MDEA溶液 性质及参数

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MDEA(N-Methyldiethanolamine)即N-甲基二乙醇胺, 沸点246～248℃，闪点260℃，冰点-21℃，分子式为CH3-N(CH2CH2OH)2，分子量119.2，汽化潜热519.16kJ•kg-1，蒸发比热1.71kJ•(kg•K)-1，能与水和醇混溶，微溶于醚。1971 年德国BASF公司开发了以哌嗪为活化剂的“活化MDEA 脱碳工艺”。 纯MDEA 与CO2 不能直接发生反应, 但其水溶液在活化剂作用下与CO2 可按下式反应：
　　CO2+ H2O → H+ + HCO-3   (1) 　

H+ + R2NCH3 → R2NCH3H+  (2)
　式(1)受液膜控制, 反应极慢, 式(2) 则系瞬间可逆反应, 因此式(1) 为MDEA 吸收CO2 的控制步骤, 为加快吸收速度, 在MDEA 溶液中加入1 ~5% 的活化剂(如R2′NH) 后, 反应按下式进行:

　R2′NH+ CO 2 → R2′NCOOH (3) 　.

R2′NCOOH+ R2NCH3+ H2O →R2′NH+R2CH3NH+ HCO3- (4) 　

(3) + (4) :　　

R2NCH3+ CO2+ H2O → R2CH3NH+ HCO3 - (5)

由(3)～ (5) 可知, 活化剂吸收了CO2, 然后向液相MDEA 传递CO2, 大大加快了反应速度。活化剂提高了MDEA对CO2的吸收效率和解吸效率。

①由于MDEA是叔醇胺，分子中不存在活泼H原子，因而化学稳定性好，溶剂不易降解变质；
②MDEA溶液的发泡倾向和腐蚀性也均低于MEA和DEA，MDEA溶液的浓度可达到50%（m）以上，酸气负荷也可取0.5～0.6，甚至更高；
③MDEA比MEA和DEA容易再生，且蒸汽压也较低，故再生塔板数可适当减少；
④MDEA的反应热（和CO2、H2S）较其他低。

MDEA主要降解变质的类型

1.热降解（不超过125℃一般没有问题）
2.化学降解（与CO2、有机硫化物反应生成碱性产物）

3.氧化降解（生成酸性的HSAS）
降解生成的热稳态盐积聚造成胺液发泡。可以进行热稳态盐含量的分析

胺液在使用过程中，杂质被不断地带入，降解不断地生成，造成了胺液质量也在不断地下降。我们可以从以下几个方面检查，判断胺液质量是否下降。
1.吸收效果下降，净化尾气不达标，这是胺液质量下降甚至变质的主要表象和结果。即使再生塔操作正常，也不能对吸收有所帮助。这种现象说明，胺液本身产生了变化，这种变化很可能是由于降解造成的。降解使得胺液中的有效成分降低了，有时我们称之为“自由胺”降低，而变成降解物质的胺液，称为“束缚胺”。值得注意的是，常规的胺浓度总碱分析，不能识别出被降解的“束缚胺”，因此难以凭借溶液碱度分析来判断。
2.胺液颜色产生变化，尤其是贫液变化明显，呈现出红褐色或黑色或墨绿色。当胺液发生降解时呈现红褐色；若胺液系统中产生了大量的硫化亚铁，则表现出黑色；
3.分析胺液中硫代硫酸根(S2O32-)浓度，是判断胺液降解程度的最简便的理论方法。优质的胺液中，S2O32-浓度不会大于1g/l，而降解比较严重的胺液，S2O32-浓度会达到20g/l以上。
4.如果胺液很脏、粘度很大，则发泡的机率会大大增加，如果不及时采取净化及再生措施，发泡频率和剧烈程度都将加大。

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