mdea指的是n-甲基二乙醇胺,分子式為ch3-n(che2ch2oh)2,分子量119.2。一定條件下,對二氧化碳等酸性氣體有很強的吸收能力,而且反應(yīng)熱小,解吸溫度低,無毒不降解。
胺分子中至少有一個烴基團和一個氨基團。一般情況下,可以認為烴基團的作用是降低蒸汽壓和提高水溶性,氨基團的作用是使水溶液達到必要的酸堿度,促使h2s的吸收。h2s是弱酸性,mdea是弱堿,反應(yīng)生成水溶性鹽類,由于反應(yīng)是可逆的,使mdea得以再生,循環(huán)使用。
甲基二乙醇胺的堿性隨溫度升高而降低,在低溫時弱堿性的甲基二乙醇胺能與h2s結(jié)合生成胺鹽,在高溫下胺鹽能分解成h2s和甲基二乙醇胺。
在較低溫度下(20℃~40℃)下,反應(yīng)向左進行(吸收),在較高溫度下(>105℃)下,反應(yīng)向右進行(解吸)。
醇胺脫硫法是一種典型的吸收-再生反應(yīng)過程,反應(yīng)機理為:溶于水的h2s 和 co 2具有微酸性,與胺(弱堿性)發(fā)生反應(yīng),生成在高溫中會分解的鹽類。以甲基二乙醇胺(mdea)為例,其吸收h2s 和 co 2發(fā)生的主要反應(yīng)如下:2r3nh+ h2s→ (r3nh)2s
(r3nh)2s+h2s → 2r3nh2hs
r2nh+h2o+co2→ (r3nh)2co3
(r3nh)2co3 +h2o+co2→ 2r3nhhco3
醇胺和h2s 和 co 2的主要反應(yīng)為可逆反應(yīng),在吸收塔中上述反應(yīng)的平衡向右移動,原料氣中的酸性氣組分被脫除;在再生塔中則平衡向左移動,溶劑釋放出酸性氣組分。同所有其它吸收-再生反應(yīng)過程一樣,加壓和低溫利于吸收;減壓和高溫利于再生,但為了防止溶劑分解,再生溫度通常低于127℃。