중국: MEA/MDEA/NHD 탈황 기술? 

사람들은 중국의 가스 정화 기술에 대해 이야기할 때 뉘앙스보다는 규모를 먼저 생각하는 경우가 많습니다. 많은 사람들이 즉시 표준 설치, 각인된 솔루션을 상상합니다. 하지만 더 깊이 파고들면, 특히 해당 세그먼트에서탈황MEA, MDEA 또는 물리적 용매인 NHD와 같은 아민을 사용하면 그림이 훨씬 더 흥미롭고 명확하지 않게 됩니다. 이것은 단순히 시약을 선택하는 문제가 아닙니다. 이는 엔지니어링 타협, 특정 원자재에 대한 적응, 그리고 중요한 것은 지난 10년 동안 심각하게 더욱 엄격해진 엄격한 현지 환경 표준에 대한 전체 계층입니다.

이론에서 워크숍까지: MDEA가 종종 MEA를 능가하는 이유

이론상으로는 모노에탄올아민(MEA)이 좋아 보입니다. 반응성이 높고 황화수소 부하가 좋습니다. 하지만 10년 전에 그 공장에서 일했던 사람이라면 누구나 그 문제를 기억할 것입니다. 부식. 특히 고온 영역에서 재생기의 심각한 부식이 발생합니다. 그리고 이는 단지 이론적인 위험이 아닙니다. 재료에 대한 추가 비용, 빈번한 점검 및 가동 중지 시간이 발생합니다. 게다가 비선택성: MEA는 H2S와 CO2 모두에 충분하며 CO2 재생에 많은 에너지가 소비됩니다.

이것이 바로 중국의 새로운 프로젝트, 특히 천연가스 또는 관련 석유가스의 정화와 관련된 프로젝트에서 2000년대 후반부터 메틸디에탄올아민(MDEA)이 대량으로 사용된 이유입니다. 반응이 느린 것 같습니다. 그러나 H2S에 대한 선택성은 더 높고, 재생을 위한 에너지 소비는 더 낮으며, 부식이 더 쉽습니다. 그러나 여기에 함정이 없는 것은 아니다. 속도. 고압 및 대량의 가스가 있는 설치에서는 때로는 속여야 합니다. 흡수 장치의 높이를 높이거나, 노즐을 가지고 놀거나, 종종 수행되는 것처럼 활성화된 MDEA를 사용합니다. 흡수 동역학을 가속화하기 위해 첨가제 패키지를 추가합니다. 이는 더 이상 순수한 시약이 아니라 전체 기술 칵테일이며 그 구성은 종종 공급업체의 노하우입니다.

여기는 회사들이 좋아하는 곳이에요청두 Yizhi 기술 유한 회사(그들의 웹사이트는yzkjhx.ru). 화학기술회사를 기반으로 만들어진 디자인연구소로 자리매김하고 있습니다. 나에게 이것은 특정 접근 방식의 지표입니다. 이들은 단순한 시약 판매자가 아니라 전체 기술 체인을 설계하거나 현대화할 수 있는 사람들입니다. 이들의 경우, 승인된 자본금 1억 2천만 위안은 납품뿐만 아니라 결과에 대한 책임도 필요한 대규모 프로젝트에 참여하기 위한 심각한 신청입니다. 그들의 설치 작업이 실제로 이루어지는 것을 본 적이 있습니까? 직접적으로는 아니지만 업계에서는 종종 복잡한 원자재에 대한 가스 정화를 위한 복잡한 솔루션의 맥락에서 이들 이름이 등장합니다.

NHD: 아민이 실패할 때

그러나 가스에 황화수소 외에도 유기 황 화합물(메르캅탄, COS)이나 중탄화수소가 포함되어 있다면 어떻게 해야 할까요? 클래식 아민은 여기에서 접힐 수 있습니다. 그리고 이것이 NHD 기술(N-메틸디에탄올아민? 아니요, 여기에 혼란이 있습니다! 중국의 맥락에서 NHD는 종종 물리적 용매인 폴리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 유명한 Selexol의 유사체입니다)이 사용되는 곳입니다. 이는 중요한 점입니다. 중국 기술 문헌 및 실무에서 NHD라는 약어는 아민이 아닌 이 물리적 용매를 정확하게 숨길 수 있습니다.

이 제품의 강점은 고압에서 유기 황 화합물과 CO2에 대한 우수한 용해도에 있습니다. 나는 하나의 코크스 오븐 가스 설비로 작업했습니다. NHD 회로가 있었습니다. COS와 메르캅탄의 회수 효율은 MDEA를 변형한 것보다 훨씬 더 높았습니다. 그러나 단점도 분명합니다. 이 공정에는 흡수를 위해 높은 압력이 필요하고 재생을 위해 깊은 진공이 필요합니다. 자본 비용은 더 높고 에너지 소비는 구체적입니다. 이는 보편적인 답변이 아니라 특정 작업을 위한 도구입니다. 그리고 중국 엔지니어들은 이를 선택적으로 사용하는 방법을 배웠습니다. 종종 아민 단계와 결합하여 먼저 유기물의 심층 정화를 위한 NHD, 그 다음 H2S의 최종 제거를 위한 MDEA를 사용했습니다.

설계 및 운영의 함정

가장 큰 환상은 시약을 선택함으로써 모든 문제를 해결했다고 생각하는 것입니다. 현실은 디테일에서 시작됩니다. 재생 시스템을 살펴 보겠습니다. 재생기 보일러의 온도는 중요한 매개변수입니다. 과열 - 아민의 분해를 가속화하고 열에 안정한 염의 돌이킬 수 없는 형성이 시작되어 축적되고 효율성이 감소하며 부식이 증가합니다. 충분히 가열되지 않으면 필요한 정도의 재생을 달성할 수 없습니다. 풍부한 용액이 원을 그리며 순환하게 되면 정화가 실패하게 됩니다. 청두 근처의 오래된 시설 중 한 곳에서 나는 그러한 불균형의 결과를 보았습니다. 열 교환기가 분해 생성물로 빠르게 자라나고 세척 및 교체가 일반적인 골칫거리가 되었습니다.

또 다른 요점은 가스 준비입니다. 흡수기 입구에 물방울 수분, 탄화수소 응축수, 냉각수 등의 불순물이 있으면 아민에 치명적입니다. 거품 발생, 기계적 연행 및 화학적 분해를 유발합니다. 표준 구분 기호가 항상 도움이 되는 것은 아닙니다. 흡입구에 유착 필터, 때로는 흡착 카트리지를 설치해야 합니다. 이것은 작은 일처럼 보이지만 실제로는 설치가 큰 개입 없이 3년 동안 안정적으로 작동할 것인지 아니면 분기별로 청소하고 새 시약을 보충해야 하는지를 결정하는 것은 이러한 작은 것들입니다.

생태학과 경제학: 현대화를 이끄는 요인

SO2 배출에 대한 엄격한 기준이 주요 동인입니다. 중국은 더 이상 천연 가스를 연소하거나 구식 방법을 사용할 여력이 없습니다. 벌금이 상당해졌고, 기업의 평판 위험도 심각해졌습니다. 따라서 오래된 설치에서도 지속적인 최적화 작업이 이루어집니다. 종종 이것은 전체 기술을 대체하는 것이 아니라 조정: MEA에서 MEA로의 전환입니다.MDEA또는 활성화된 형태, 보다 효율적인 스트리핑 및 재생 장치 설치, 아민 및 열안정성 염 농도에 대한 온라인 모니터링 시스템 도입.

경제적 관점에서 기술 간의 선택은 항상 CAPEX와 OPEX 간의 균형을 이루어야 합니다. 물리적 용매NHD대규모 초기 투자가 필요할 수 있지만 특정 원료의 경우 운영 효율성과 낮은 시약 손실이 비용을 지불합니다. 아민 회로는 처음에는 저렴하지만 운영 비용은 에너지 자원(재생을 위한 증기)의 가격과 성능 저하 과정을 제어하는 ​​운영 인력의 능력에 따라 크게 달라집니다. 중국에서는 이제 에너지 소비를 줄이는 경향이 뚜렷하므로 선택적 MDEA 또는 하이브리드 회로 등 재생기의 부하를 줄이는 모든 것이 추세에 있습니다.

미래를 들여다보다: 하이브리드와 디지털

청정 기술이 적습니다. 하이브리드 접근 방식이 사용되는 프로젝트를 점점 더 자주 보게 됩니다. 예를 들어, 첫 번째 단계는 H2S와 CO2의 일부를 대량 제거하기 위한 MDEA이고, 두 번째 단계는 멤브레인 또는 제올라이트 흡착을 통해ppm 수준까지 정밀하게 정제하는 것입니다. 또는 아민 세척과 산화 탈황을 결합하여 원소 황을 생성합니다. 이는 더 이상 고전적인 것이 아니라 제품의 최종 요구 사항에 맞게 맞춤화되는 것입니다.

물론 디지털화도 마찬가지다. 중국 계약자와 운영자는 점점 더 예측 분석 시스템을 구현하고 있습니다. pH, 압력, 온도 센서, 유량계 - 데이터가 단일 센터로 흐릅니다. 알고리즘은 흡수 효율이 떨어지기 시작하는 순간이나 열에 안정한 염으로부터 용액을 청소하는 절차를 시작할 시간을 예측하는 방법을 학습합니다. 이것은 더 이상 미래가 아니라 쓰촨성, 산시성, 신장 지역의 대규모 가스 처리 및 석유화학 단지의 현재입니다. 하드웨어뿐만 아니라 통합된 기술 및 디지털 패키지를 제공하는 회사가 앞서 나가고 있습니다. 그리고 이 틈새 시장에서 언급된 디자인 연구소인 Chengdu Yizhi Technology와 같은 플레이어도 디자인에서 지원까지 전체 주기에 의존하여 발판을 마련하려고 노력하고 있는 것 같습니다.

그럼 원래 질문으로 돌아가서... 기술탈황중국에서는 살아있고 빠르게 변화하는 풍경입니다. MEA, MDEA 또는 NHD에는 정답이 없습니다. 각 방법의 한계에 대한 깊은 이해, 이를 결합하는 실용적인 접근 방식, 가스 순도, 비용 및 신뢰성 간의 최적의 균형을 지속적으로 모색하고 있습니다. 그리고 이 검색은 사무실의 침묵 속에서 수행되는 것이 아니라 실제 설치, 실제 문제 및 실제 경제 계산을 통해 수행됩니다.