيب 📊
هناك خمس معلمات تهيمن على المقارنة الهندسية للمذيبات الأمينية. إن فهمها لكل درجة من درجات الألكانولامين يتيح الاختيار العقلاني للمذيبات وتصميم المزيج.
⚡ 1. معدل الامتصاص (معدل الطلب الثاني-ثابت k₂)
يحدد المعدل الذي يتفاعل به الأمين مع ثاني أكسيد الكربون في الفيلم السائل كفاءة الامتصاص. بالنسبة للأمينات الأولية (NBEA، MEA)، k₂ هو 5,000-8,000 لتر/مول · ثانية عند 25 درجة. بالنسبة للأمينات الثانوية (BDEA، DEA)، k₂ هو 1000-3000 لتر/مول · ثانية. بالنسبة للأمينات الثلاثية (DMEA، DEAE، MDEA)، فإن k₂ الفعال هو 0.1–10 L/mol·s - تهيمن عليه خطوة ترطيب الماء. ويعني ارتفاع k₂ عمود امتصاص أقصر أو إنتاجية أعلى لنفس الفصل.
📦 2. سعة التحميل النظرية (غاز حمض المول / مول أمين)
تشكل الأمينات الأولية والثانوية كربامات - يتفاعل جزيء CO₂ واحد مع جزيئين أمين (واحد لتكوين كربامات، والآخر لقبول البروتون)، مما يعطي تحميلًا نظريًا قدره 0.5 مول CO₂/مول أمين. تشكل الأمينات الثلاثية بيكربونات - يقبل أمين واحد بروتونًا واحدًا لكل جزيء CO₂ - مما يعطي تحميلًا نظريًا قدره 1.0 مول من ثاني أكسيد الكربون/مول أمين. في الممارسة العملية، نادرًا ما تتجاوز الأحمال الغنية 0.45-0.5 بالنسبة إلى المرحلة الابتدائية/الثانوية أو 0.7-0.8 بالنسبة إلى المرحلة الثالثة بسبب حدود التآكل واللزوجة. قدرة التحميل الأعلى تقلل بشكل مباشر من معدل دوران المذيبات المطلوب.
🔥 3. حرارة الامتصاص (كيلو جول/مول CO₂)
يُطلق تكوين الكارباميت حرارة أكبر بمقدار 80-100 كيلوجول/مول من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بتكوين البيكربونات (~50 كيلوجول/مول). يجب توفير هذه الحرارة الإضافية في غلاية إعادة التوليد لعكس التفاعل - ولهذا السبب تتطلب أنظمة الأمين الأولي 160-200 كيلوجول/مول من ثاني أكسيد الكربون من مهمة إعادة الغلاية بينما تحتاج أنظمة الأمين الثالثي فقط إلى 80-100 كيلوجول/مول من ثاني أكسيد الكربون. بالنسبة لمصنع يزيل 1000 طن/يوم من ثاني أكسيد الكربون، يمثل هذا الفرق ما يقرب من 40-60 ميجاوات من رسوم إعادة الغليان - وهي تكلفة تشغيل مهيمنة.
💧 4. فقدان بخار المذيب (نقطة الغليان وضغط البخار)
يمثل فقدان الألكانولامين في تيار الغاز المعالج تكلفة تشغيلية (-متطلبات التركيب) ومسؤولية بيئية (انبعاثات الأمينات في الغلاف الجوي). تؤدي نقطة الغليان الأعلى وضغط البخار المنخفض إلى تقليل حمل المذيبات-بشكل مباشر. BDEA (BP 274 درجة، نائب الرئيس<0.01 hPa) loses 20–30× less solvent per unit volume of gas treated than MEA (bp 171 °C, vp ~0.5 hPa). For offshore gas treating where overboard discharge is restricted, BDEA's low volatility provides a compelling advantage.
🛡️ 5. معدل التآكل والتحلل
تؤدي المحاليل الأمينية الغنية عند التحميل العالي إلى تآكل الفولاذ الكربوني - ويرجع ذلك بشكل أساسي إلى ثاني أكسيد الكربون المذاب الذي يشكل حمض الكربونيك على سطح المعدن، وإلى نشاط أيون الكاربامات على سطح الفولاذ. تتطلب الأمينات الأولية عند الأحمال الغنية التي تزيد عن 0.4 مول/مول في معدات الفولاذ الكربوني مثبط التآكل (خامس أكسيد الفاناديوم 0.1-0.5%) أو الأجزاء الداخلية من الفولاذ المقاوم للصدأ. تكون الأمينات الثلاثية (DMEA، DEAE) أقل تآكلًا عند التحميل المكافئ لأن البيكربونات المتكونة تكون أقل عدوانية من الكاربامات. يُظهر كربامات الأمين الثانوي في BDEA تآكلًا متوسطًا.
5. أين يتناسب NBEA و BDEA في معالجة الغاز 🏭
لا يُعد NBEA أو BDEA مذيبًا تقليديًا لمعالجة الغاز السائب بالطريقة التي تكون بها MEA أو MDEA. تأتي قيمتها في معالجة الغاز من مجالات عملية محددة حيث يوفر مزيجها من محبة الدهون في سلسلة - البوتيل ونقطة الغليان ونوع الأمين مزايا لا يمكن لمتجانسات السلسلة الأقصر - أن تضاهيها.
NBEA - الأمين الأولي، الاستخدامات المتخصصة في معالجة الغاز
- خلطات مقاومة للرغوة-:تعمل الكارهة المائية الجزئية لسلسلة البوتيل على تحسين سلوك التوتر السطحي للمحلول الأميني، مما يقلل من الميل إلى تكوين رغوة عند ملامسته لتيارات الغاز الغنية بالهيدروكربون- (الغاز المصاحب ومكثفات الغاز). الأنظمة المعتمدة على MEA- التي تتصل بالهيدروكربونات C5+ كثيرًا ما تكون رغوية؛ تعتبر الخلطات التي تحتوي على NBEA-أكثر مقاومة.
- مساهمة الأمين الأساسي في الخلطات:عندما تكون هناك حاجة إلى-أمين أولي سريع الامتصاص ولكن ضغط البخار المرتفع لـ MEA غير مرغوب فيه، فإن نقطة الغليان الأعلى لـ NBEA (199 درجة مقابل 171 درجة لـ MEA) تقلل من ترحيل الأمينات العلوية للامتصاص-.
- المعالجة المتخصصة ذات الحجم الصغير-:بالنسبة لوحدات التحلية الصغيرة-المثبتة على منزلقة والتي تعالج الغاز الحامض باستخدام نسبة H₂S وCO₂ متوسطة، يوفر NBEA بنسبة 25–35% معالجة فعالة في نظام مذيب واحد-.
BDEA - أمين ثانوي، استخدامات متخصصة في معالجة الغاز
- معالجة الخسائر المنخفضة-في الخارج:ضغط بخار BDEA (<0.01 hPa) is among the lowest of any commercial alkanolamine. Offshore gas treating on FPSOs (floating production, storage, offloading vessels) and platform facilities where amine discharges to sea are tightly regulated benefit significantly from BDEA as a partial replacement for DEA or MEA.
- إزالة كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون مع انتقائية معتدلة:تعطي خاصية الأمين الثانوي لـ BDEA انتقائية معتدلة لـ H₂S - أكثر من الأمينات الأولية ولكن أقل من الأمينات الثلاثية. بالنسبة لغازات التغذية حيث يجب تقليل ثاني أكسيد الكربون ولكن لا يتم التخلص منه، فإن الأنظمة المستندة إلى BDEA-تتجنب مشاكل التآكل التي تحدث في MEA عند التحميلات العالية.
- أنظمة إعادة توليد درجات الحرارة العالية-:تسمح درجة BP 274 الخاصة بـ BDEA لها بالعمل عند درجات حرارة للمجدد تصل إلى 130-135 درجة دون فقدان مفرط للبخار - وهو قيد يحد من استخدام DMEA في -المولدات ذات درجات الحرارة العالية.
6. أين يتناسب DMEA و DEAE في معالجة الغازات ♻️
وباعتبارها أمينات ثلاثية، فإن DMEA وDEAE يشغلان نفس المساحة الوظيفية مثل MDEA في معالجة الغاز - من امتصاص ثاني أكسيد الكربون البطيء، ومحددات H₂S الممتازة، ومذيبات الطاقة-المتجددة المنخفضة-. ميزتها على MDEA هي الوزن الجزيئي: عند تركيز الوزن المتساوي، يوفر DMEA وDEAE المزيد من مولات الأمين، مما قد يقلل من معدلات دوران المذيبات وتكاليف الطاقة المرتبطة بها.
| المعلمة | مديا (مرجع) | دميا | DEAE |
|---|---|---|---|
| الوزن الجزيئي (جم / مول) | 119 | 89 (25% أخف) | 117 (2% أخف) |
| مولات أمين لكل كيلوغرام من المذيب (40٪ بالوزن) | 3.36 مول/كجم | 4.49 مول/كجم (+34%) | 3.42 مول/كجم (+2%) |
| نقطة الغليان (درجة) | 247 | 135 ⚠️ (خطر فقدان البخار) | 162 (يمكن التحكم فيه) |
| pKa | 8.5 | 9.2 (حركية أسرع) | 8.9 (أسرع قليلاً) |
| انتقائية H₂S | عالية (معيار الصناعة) | عالي | عالي |
| ريجين. الحرارة (كيلوجول/مول CO₂) | 80–100 | 85–105 | 80–100 |
| الحد الأقصى للتجديد. درجة حرارة. (عملي) | 130 درجة | 110 درجة (حدود bp) | 120 درجة |
تحذير نقطة غليان DMEA:تعني نقطة غليان DMEA البالغة 135 درجة أنه سيتم تقطير جزئيًا في المجدد عند درجات حرارة التشغيل القياسية (110-130 درجة). يؤدي هذا إلى خلق مشكلتين: (1) استنفاد DMEA التدريجي من مخزون المذيبات، مما يتطلب مكياجًا-؛ (2) DMEA في المكثف العلوي للمجدد وتيار الغاز الحمضي، والذي قد يتداخل مع وحدات استعادة الكبريت النهائية. من الناحية العملية، يتم استخدام DMEA كمكون مزيج ثلاثي بنسبة 10-20% من مخزون الأمين، وليس كمذيب أولي، للحد من تأثيرات فقدان البخار. يعد DEAE (درجة bp 162 ) أكثر ملاءمة كمكون ثلاثي التركيز-أعلى في المولدات التقليدية.
7. تصميم نظام الأمين المخلوط 🔧
الأسلوب الأكثر شيوعًا لتحسين نظام معالجة الغاز هو مزج أمينين أو أكثر - يساهم كل منهما في نقاط قوته المحددة بينما يعوض الآخرون نقاط ضعفه. تتبع منهجية التصميم عملية منظمة.
تحديد مواصفات المنتج وتكوين غاز التغذية
تحديد تركيزات CO₂ وH₂S الهزيلة المطلوبة. هل هناك حاجة لإزالة H₂S الانتقائية؟ ما هو أساس تصميم وحدة كلوز؟ تحدد هذه المواصفات متطلبات كفاءة الامتصاص وتحدد ما إذا كانت هناك حاجة إلى انتقائية الأمين الثالثي أو ما إذا كانت إزالة الكتلة باستخدام أمين أولي/ثانوي كافية.
حدد قاعدة الأمين الثلاثي (إذا كانت هناك حاجة إلى انتقائية أو طاقة منخفضة التجديد)
بالنسبة للوحدات البرية أو البحرية كبيرة الحجم-حيث تكون طاقة التجديد هي تكلفة التشغيل الرئيسية، استخدم DEAE 30-45% أو MDEA 35-50% كمذيب سائب. يعتبر DMEA مناسبًا لأنظمة درجات الحرارة الأصغر-أو الأقل-حيث يمكن إدارة ضغط البخار. يمكن أن يعمل BDEA كمكون ثانوي/أساسي في نظام خارجي منخفض الخسارة-.
أضف المكون المنشط (إذا كان معدل امتصاص ثاني أكسيد الكربون محدودًا)
أضف 3-8% بيبيرازين، MEA، أو NBEA إلى القاعدة الثلاثية لتوفير حركية تكوين الكاربامات السريعة في واجهة الغاز السائل -. المنشط يقوم بالعمل الحركي. توفر القاعدة الثالثة السعة الكبيرة وطاقة التجديد المنخفضة. البيبرازين هو المنشط الأكثر فعالية لكل وحدة وزن. طيران الشرق الأوسط هو الأرخص. يوفر NBEA ضغط بخار أقل من MEA مع تنشيط حركي مماثل.
تحسين إجمالي تركيز الأمينات ومعدل الدورة الدموية عن طريق المحاكاة
استخدم نموذجًا ديناميكيًا حراريًا صارمًا (ProMax، أو Aspen HYSYS، أو AVEVA SimSci، أو ما يعادله) لمحاكاة جهاز الامتصاص والمجدد عند تكوين المذيب المستهدف، ومعدل الدوران، ودرجة حرارة إعادة الغليان. قم بالتكرار حتى يتم استيفاء مواصفات المنتج مع رسوم إعادة الغليان المقبولة، ومخزون المذيبات المعقول، والحد الأدنى من خسائر المذيبات. تحقق من البيانات التجريبية المنشورة لمجموعة أمين محددة.
8. المشاكل التشغيلية الشائعة وحلولها 🛠️
| مشكلة | السبب الجذري | الحل / التخفيف |
|---|---|---|
| الفيضانات الماصة | معدل سائل زائد، أو-لزوجة أمينية عالية، أو رغوة، أو تحميل هيدروليكي زائد للعمود | تقليل معدل التداول. قم بالتبديل إلى مزيج الأمين-اللزوجة المنخفضة؛ إضافة مضاد الرغوة (سيليكون أو بولي جليكول) ؛ التحقق من حالة التعبئة |
| رغوة مفرطة | التلوث الهيدروكربوني (دخول C5+)، منتجات تحلل الأمينات، المواد الصلبة العالقة، تركيز الأمينات العالي | تثبيت جهاز التجميع على مدخل الغاز؛ تحسين فصل غاز التغذية؛ تحقق من فلتر الكربون المنشط؛ تقليل تركيز الأمينات. زيادة جرعة مضاد الرغوة. استعادة المذيب |
| التآكل في دائرة الأمينات الغنية | تحميل عالي لثاني أكسيد الكربون على الأمينات الأولية/الثانوية؛ درجة حرارة عالية في الطرف الساخن للمبادل العجاف/الغني؛ تعمل رواسب كبريتيد الحديد كخلايا كلفانية | تقليل التحميل الغني (نسبة L/G أقل)؛ إضافة مثبط التآكل V₂O₅ 0.1–0.3%؛ قم بالتبديل جزئيًا إلى الأمين الثلاثي لتقليل تركيز الكاربامات؛ مبادل حراري نظيف قم بالتبديل إلى SS الداخلية |
| تسخين-تراكم الملح بشكل ثابت | تفاعل الأمين الذي لا رجعة فيه مع ثاني أكسيد الكبريت، أو حمض الهيدروكلوريك، أو الأحماض العضوية، أو منتجات الأكسدة الثانوية؛ يقلل من قدرة الأمين الفعالة مع مرور الوقت | استخلاص راتنجات التبادل الأيوني (راتنجات الكاتيونات الحمضية القوية)؛ والاستخلاص الحراري (التقطير الفراغي للأمين من HSS)؛ إزالة SO₂ عند المدخل؛ تحسين جودة غاز التغذية |
| تحلل المذيبات (الأكسدة) | دخول O₂ من الهواء إلى خزان تخزين الأمينات أو عند نقاط الضغط المنخفضة -في النظام؛ الأكثر خطورة مع الأمينات الأولية | النيتروجين-صهاريج تخزين الأمينات الشاملة؛ تقليل تعرض الأمين للهواء أثناء صيانة المضخة؛ تبديل مكون الأمين الأساسي من طيران الشرق الأوسط إلى NBEA (أكثر استقرارا قليلا)؛ إضافة مثبط الأكسدة (EDTA) |
| يُنقل الأمين-إلى الغاز المعالج | عدم كفاية جهاز الامتصاص العلوي/غسل الماء؛ ارتفاع ضغط بخار الأمين. تسرب الهباء الجوي من الرغوة | أضف قسم غسيل الماء في الجزء العلوي من جهاز الامتصاص؛ استخدم أمينًا منخفض التطاير (BDEA، DEAE)؛ تحسين تصميم ديميستر. تقليل الرغوة. مراقبة محتوى أمين الغاز المعالج بواسطة GC شهريًا |
9. خسائر المذيبات: الأسباب والتحكم 💧
تعتبر خسائر المذيبات تكلفة تشغيلية كبيرة في وحدات معالجة الأمينات - تشكل الأمينات-نفقات متكررة، وتحمل انبعاثات الأمينات في الغلاف الجوي آثارًا بيئية وتنظيمية. تحدث الخسائر من خلال أربعة مسارات.
💨 خسائر البخار (ترحيل الغاز المعالج-)
يتبخر الأمين في تيار الغاز الحلو فوق جهاز الامتصاص. متناسب مع ضغط البخار - يفقد MEA ~50–150 جم/1000 نيوتن متر مكعب؛ BDEA يخسر<1–5 g/1000 Nm³. Controlled by water wash section and demister pad. The boiling point advantage of BDEA and DEAE over MEA translates directly to lower make-up cost at large-volume treating units.
🌊 سائل يحمل-فوق (الضباب/الهباء الجوي)
قطرات أمين دقيقة محصورة في تيار الغاز - خاصة من أحداث الرغوة. الخسائر النموذجية: 5-50 جزء في المليون من الأمين في الغاز المعالج. يتم التحكم فيه عن طريق-مزيلات الرطوبة الشبكية السلكية عالية الكفاءة، وحزم الريش، والفواصل الإعصارية في جهاز الامتصاص العلوي. التحكم في الرغوة هو الإجراء الأكثر فعالية.
🔥 التحلل الحراري/ التأكسدي
يتم استهلاك الأمين عن طريق التفاعل الكيميائي بدلاً من الخسارة المادية. تتراكم منتجات التحلل في مخزون المذيبات. الاستصلاح يزيلها ويستعيد الأمين القابل للاستخدام. يُقدر أن تتم إزالة 0.5-3 كجم/طن من ثاني أكسيد الكربون لـ MEA؛ 0.2–1 كجم/طن لـ MDEA أو BDEA في خدمة الغاز الطبيعي المجانية O₂-.
🔩 الخسائر الميكانيكية
تم فقد الأمين أثناء أنشطة الصيانة - أختام المضخة، وتنظيف المبادل الحراري، وأخذ العينات، والانسكابات. يتم التحكم فيها من خلال إجراءات التدبير المنزلي الجيدة، وأنظمة أخذ العينات المغلقة، واستعادة الأمين من مخلفات الصيانة. عادةً ما تتم إزالة 0.1-0.5 كجم/طن من ثاني أكسيد الكربون - وهي صغيرة ولكن يمكن الوقاية منها.
10. الاعتبارات البيئية والتنظيمية 🌿
تخضع انبعاثات الأمينات الصادرة عن وحدات معالجة الغاز لتدقيق تنظيمي متزايد، خاصة بالنسبة للمنشآت-الكبيرة الحجم والمنشآت البحرية.
🏭 انبعاثات الأمينات في الغلاف الجوي
التفاعلات الجوية للألكانولامينات مع NOₓ تنتج النترامينات والنيتروزامينات بكميات ضئيلة. حددت دراسات وكالة البيئة النرويجية (Miljødirektoratet) التي أجريت على محطات احتجاز ثاني أكسيد الكربون الكبيرة القائمة على MEA -هذا الأمر باعتباره مصدر قلق على مقياس يبلغ عدة-مئات ميغاوات. وفي معدلات انبعاثات وحدات معالجة الغاز النموذجية، تكون التركيزات في المنطقة المجاورة للمحطة أقل بكثير من الحدود الصحية. تختلف الإرشادات التنظيمية حسب الاختصاص القضائي - تحقق من السلطة البيئية المحلية للنباتات الكبيرة-.
🌊 التفريغ البحري (في الخارج)
OSPAR (اتفاقية حماية البيئة البحرية لشمال-شرق المحيط الأطلسي) ولوائح MARPOL تقيد تصريف الأمينات-من البحر والتي تحتوي على المياه المنتجة والمكثفات. يجب على المشغلين في الجرف القاري النرويجي وبحر الشمال في المملكة المتحدة الالتزام بحدود تصريف الأمينات الصارمة. يؤدي استخدام الأمينات منخفضة التطاير- (BDEA، DEAE) إلى تقليل حمل البخار-إلى السوائل المنتجة، مما يقلل محتوى الأمينات في تيارات المياه المعالجة التي تتطلب إدارة التفريغ.
11. الأسئلة المتداولة ❓
🔗 صفحات المنتجات ذات الصلة
N-بوتيل إيثانول أمين (NBEA)
CAS 111-75-1 · أمين أولي · خلائط مقاومة للرغوة، معالجة متخصصة
N-بوتيل ثنائي إيثانول أمين (BDEA)
CAS 102-79-4 · أمين ثانوي · معالجة الفقد المنخفض في الخارج-، خلائط منخفضة الفقد بالبخار
ثنائي ميثيل إيثانول أمين (DMEA)
CAS 108-01-0 · أمين ثلاثي · مذيبات مخلوطة منخفضة الطاقة، ثاني أكسيد الكربون المعزز للنفط، PCC
ثنائي إيثيل إيثانول أمين (DEAE)
CAS 100-37-8 · الأمين الثلاثي · المعالجة الانتقائية لـ H₂S، TGTU، مذيبات PCC المخلوطة
الاستفسار الفني أو العرض بالجملة
التحدث إلى سينولوك الكيميائية
نحن نقدم NBEA وBDEA وDMEA وDEAE لتطبيقات معالجة الغاز واحتجاز الكربون في كميات الأسطوانات وخزانات IBC وISO مع شهادة CoA المعتمدة من SGS- ووثائق REACH ودعم محاكاة العمليات.
📧 البريد الإلكتروني
sales@sinolookchem.com
📱 واتساب
+86 181 5036 2095
💬 وي شات/ هاتف
+86 134 0071 5622
🌐 موقع الكتروني
sinolookchem.com
