真空膜蒸餾再生MDEA 脫碳富液過程優(yōu)化

石利新，李恩田，胡永生，梁方舟，王魯超，朱媛媛

（常州大學(xué) 江蘇省油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 常州 213164）

N-甲基二乙醇胺（MDEA）法脫碳工藝具有腐蝕性低、易再生、熱量需求低、高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在CO2凈化處理方面得到廣泛應(yīng)用［1-3］。然而，在醇胺法脫碳過程中需定期補(bǔ)充或置換新鮮的胺液，產(chǎn)生了大量的MDEA 脫碳富液。若MDEA 脫碳富液處置不當(dāng)，不僅會(huì)因廢棄而增加生產(chǎn)成本，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。國內(nèi)外大多采用汽提法對(duì)MDEA 脫碳富液進(jìn)行處理，該方法能耗高、投資大，雖然很多人嘗試進(jìn)行一定的工藝改進(jìn)，但是收效不大，如胡捷［4］對(duì)汽提工藝的改進(jìn)，張峰榛等［5］對(duì)雙塔汽提工藝的改進(jìn)。真空膜蒸餾（VMD）技術(shù)是將膜技術(shù)與蒸餾過程相結(jié)合的一種新型膜分離技術(shù)，與汽提法相比，具有能耗低、操作簡單、投資較少等優(yōu)點(diǎn)［6-7］；目前在海水和苦咸水淡化［8-9］、廢水處理［10-12］、超純水制備［13-14］、水溶液的濃縮與提純［15］、共沸溶液及有機(jī)溶液的分離［16-17］等領(lǐng)域均有應(yīng)用。研究者采用VMD 法對(duì)以碳酸鈉溶液為H2S 吸收劑進(jìn)行再生、再生苯廢氣吸收劑和回收乙醇等的實(shí)驗(yàn)研究均取得了不錯(cuò)的成果［18-19］。

本工作采用VMD 法再生MDEA 脫碳富液，以期實(shí)現(xiàn)CO2氣體的回收和MDEA 溶液的再生與循環(huán)利用，實(shí)驗(yàn)分析了脫碳富液中熱側(cè)料液溫度、料液流速、冷側(cè)真空度、CO2初始濃度對(duì)VMD 過程性能的影響，考察了VMD 法再生MDEA 脫碳富液的效果。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

采用美國liqui-Cel?公司生產(chǎn)的疏水性中空纖維膜組件，聚四氟乙烯膜材料，標(biāo)準(zhǔn)孔徑為0.3 μm；脫碳富液則采用課題組前期膜吸收法脫碳實(shí)驗(yàn)所用的MDEA 脫碳溶液。……