PHẦN II: CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM NGỌT KHÍ
2.3.2. Quy trình làm ngọt khí bằng MEA.
Sự tương tác của MEA với H2S, C02 theo phản ứng sau: - Với H2S: 2RNH + H2S^> (RNH3)2S ( I I . 1) (RNH3)2+H2S 2RNH3HS (II.2) - Với Cacbonic: C02 + 2RNH2 + H20 - (RNH3)2C03 ( I I . 3) C02 + (RNH3)2C03 + H20 2RNH3HCO3 ( I I .4) Với R - nhóm HOCH2CH2 - <ỉ)ầ átt lất nụhiêfL (Bộ mòn : Jlt)e kí)á dần
1. tháp hấp thụ; 2,3,4. thiết bị phân ly; 5,6. thiết bị làm nguội bằng không khí; 7,8. thiết bị làm lạnh bằng nước; 9. thiết bị trao đổi nhiệt; 10. tháp nhả hấp thụ; 11. Bộ phận đun nóng; I. khí nguyên liệu; II. khí sạchịkhí ngọt); III. Dung môi bão hoà; IV. khí phân ly; V. Dung môi đã nhả hấp thụ một phần; VI. khí axit; VII. Dung môi đã tái sinh tuần hoà trở lại tháp hấp
Trong các phản ứng trên thì tốc dộ phản ứng của MEA với CO-, chậm hơn so với phản ứng của nó với H2S ở nhiệt độ thấp các phản ứng xảy ra theo chiều từ trái sang phải, ở nhiệt độ cao thì các phản ứng xảy ra theo chiều ngược lại (từ phải sang trái). Trong trường hợp đầu xảy ra quá trình hập thụ hoá học, H^S, COt liên kết với chất hấp thụ theo phản ứng hoá học (chiều từ trái sang phải). Trong trường hợp thứ hai - diễn ra sự giải hấp (tái sinh chất hấp thụ và tách các khí Acid: H2H và C01 được hấp thụ). Nhờ phản ứng hấp thụ của các muối MEA và các Acid ở nhiệt độ cao. Các
Sơ đồ nguyên lý công nghệ hấp thụ bằng MEA
<ỉ)ầ átt lất nụhiêfL (Bộ mòn : Jlt)e kí)á dần
phản ứng hấp thụ hoá học là các phản ứng toả nhiệt rất mạnh, ngược lại phản ứng tái sinh (phản ứng phân huỷ các muối) là phản ứng thu nhiệt.
Dung môi hấp thụ hoá học dùng trong quá trình làm ngọt khí bằng MEA là dung dịch nước Mono Etanol amin, nồng độ MEA trong dung dịch không vượt quá 15 - 20% khối lượng, vì khi có nồng độ cao thì vận tốc ăn mòn kim loại của nó cang mạnh do hấp thụ hàm lượng khí axit lớn (dung dịch Alkanol amin tinh khiết không có tính ăn mòn). Nồng độ dung dịch càng cao thì tính ăn mòn kim loại càng mạnh, nên làm hạn chế khả năng tăng hiệu quả của quá trình hấp thụ bằng Alkanol amin (vì không thể dùng các dung dịch Alkanol amin có nồng độ cao). Gần đây người ta thêm một số chất ức chế quá trình ăn mòn cho phép tăng nồng độ dung dịch MEA lên 30% để là tăng hiệu quả của quá trình. Mức độ bão hoà khí Acid của MEA thường từ 0,3 - 0,4 mol/molDEA.
Quá trình làm ngọt khí bằng MEA thường được dùng để làm ngọt khí chua H2S và C02 khi áp suất riêng phần của chúng không cao hơn 0,6 - 0,7 Mpa.
* Đánh giá ưu nhược của quá trình làm ngọt khí bằng MEA. - Ưu điểm:
+ MEA có khả năng phản ứng cao, ổn định và dễ tái sinh, công nghệ và thiết bị đơn giản.
+ Quá trình làm ngọt khí bằng MEA bảo đảm có thể tách triệt để H2S và C02 ra khỏi khí trong khoản áp suất riêng phần của H2S và C02 khá rộng, có thể vận hàng quá trình hấp thụ ở áp suất không cao lăm. Dung dịch Mono Etanol amin tương đối khó hấp thụ Hydrocacbon, còn khả năng hấp thụ đối với H2S và CO, thì rất cao.
- Nhược điểm:
Mức độ bão hoà khí Acid của dung dịch Etanol amin thấp, lưu lượng riêng và
thụ, làm tăng tính tạo bột của dung môi, ngoài ra quy trình làm ngọt khí của MEA cần năng lượng cho việc tái sịnh dung môi hấp thụ lớn hơn các quy trình khác.
