Xử lý khí acide trong nhà máy lọc dầu

Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
1
XỈÍ L KHÊ ACIDE
I. GIÅÏI THIÃÛU CHUNG
Khê âäưng hnh v khê thiãn nhiãn ngoi thnh pháưn l cạc hrocarbone cn cọ thãø
chỉïa cạc khê acide nhỉ CO
2
, H
2
S cng nhỉ cạc håüp cháút hỉỵu cå chỉïa lỉu hunh khạc nhỉ
COS, CS
2
, RSH, tiophen v cạc tảp cháút khạc. Trong nh mạy lc dáưu täưn tải nhiãưu ngưn
khê chỉïa H
2
S nhỉ khê ca quạ trçnh chỉng cáút khê quøn, ca quạ trçnh HDS, ca phán xỉåíng
tạch khê hoạ lng, phán xỉåíng FCC, phán xỉåíng gim nhåït Nhỉỵng cháút kãø trãn s gáy khọ
khàn trong quạ trçnh váûn chuøn (CO
2
kãút tinh, H
2
S gáy àn mn) cng nhỉ sỉí dủng khê. Cạc
cháút CO
2
, H
2
S v RSH tảo âiãưu kiãûn thûn låüi cho sỉû àn mn kim loải, lm gim hiãûu qu
cạc quạ trçnh xục tạc, lm ngäü âäüc cạc cháút xục tạc. Ngoi ra chụng cn l nhỉỵng cháút ráút
âäüc hải, nãúu hm lỉåüng ca chụng trong mäi trỉåìng låïn s gáy ra ä nhiãùm nghiãm trng v
nh hỉåíng âãún cạc váún âãư vãư sỉïc kho con ngỉåìi. Sỉû tàng hm lỉåüng CO

2
l khäng cọ låüi,
âäi khi l khäng cho phẹp vç trong trỉåìng håüp ny s lm gim nhiãût chạy ca nhiãn liãûu khê
v lm gim hiãûu qu sỉí dủng ca cạc âỉåìng äúng dáùn khê. Theo cạc quan âiãøm trãn thç cạc
håüp cháút chỉïa oxy v lỉu hunh thüc loải khäng mong mún, tuy váûy quan âiãøm ny váùn
chỉa ton diãûn vç nãúu xẹt åí mäüt khêa cảnh khạc thç khê acide l nhỉỵng ngưn ngun liãûu
quan trng âãø sn xút lỉu hunh v acide sulfuric. Do váûy khi lỉûa chn cạc quạ trçnh lm
sảch khê, cáưn phi tênh âãún mỉïc âäü loải b cạc cáúu tỉí khäng mong mún ny v sỉí dủng
chụng âãø sn xút nhỉỵng sn pháøm khạc nhau. Cọ nhỉỵng trỉåìng håüp ngỉåìi ta khai thạc
nhỉỵng m khê chụa lỉu hunh cao âãø sn xút lỉu hunh v H
2
SO
4
, sn pháøm khê sau khi
tạch lỉu hunh âỉåüc båm vo lải trong m âãø giỉỵ âỉåüc ạp sút cao. Tải nhiãưu nỉåïc trãn thãú
giåïi, viãûc phạt hiãûn cạc m khê låïn chỉïa lỉu hunh â âàût nãưn mọng cho sỉû hçnh thnh v
phạt triãøn ráút nhanh ngnh cäng nghiãûp khai thạc, lm sảch khê v sn xút lỉu hunh vo
Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
2
nhỉỵng nàm 50. ÅÍ Canada tỉì m khê chỉïa lỉu hunh (chỉïa 75% vol H
2
S) ngỉåìi ta âỉåüc
khong 5,3 triãûu táún lỉu hunh/nàm.
Hm lỉåüng H
2
S v CO
2
trong khê thiãn nhiãn åí M, Canada, Phạp, Liãn Xä v cạc
nỉåïc khạc dao âäüng trong khong räüng. Vãư ngun tàõc, cạc khê chỉïa lỉu hunh âãưu cọ chỉïa

CO
2
(tè lãû CO
2
:H
2
S thay âäøi tỉì 1:20 âãún 70:1) trong khi âọ cạc khê khạc cọ thãø khäng chỉïa
H
2
S nhỉng lải chỉïa lỉåüng CO
2
êt hồûc nhiãưu. Trong khê thiãn nhiãn ngoi H
2
S v CO
2
cn cọ
kh nàng cọ màût cạc håüp cháút hỉỵu cå chỉïa lỉu hunh v cạc cháút ny ngay c hm lỉåüng
tháúp cng gáy khọ khàn ráút låïn cho viãûc khai thạc, váûn chuøn v sỉí dủng khê. Âiãưu ny bàõt
büc phi xáy dỉûng cạc cäng trçnh cáưn thiãút âãø loải b cạc håüp cháút hỉỵu cå chỉïa lỉu hunh
màûc d trỉåïc âọ â lm sảch khê khi H
2
S.
Viãûc lỉûa chn cạc phỉång phạp lm sảch khê cáưn phi chụ âạnh giạ thnh pháưn ca
ngun liãûu bao gäưm c nhỉỵng tảp cháút m trong khê thnh pháøm u cáưu loải b. Mäüt säú tảp
cháút khi tạc dủng våïi cạc dung mäi khỉí acide cọ thãø hçnh thnh cạc håüp cháút måïi m khi âun
nọng trong giai âoản tại sinh s khäng bë phán hu, cạc phn ỉïng ny lải khäng thûn nghëch
åí âiãưu kiãûn ca quạ trçnh. Âiãưu ny dáùn âãún sỉû gim näưng âäü dung mäi v do âọ kh nàng
khỉí acide ca dung mäi gim dáưn.
Qua kinh nghiãûm thỉûc tãú cho tháúy våïi nhỉỵng lỉåüng nh tảp cháút tỉåíng chỉìng nhỉ
khäng gáy tạc hải gç lải cọ

thãø gáy nh hỉåíng ráút låïn âãún viãûc lỉûa chn dung mäi hồûc cäng
nghãû lm sảch khê. Mäüt âiãưu ráút quan trng khi xẹt âãún váún âãư ny l t lãû H
2
S:CO
2
trong khê
ngun liãûu, do näưng âäü H
2
S trong cạc khê acide l úu täú quút âënh chn cäng nghãû,
phỉång phạp lm sảch khê, cạc phỉång phạp xỉí l cháút thi v lm sảch khê ca cäng nghãû.
T lãû ny cọ thãø tháúp tåïi mỉïc m viãûc chãú biãún khê acide thnh lỉu hunh theo phỉång phạp
ráút phäø biãún l oxy hoạ xục tạc nhiãût H
2
S (phỉång phạp Claus) khäng cn thêch håüp.
Theo tênh toạn ngỉåìi ta cho ràòng phỉång phạp Claus chè cọ thãø ạp dủng våïi cạc khê acide våïi
hm lỉåüng H
2
S låïn hån 15% thãø têch, hiãûn nay cạc thiãút bë ca phỉång phạp Claus âỉåüc thiãút
Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
3
kãú hoảt âäüng theo âiãưu kiãûn ny. Trong nhiãưu hãû thäúng Claus hm lỉåüng H
2
S trong khê acide
âảt 50% thãø têch v låïn hån (nghéa l H
2
S:CO
2
>=1). Khi t lãû H
2

S : CO
2
trong khê ban âáưu
tháúp, âãø thu khê acide våïi näưng âäü H
2
S cao ngỉåìi ta sỉí dủng hãû thäúng xỉí l chn lc khê,
trong âọ åí báûc thỉï nháút tạch b ch úu l H
2
S v thu âỉåüc ngun liãûu täút âãø sn xút lỉu
hunh cn åí báûc thỉï hai tạch b CO
2
v lỉåüng H
2
S cn sọt lải. Cạc quạ trçnh tạch b chn
lc H
2
S, m trong âọ H
2
S tham gia phn ỉïng våïi dung mäi v âỉåüc oxy hoạ âãún lỉu hunh
bàòng oxy ca khäng khê trong quạ trçnh tại sinh dung mäi âang âỉåüc nghiãn cỉïu v ỉïng
dủng (trong trỉåìng håüp ny trong thnh pháưn täø håüp khäng cọ thiãút bë Claus). Theo phỉång
ạn thỉï nháút lm sảch khê cọ låüi vãư màût kinh tãú khi ạp sút riãng pháưn ca H
2
S åí âáưu vo thiãút
bë låïn, theo phỉång ạn thỉï hai khi ạp sút riãng pháưn tháúp. Trong khê acide âi vo thiãút bë
Claus khäng nhỉỵng chè âỉåüc chỉïa mäüt lỉåüng H
2
S xạc âënh m näưng âäü hrocarbone cng
âỉåüc giåïi hản, chụng cọ thãø âỉåüc háúp thủ våïi lỉåüng khạc nhau trong giai âoản xỉí l khê khi
H

2
S v CO
2
âỉåüc coi l bçnh thỉåìng khi näưng âäü ca hrocarbone khäng vỉåüt quạ 2 âãún
4% thãø têch ( åí mäüt vi hãû thäúng hm lỉåüng ny cọ thãø gim âãún 0.2 - 1% vol). Sỉû cọ màût
ca hrocarbone trong khê acide dáùn âãún sỉû tàng lỉu lỉåüng khäng khê (oxy) trãn hãû thäúng
Claus, lm xáúu mu ca lỉu hunh, sỉû carbone hoạ v gim hoảt tênh ca xục tạc.
Âãø lm sảch khê tỉû nhiãn, khê âäưng hnh v khê ca quạ trçnh lc, chuøn họa (chỉng
cáút, HDS ) khi H
2
S, CO
2
ta thỉåìng sỉí dủng cạc phỉång phạp sau:
1.1 HÁÚP THỦ BÀỊNG DUNG MÄI VÁÛT L V DUNG MÄI HỌA HC
(phỉång phạp ny s âỉåüc nọi r åí pháưn sau)
1.2 HÁÚP PHỦ
Phỉång phạp ny âỉåüc sỉí dủng khi u cáưu âäü sảch ca khê sn pháøm ráút cao v hm
lỉåüng khê acide trong khê ngun liãûu bẹ. Tạc nhán háúp phủ thỉåìng sỉí dủng nháút l zeolithe.
Nãúu dng loải zeolithe 4A, 5A thç cọ thãø thỉûc hiãûn âäưng thåìi quạ trçnh dehydrate họa v quạ
trçnh khỉí acide. Khê sn pháøm khi sỉí dủng zeolithe 4A, 5A âảt u cáưu k thût ráút cao
Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
4
[H
2
O] = 0.1ppm, [H
2
S]= 20 - 40 mg/m
3
. Ngoi ra, ngỉåìi ta cn dng phäø biãún zeolithe 13A

vç loải zeolithe ny cọ thãø tạch âỉåüc c mercaptane (RSH). Tuy nhiãn thỉûc tãú dng khê cọ c
H
2
S v CO
2
, khi cọ màût CO
2
thç zeolithe s xục tạc cho phn ỉïng giỉỵa CO
2
v H
2
S tảo thnh
COS:
H
2
S + CO
2
COS + H
2
O
Hiãûn nay, mäüt säú ráy phán tỉí âang âỉåüc nghiãn cỉïu âãø lm cháûm phn ỉïng ny. Tuy
nhiãn âàûc âiãøm ca Zeolithe l dãù bë ngäü âäüc våïi hm lỉåüng vãút ca glycol hồûc cạc sn
pháøm phán hy ca glycol do váûy s gim dáưn hoảt tênh v tøi th ca zeolithe.
1.3 THÁØM THÁÚU
Ngun tàõc phỉång phạp nhỉ sau:




Hçnh 1.1: Ngun tàõc tháøm tháúu.

Phỉång phạp ny âỉåüc ạp dủng khi näưng âäü CO
2
trong khê cao v u cáưu âäü sảch
ca khê sn pháøm l khäng cao làõm, cọ thãø dng tạch âäưng thåìi c nỉåïc. Hiãûn nay, ngỉåìi ta
â chãú tảo âỉåüc cạc loải mng lc cọ âäü chn lc cao (ij= 50 -100) bàòng cạc loải váût liãûu
cao phán tỉí, lm viãûc trãn ngun tàõc ha tan v khúch tạn qua mng lc. Tuy nhiãn, loải
ny cng khäng âạp ỉïng âỉåüc u cáưu, vç khi mún náng âäü chn lc lãn s gàûp khọ khàn do
kêch thỉåïc âäüng ca phán tỉí CO
2
(3.3A
o
) gáưn bàòng kêch thỉåïc âäüng phán tỉí CH
4
(3.8A
o
),
nhỉ váûy CO
2
tạch ra cọ láùn CH
4
. Båíi váûy, phỉång phạp ny cn åí giai âoản nghiãn cỉïu chỉa
âỉåüc ỉïng dủng räüng ri.


Khê thä
Khê sảch
N
ỉåïc + CO
2

Mng lc
Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
5
1.4 CHỈNG CÁÚT ÅÍ NHIÃÛT ÂÄÜ THÁÚP
Phỉång phạp ny chè âỉåüc sỉí dủng âãø decarbonate họa khê. Phỉång phạp ny sỉí dủng
khi näưng âäü CO
2
trong khê cao. Phỉång phạp ny dỉûa trãn ngun tàõc khê carbonic s kãút
tinh åí nhiãût âäü tháúp âãø tạch khê CO
2
ra (CO
2
kãút tinh åí -56.4
o
C).
Nhỉåüc âiãøm ca phỉång phạp ny cọ chi phê nàng lỉåüng cao dáùn âãún giạ thnh sn
pháøm cao. Nhỉng âỉåüc dng âãø lm sảch så bäü khê CO
2
khi hm lỉåüng CO
2
trong khê cao.

II. XỈÍ L KHÊ ACIDE BÀỊNG HÁÚP THỦ
2.1 NGUN TÀÕC QUẠ TRÇNH HÁÚP THỦ
Háúp thủ l quạ trçnh hụt khê bàòng cháút lng, khê âỉåüc hụt gi l cháút bë háúp thủ, cháút lng
dng âãø hụt gi l cháút háúp thủ hay cn gi l dung mäi háúp thủ, khê khäng bë háúp thủ gi l
khê trå. Quạ trçnh háúp thủ âọng vai tr quan trng trong cäng nghãû họa hc, nọ dng âãø:
-Thu häưi cáúu tỉí q.
-Lm sảch khê.

-Tạch häùn håüp thnh cáúu tỉí riãng.
-Tảo sn pháøm cúi cng.
Trong trỉåìng håüp thỉï nháút v thỉï ba bàõt büc chụng ta phi nh háúp thủ âãø thu lải dung mäi
háúp thủ v cáúu tỉí q. Trong trỉåìng håüp thỉï 2 thç quạ trçnh nh l khäng thỉûc sỉû cáưn thiãút nãúu
dung mäi r tiãưn, dãù kiãúm (nhỉ nỉåïc chàóng hản). Cn trong trỉåìng håüp thỉï tỉ thç quạ trçnh
nh hon ton khäng cọ nghéa.
Ngun tàõc ca quạ trçnh háúp thủ l cho dng khê tiãúp xục våïi dng lng trong thạp âéa hồûc
thạp âãûm, khê thäøi tỉì dỉåïi lãn, lng tỉì trãn xúng v quạ trçnh háúp thủ xáøy ra. Quạ trçnh háúp
thủ thỉûc hiãûn täút hay khäng pháưn låïn l do tênh cháút dung mäi quút âënh:
- Cọ tênh cháút ha tan chn lc, nghéa l chè ha tan täút cáúu tỉí cáưn tạch khäng hồûc êt
ha tan cạc cáúu tỉí cn lải, âáy l tênh cháút ch úu ca dung mäi.
Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
6
- Âäü nhåït dung mäi bẹ, cháút lng s chuøn âäüng dãù dng hån, hãû säú chuøn khäúi låïn
hån.
- Nhiãût dung riãng bẹ, êt täún nhiãût khi hon ngun.
- Nhiãût âäü säi khạc xa so våïi nhiãût âäü säi ca cháút ha tan nhỉ váûy s dãù dng tạch
cáúu tỉí khi dung mäi.
- Nhiãût âäü âäng âàûc tháúp trạnh tàõc thiãút bë.
- Khäng tảo thnh kãút ta trạnh tàõc thiãút bë.
- Êt bay håi, máút mạt êt.
- Khäng âäüc, khäng àn mn thiãút bë.
Nọi chung khäng cọ dung mäi háúp thủ no âảt âỉåüc táút c cạc tênh cháút trãn, khi lỉûa
chn dung mäi thç ty thüc tỉìng âiãưu kiãûn sn xút củ thãø, d sao âi nỉỵa thç âiãưu kiãûn thỉï
nháút váùn l u cáưu tiãn quút.

2.2 CẠC QUẠ TRÇNH HÁÚP THỦ
Âãø lm sảch khê tỉû nhiãn v khê âäưng hnh khi H
2

S, CO
2
v cạc håüp cháút chỉïa lỉu
hunh v oxy khäng mong mún, ngỉåìi ta sỉí dủng ch úu cạc quạ trçnh háúp thủ. Ty thüc
vo âàûc âiãøm tỉång tạc ca cạc håüp cháút ny våïi dung mäi - cháút háúp thủ chụng cọ thãø håüp
thnh cạc nhọm sau:
2.2.1 QUẠ TRÇNH HÁÚP THỦ HỌA HC
Dung mäi háúp thủ sỉí dủng trong quạ trçnh ny l nhỉỵng dung dëch alkanolamine nhỉ:
Mono Ethanol Amine (MEA), Di Ethanol Amine (DEA), Tri Ethanol Amine (TEA), Methyl
Di Ethanol Amine (MDEA), Di Glycol Amine (DGA), Di-Iso Propanol Amine (DIPA)
Cạc loải amine ny cọ ại lỉûc họa hc mảnh âäúi våïi cạc khê acide nhåì vo tênh kiãưm ca nọ.
Quạ trçnh lm sảch bàòng K
2
CO
3
cng thüc nhọm ny:
- Qui trçnh thäng thỉåìng: Dng dung dëch K
2
CO
3
nọng.
Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
7
- Qui trỗnh Bentild: Duỡng dung dởch K
2
CO
3
noùng vaỡ 1.8% DEA.
- Qui trỗnh Vetrocokk: Duỡng dung dởch K

2
AsO
3
.
- Qui trỗnh Stretford: Duỡng dung dởch muọỳi Na.
Phổồng phaùp hỏỳp thuỷ hoùa hoỹc thổỷc hióỷn dổỷa trón phaớn ổùng hoùa hoỹc cuớa khờ acide vồùi dung
mọi hoùa hoỹc:





Phổồng phaùp naỡy õaớm baớo laỡm saỷch trióỷt õóứ khờ khoới H
2
S vaỡ CO
2
vồùi aùp suỏỳt rióng
phỏửn vaỡ nọửng õọỹ cuớa chuùng trong khờ ban õỏửu khaùc nhau; õọỹ hoaỡ tan caùc hydrocarbone trong
nhổợng chỏỳt hỏỳp thuỷ naỡy khọng cao. Thióỳt bở vaỡ cọng nghóỷ cuớa quaù trỗnh õồn giaớn vaỡ bóửn.
Nhổồỹc õióứm cồ baớn cuớa quaù trỗnh laỡ mổùc õọỹ taùch RSH vaỡ caùc hồỹp chỏỳt chổùa lổu huyỡnh
khaùc thỏỳp; tổồng taùc cuớa RSH, COS, CS
2
vồùi mọỹt vaỡi dung mọi dỏựn õóỳn taỷo thaỡnh caùc hồỹp
chỏỳt hoùa hoỹc khọng taùi sinh õổồỹc trong õióửu kióỷn cuớa quaù trỗnh, maỡ nhổợng chỏỳt naỡy dóự taỷo
boỹt. óứ thổỷc hióỷn quaù trỗnh cỏửn phaùi coù bỏỷc tuỏửn hoaỡn chỏỳt hỏỳp thuỷ cao vaỡ tióu hao nhióỷt
lổồỹng lồùn; chỏỳt hỏỳp thuỷ vaỡ saớn phỏứm tổồng taùc cuớa chuùng vồùi caùc taỷp chỏỳt chổùa trong khờ
nguyón lióỷu coù thóứ taỷo thaỡnh caùc hồỹp chỏỳt coù hoaỷt tờnh n moỡn cao

Khờ khọ
H
2
, CO, HC
Khờ saỷch
H
2
S
CO
2
Dung mọi Hồỹp chỏỳt Phỏn huớy
H
2
S, CO
2

Dung mọi
Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
8
Baớng 1.1: Caùc quaù trỗnh hỏỳp thuỷ bũng dung mọi hoùa hoỹc õổồỹc duỡng:

Quaù trỗnh Dung mọi
Laỡm saỷch bũng alkanoamine:
- MEA
- DEA
- DIPA

- DGA

- Monoethanolamine
- Diethanolamine
- Di-isopropanolamine
- Diglycolamine
Laỡm saỷch bũng kali:
- Carbonate thọng thổồỡng
- Bentild

- Vetrocokk

- Stretford


- Dung dởch K
2
CO
3
noùng
- Dung dởch K
2
CO
3
noùng + 1.8% DEA
(phuỷ gia hoaỷt hoùa)
- Dung dởch muọỳi asene cuớa kim loaỷi
kióửm noùng (K
3
AsO

3
)
- Dung dởch muọỳi natri (2,6 - 2,7 acide
antraquinolsulfonic)

Khi aùp suỏỳt rióng phỏửn cuớa khờ acide thỏỳp vaỡ tyớ lóỷ H
2
S : CO
2
cao thỗ chỏỳt hỏỳp thuỷ hoùa
hoỹc õổồỹc ổu tión sổớ duỷng hồn so vồùi caùc dung mọi vỏỷt lyù. Tổỡ nhổợng nm 1930, caùc dung mọi
amine õaợ õổồỹc sổớ duỷng rọỹng raợi õóứ xổớ lyù khờ acide trong nhaỡ maùy loỹc dỏửu. Caùc loaỷi amin
thổồỡng õổồỹc sổớ duỷng nhỏỳt laỡ:
- Methanol amine (MEA): HO-CH
2
-CH
2
-NH
2

- Diethalnol amine (DEA): HO-CH
2
-CH
2

NH
HO-CH
2
-CH
2

- Di-isopropanol amine (DIPA): HO-CH
2
-CH
2

CH
3
NH
HO-CH
2
-CH
2
CH
3

Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
9
- Methyl diethanol amine (MDEA): HO-CH
2
-CH
2

N-CH
3

HO-CH
2
-CH
2

- Triethanol amine (TEA): HO-CH
2
-CH
2

HO-CH
2
-CH
2
N
HO-CH
2
-CH
2
- Diglycol amine (DGA): HO-CH
2
-CH
2

NH
HO-CH
2
-CH
2

Baớng 1.2: Caùc tờnh chỏỳt vỏỷt lyù cuớa amine thổồỡng duỡng [1]:

MEA DEA TEA MDEA DIPA DGA
M (kg/kmol) 61.09 105.14 149.19 119.17 133.19 105.14
Nhióỷt õọỹ noùng chaớy,

o
C 10.5 28.0 22.4 -23.0 42.0 -12.5
Nhióỷt õọỹ sọi
o
C
ồớ 101.325 Pa
ồớ 110 Pa
ồớ 660 Pa
ồớ 1320 Pa

170.6
171
100
69

269.2
-
187
150

360.0
-
-
-

247.4
-
-
-

248.9
248.7
167
133

221.3
221
-
-
ọỹ nhồùt (Pa.S),
ồớ 20
o
C
0.0241

0.3800
ồớ 30
o
C
1.0130 0.1010 0.8700
ồớ 30
o
C
0.0400
ồớ 15.6
o
C
Tyớ troỹng d
20
20

1.0179 1.0919
(30/20
o
C)
1.1258 1.0418 0.9890
(45/20
o
C)
1.0572
Nhióỷt trở ồớ 15.6
o
C (J/kg.K)
2544 2510 2929 2238 2887
(ồớ 30
o
C)
2389
ióứm chồùp chaùy (
o
C) 93.3 137.8 185.0 129.4 123.9 126.7
ọỹ hoỡa tan trong nổồùc ồớ
20
o
C, %m
Hoaỡn
toaỡn
96.4 - - 87 Hoaỡn
toaỡn

* Caùc phaớn ổùng hoùa hoỹc xỏứy ra giổợa alkanolamine vaỡ khờ acide:
Caùc phaớn ổùng hỏỳp thuỷ H
2
S vaỡ CO
2
vồùi dung mọi amine laỡ nhổợng phaớn ổùng toớa nhióỷt.
Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
10
ọỳi vồùi caùc amine bỏỷc mọỹt vaỡ bỏỷc hai, caùc phaớn ổùng vồùi H
2
S vaỡ CO
2
laỡ nhổ nhau. Caùc phaớn
ổùng naỡy coù thóứ õổồỹc vióỳt nhổ sau:
- ọỳi vồùi amine bỏỷc mọỹt:
2RNH
2
+ H
2
S

(R-NH
3
)
2
S
(R-NH
3
)

2
S + H
2
S

2R-NH
3
-HS
a sọỳ vồùi caùc amine bỏỷc 1 thỗ phaớn ổùng naỡy xỏứy ra nhanh, tuy nhión vồùi TEA thỗ xỏứy
ra chỏỷm do vỏỷy hióỷu quaớ taùch H
2
S keùm. Khi phaớn ổùng vồùi CO
2
thỗ theo 2 daỷng:
Taỷo thaỡnh carbonate vaỡ bicarbonate:
2R-NH
2
+ CO
2
+ H
2
O

(R-NH
3
)
2
CO
3
(1)

(R-NH
3
)
2
CO
3
+ CO
2
+ H
2
O

2RNH
3
-HCO
3
(2)
Phaớn ổùng (1), (2) xỏứy ra chỏỷm do CO
2
phaớn ổùng vồùi H
2
O trổồùc khi tổồng taùc vồùi amine.
Taỷo carbamate: 2R-NH
2
+ CO
2

R-NH-COO-NH
3
(3)

Phaớn ổùng (3) xỏứy ra tổồng õọỳi nhanh vaỡ chióỳm ổu thóỳ õọỳi vồùi dung mọi MEA.
- ọỳi vồùi amine bỏỷc hai:
H
2
S + R
2
NH

R
2
NH
2
+
+ HS
-
+ Q (4)
CO
2
+ 2R
2
NH

R
2
NCOO
-
+ R
2
NH
2

+
+ Q (5)
CO
2
+ H
2
O + R
2
NH

R
2
NH
2
+
+ HCO
3
-
+ Q (6)
Phaớn ổùng (4) dióựn ra rỏỳt nhanh; phaớn ổùng (5) dióựn ra vồùi vỏỷn tọỳc trung bỗnh,trong khi
õoù, phaớn ổùng (6) dióựn ra chỏỷm. óứ õaỷt õổồỹc phaớn ổùng hoaỡn toaỡn giổợa amine vaỡ CO
2
, cỏửn phaới
coù mọỹt thồỡi gian tióỳp xuùc lỏu hồn so vồùi phaớn ổùng vồùi H
2
S.
- ọỳi vồùi caùc amine bỏỷc ba, caùc phaớn ổùng trổỷc tióỳp vồùi CO
2
khọng thóứ xaớy ra do nhổợng
nguyón nhỏn vóử cỏỳu truùc hoùa hoỹc. Caùc phaớn ổùng õổồỹc vióỳt nhổ sau:

H
2
S + R
2
RN = R
2
RNH
+
+ HS
-
+ Q (7)
CO
2
+ H
2
O + R
2
RN = R
2
RNH
+
+ HCO
3
-
+ Q (8)
Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
11
Phn ỉïng (8) xy ra ráút cháûm, do CO
2

phi phn ỉïng våïi H
2
O trỉåïc âãø tảo thnh
H
2
CO
3
sau âọ måïi tạc dủng våïi amine. Cạc amine báûc ba chàóng hản nhỉ MDEA cho phẹp
háúp thủ chn lc H
2
S khi cọ màût CO
2
. Nọ lm hản chãú thåìi gian tiãúp xục giỉỵa amine v khê
cáưn xỉí l, do váûy, sỉû háúp thủ CO
2
chè l mäüt pháưn. Do tênh cháút ny m MDEA êt âỉåüc sỉí
dủng trong nh mạy lc dáưu, nåi cọ näưng âäü CO
2
trong khê l âạng kãø. Ngỉåüc lải, nọ âỉåüc
ỉïng dủng nhiãưu âãø xỉí l khê tỉû nhiãn hồûc âãø lm sảch khê täøng håüp. Cạc phn ỉïng xy ra
trong thiãút bë háúp thủ (phn ỉïng thûn) xy ra thûn låüi åí ạp sút cao v nhiãût âäü tháúp. Cạc
phn ỉïng nghëch xy ra trong âiãưu kiãûn ngỉåüc lải åí thiãút bë hon ngun (tại sinh dung mäi
háúp thủ). Trong thỉûc tãú, nhiãût phn ỉïng thay âäøi phủ thüc vo t säú khê ngun liãûu/amine.
Bng 1.2: Nhiãût phn ỉïng ca phn ỉïng amine v khê acide [2]:

MEA DEA DGA MDEA
Khäúi lỉåüng phán tỉí 61.09 105.14 105.14 119.17
Nhiãût phn ỉïng:
Δ
H

H2S
(BTU/lb)
Δ H
CO2
(BTU/lb)

350
825

511
653

674
850

522
600

Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
12
*Så âäư cäng nghãû cå bn

Hçnh 1.2: Så âäư cäng nghãû cå bn ca quạ trçnh háúp thủ họa hc bàòng amine [3]
1. Thạp háúp thủ, 2. Thạp tạch, 3. Ballon tạch, 4. Thiãút bë lm ngüi, 5. Thiãút bë lm lảnh
bàòng khäng khê, 6. Thiãút bë trao âäøi nhiãût, 7. Thạp tại sinh, 8. Bçnh tạch, 9. Thiãút bë âun säi
lải.
I. Khê chua, II. Khê â khỉí acide, III. Dung mäi bo ha khê acide cng 1 êt hydrocarbone,
IV. Khê tạch ra tỉì ballon, V. Dung mäi v khê acide, VI. Khê acide, VII. Dung mäi tại sinh.

2.2.2. QUẠ TRÇNH HÁÚP THỦ VÁÛT L
Quạ trçnh ny âỉåüc thỉûc hiãûn dỉûa trãn háúp thủ váût l, chỉï khäng phi trãn phn ỉïng
họa hc nhỉ cạc quạ trçnh háúp thủ họa hc:
1
2
3
4
5 6
7
5
8
9
I
III
II
IV
V
VI
VII

Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
13





Phỉång phạp háúp thủ váût l âỉåüc dung khi khê cáưn xỉí l cọ ạp sút tỉång âäúi cao,
hm lüng hydrocarbone nàng tháúp, hm lỉåüng khê acide trong khê ngun liãûu låïn. Ỉu âiãøm
ca phỉång phạp l khäng cọ hiãûn tỉåüng si bt, khäng àn mn thiãút bë, khi hm lỉåüng khê
acide trong khê ngun liãûu låïn thç chi phê âáưu tỉ, váûn hnh êt hån so våïi háúp thủ họa hc do
kh nàng háúp thủ ca dung mäi hỉỵu cå tàng gáưn nhỉ t lãû våïi ạp sút riãng pháưn ca khê
acide v cạc håüp cháút khäng mong mún khạc. Hån nỉỵa viãûc tại sinh dung mäi dãù dng êt
hồûc khäng täún nàng lỉåüng âån gin l gim ạp sút tỉìng báûc. Tuy nhiãn nhỉåüc âiãøm cå bn
chênh l háúp thủ tỉång âäúi täút cạc hdrocarbone v cháút lỉåü
ng lm sảch khê sn pháøm khäng
cao thäng thỉåìng sau âọ phi xỉí l bäø sung bàòng háúp thủ họa hc.
Cọ ráút nhiãưu dung mäi âỉåüc thỉí nghiãûm, nhỉng chè cọ mäüt vi dung mäi âỉåüc sỉí
dủng räüng ri trong cäng nghiãûp nhỉ: DiMẹthylEther de PolyEthylene Glycol (DMEPEG),
methanol åí nhiãût âäü tháúp, N-Methyl-2 Pyrrolydone (NMP)
Trãn ngun tàõc, cạc dung mäi hỉỵu cå cọ thãø sỉí dủng dãø lm sảch ton bäü khê khi
H
2
S, CO
2
, RSH, COS v CS
2
khi ạp sút riãng pháưn ca chụng låïn trong âiãưu kiãûn háúp thủ.
Cạc cháút háúp thủ ny thỉåìng khäng si bt, khäng àn mn thiãút bë, nhiãưu cháút cọ nhiãût âäü

âäng âàûc tháúp, âáy l âiãưu kiãûn quan trng trong trỉåìng håüp ạp dủng chụng trong nhỉỵng
nỉåïc cọ âiãưu kiãûn khê háûu lảnh.



Khê thä
Khê sảch
H
2
S
CO
2
Dung mäi Dung mäi+acide Gim ạp
H
2
S, CO
2

Dung mäi
H
2
, CO, HC
Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
14
Baớng 1.3. Caùc quaù trỗnh hỏỳp thuỷ vỏỷt lyù thổồỡng sổớ duỷng:

Quaù trỗnh Dung mọi sổớ duỷng
Selexol Dimethyl ether polyethylene glycol (DMEPEG)
Sulfinol Dung dởch nổồùc cuớa DIPA + sulfolane

Rectisol Methanol ồớ nhióỷt õọỹ thỏỳp
Purisol N-methyl 2-pyrrolidone (NMP)
Flour Propylene carbonate

Toùm laỷi, khi sổớ duỷng phổồng phaùp hỏỳp thuỷ vỏỷt lyù hay hỏỳp thuỷ hoùa hoỹc õóửu coù nhổợng
ổu nhổồỹc õióứm rióng. Thọng thổồỡng, õóứ laỡm saỷch khờ acide, ngổồỡi ta kóỳt hồỹp caớ hai quaù trỗnh:
hỏỳp thuỷ vỏỷt lyù (xổớ lyù thọ) sau õoù hỏỳp thuỷ hoùa hoỹc (xổớ lyù tinh) õóứ õaỷt õổồỹc yóu cỏửu cỏửn thióỳt.
Baớng 1.4: So saùnh dung mọi hoùa hoỹc vaỡ dung mọi vỏỷt lyù.

Dung mọi hoùa hoỹc Dung mọi vỏỷt lyù
Khờ õaợ xổớ lyù coù õọỹ saỷch cao.
ọỹ choỹn loỹc thỏỳp.
Hydrocarbone bở hỏỳp thuỷ theo dung mọi thỏỳp.
Suới boỹt, n moỡn cao.
Khọng thuỏỷn lồỹi khi xổớ lyù khờ ỏứm
Chi phờ cho quaù trỗnh hoaỡn nguyón cao.
ọỹ saỷch cuớa khờ õaợ xổớ lyù khọng cao lừm.
ọỹ choỹn loỹc cao.
Hydrocarbone hỏỳp thuỷ theo dung mọi cao.
Khọng suới boỹt, khọng n moỡn.
Coù thóứ õọửng thồỡi taùch nổồùc
Chi phờ cho quaù trỗnh hoaỡn nguyón thỏỳp.

2.2.3. DUNG MI HN HĩP
Dung mọi họựn hồỹp ồớ õỏy õổồỹc hióứu theo 2 daỷng: laỡ họựn hồỹp dung mọi vỏỷt lyù vaỡ dung
mọi hoùa hoỹc, họựn hồỹp caùc dung mọi hoùa hoỹc (amine) vồùi nhau.
Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
15
Cạc quạ trçnh lm sảch khê khi cạc håüp cháút khäng mong mún bàòng dung mäi l

häùn håüp dung dëch nỉåïc alkanolamine våïi dung mäi hỉỵu cå nhỉ sulfolane, methanol Chụng
dỉûa trãn ngun tàõc háúp thủ váût l cạc håüp cháút khäng mong mún bàòng dung mäi hỉỵu cå v
tỉång tạc họa hc våïi alkanolamine. Cạc quạ trçnh ny kãút håüp âỉåüc nhiãưu ỉu âiãøm ca háúp
thủ váût l v háúp thủ họa hc. Chụng cọ thãø âỉåüc sỉí dủng âãø lm sảch triãût âãø ton bäü khê
khi H
2
S, CO
2
, RSH, COS v CS
2
. Nhỉåüc âiãøm cå bn ca quạ trçnh l cạc dung mäi váût l
âỉåüc sỉí dủng háúp thủ tỉång âäúi täút cạc hydrocarbone nãn lỉåüng máút mạt låïn. Do váûy, nãúu sỉí
dủng khê acide âãø sn xút lỉu hunh thç cáưn phi cọ thiãút bë tạch hydrocarbone khi khê
acide trỉåïc khi âãún hãû thäúng sn xút lỉu hunh.
Mäüt dảng dung mäi häùn håüp ngy nay âỉåüc sỉí dủng nhiãưu l kãút håüp cạc
alkanolamine nhàòm táûn dủng nhỉỵng ỉu âiãøm âàûc th ca cạc loải amine. Thỉûc tãú quạ trçnh
ny â âỉåüc thỉûc hiãûn åí Cäng ty dáưu lỉía Iran v cho kãút qu täút. ÅÍ âáy sỉí dủng häùn håüp cọ
thnh pháưn khạc nhau cạc amine MDEA v DEA (hồû
c MEA). Sỉû kãút håüp ny tàng cỉåìng
loải b CO
2
âiãưu ny âỉåüc l gii båíi Polasek - Bullin v Iglesias Silva (1992)[4]. MDEA
âỉåüc xem nhỉ l amine cå bn cn DEA hồûc MEA l amine báûc 2, cạc amine báûc 2 ny
thỉåìng cọ phán tỉí lỉåüng nh hån 20% trong häùn håüp amine do âọ åí näưng âäü DEA hồûc
MEA tháúp hån thç näưng âäü ca amine häùn håüp cọ thãø cao bàòng 55% wt v khäng thãø ngàn
âỉåüc àn mn thiãút bë. Quạ trçnh hoảt âäüng våïi häùn håüp amine bë nh hỉåíng båíi näưng âäü häùn
håüp v cháút lỉåüng cạc amine (tỉïc l quạ trçnh bo qun). Näưng âäü täúi ỉu ca häùn håüp dung
mäi phủ thüc vo thnh pháưn khê hay nọi cạch khạc chênh l hm lỉåüng H
2
S v CO

2
trong
khê chua (sour gas), v phủ thüc vo ạp sút lm viãûc cng nhỉ tiãu chøn ca khê cáưn xỉí
l. Âäúi våïi quạ trçnh xỉí l khê thiãn nhiãn hồûc khê âäưng hnh thç häùn håüp dung mäi âiãøn
hçnh l MDEA v DEA hồûc MEA, cạc amine ny s loải b mảnh CO
2
trong khi váùn giỉỵ lải
cạc âàûc tênh mong mún ca MDEA cng nhỉ gim váún âãư àn mn v gim nhiãût phn ỉïng.
Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
16
Ta seợ thỏỳy roợ õióửu naỡy khi khaớo saùt vióỷc sổớ duỷng họựn hồỹp dung mọi MDEA vaỡ DEA coù
thaỡnh phỏửn khaùc nhau vồùi caùc thióỳt bở, thaỡnh phỏửn khờ nguyón lióỷu, tióu chuỏứn khờ khổớ acide
giọỳng nhau. Theo vióỷc khaớo saùt thỗ DEA vaỡ MDEA coù nọửng õọỹ thay õọứi theo thổù tổỷ tổỡ 10-
30% wt vaỡ 5-39% wt ta phaới tỗm ra nọửng õọỹ tọỳi ổu vồùi caùc amine thaỡnh phỏửn.
Qua khaớo saùt cuớa Khadaman vaỡ Taghi Zoghi cuỡng Abedinzadegan thỗ vồùi amine tọứng nọửng
õọỹ 49% trong õoù 20-30% DEA thỗ coù thóứ tọỳi ổu cho quaù trỗnh khổớ cho mọỹt doỡng khờ coù thaỡnh
phỏửn cho trổồùc cuớa quaù trỗnh khaớo saùt:
Baớng 1.5 Thaỡnh phỏửn khờ tổỷ nhión cho quaù trỗnh khaớo saùt[5]:

Thaỡnh phỏửn % mole Thaỡnh phỏửn % mole
H
2
O 0.03 C
2
0.58
N
2
0.52 C
3

0.09
CO
2
6.41 i-C4 0.02
H
2
S 3.85 n-C4 0.03
COS 17 ppm i-C5 0.02
C
1
88.35 n-C5 0.1
Aùp suỏỳt: 1063 bara Nhióỷt õọỹ: 21
o
C C6
+
-

Theo õoù cuỡng mọỹt lổu lổồỹng amine thỗ nng suỏỳt nhaỡ maùy tng lón (16-37%) so vồùi khi sổớ
duỷng mọỹt amine (vồùi DEA thỗ tng õổồỹc 22%)
Mỷc dỏửu quaù trỗnh sổớ duỷng dung mọi họựn hồỹp coù nhióửu phổùc taỷp hồn so vồùi khi sổớ
duỷng mọỹt amine nhổng vồùi nhổợng ổu õióứm nọứi bỏỷt cuợng nhổ nhổợng tióu chuỏứn ngaỡy caỡng
khừt khe vóử vióỷc baớo vóỷ mọi trổồỡng thỗ õỏy seợ laỡ phổồng phaùp õổồỹc sổớ duỷng chuớ yóỳu trong
tổồng lai.
Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
17
2.3. CẠC QUẠ TRÇNH XỈÍ L KHÊ ACIDE BÀỊNG AMINE
2.3.1. XỈÍ L BÀỊNG MEA.
MEA l amine báûc mäüt, âỉåüc sỉí dủng nhiãưu vç tênh dãù sn xút ca nọ. Tuy nhiãn, so
våïi cạc amine báûc hai, báûc ba thç nọ cọ nhỉåüc âiãøm l àn mn. Do váûy, näưng âäü ca MEA

trong dung dëch khäng vỉåüt quạ 15 - 20% khäúi lỉåüng. Khi näưng âäü tàng lãn thç àn mn cng
tàng theo. Mäúi liãn quan giỉỵa näưng âäü dung dëch v váûn täúc àn mn nhỉ váûy lm hản chãú
kh nàng tàng hiãûu qu ca quạ trçnh háúp thủ bàòng amine. Tuy nhiãn, trong nhỉỵng nàm gáưn
âáy, nhåì viãûc nghiãn cỉïu cháút ỉïc chãú àn mn nãn cọ kh nàng tàng näưng âäü MEA trong
dung dëch âãún 30% thãø têch, do váûy quạ trçnh lm sảch khê acide bàòng MEA tråí thnh cọ låüi
v tiãún bäü hån.
Ỉu âiãøm ca quạ trçnh: lm sảch khê triãû
t âãø khi H
2
S v CO
2
(do cọ kh nàng tạch
âäưng thåìi khäng chn lc H
2
S v CO
2
), gim hm lỉåüng H
2
S xúng cn vi ppm âỉåüc âm
bo trong khong ạp sút riãng pháưn räüng; MEA cọ tênh äøn âënh họa hc cao, dãù tại sinh, cọ
kh nàng phn ỉïng cao; cäng nghãû v thiãút bë âån gin v âäü bãưn cao khi váûn hnh âụng;
dung dëch MEA tỉång âäúi khọ háúp thủ hydrocarbone nãn täøn tháút êt.
Nhỉåüc âiãøm ca quạ trçnh: mỉïc âäü bo ha ca dung dëch tháúp; lỉu lỉåüng riãng cháút
háúp thủ v chi phê váûn hnh cao; mäüt vi tảp cháút (mercaptane, CO
2
, SO
2
, SO
3
, COS v CS

2
)
chỉïa trong khê ngun liãûu, khi tỉång tạc våïi dung mäi tảo thnh cạc håüp cháút khäng thãø
tạch ra trong quạ trçnh tại sinh, lm máút hoảt tênh ca cháút háúp thủ, tàng tênh tảo bt v tênh
àn mn ca dung mäi. Do váûy, khi cọ COS v CS
2
trong khê thç quạ trçnh khäng âỉåüc ỉïng
dủng. Khi sỉí dủng MEA thç mỉïc âäü thu häưi mercaptane v cạc tảp cháút chỉïa lỉu hunh khạc
tháúp; tàng khuynh hỉåïng tảo bt khi cọ cạc hydrocarbone lng, sulfure sàõt, thiosulfite v cạc
sn pháøm phán hy MEA cng nhỉ cạc tảp cháút cå hc v mäüt säú dảng cháút ỉïc chãú àn mn
cọ trong hãû thäúng. Ạp sút håi bo ha ca MEA tỉång âäúi cao nãn máút mạt låïn.
Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
18
Âãø loải trỉì sỉû tảo bt, ngỉåìi ta cho thãm vo dung dëch MEA phủ gia chäúng tảo bt
0.001- 0.0015% khäúi lỉåüng. Cháút chäúng tảo bt thỉåìng dng l huưn ph nỉåïc silicone
hồûc rỉåüu cọ nhiãût âäü säi cao (oleil )
Bng 1.6 Cạc chè tiãu ca quạ trçnh lm sảch bàòng MEA khê m Mubarek

Nàng sút theo khê ngun liãûu, 1000m
3
/h 70 - 90
Lỉu lỉåüng cháút háúp thủ tại sinh (m
3
/h) 100 - 130
Näưng âäü trong khê ngun liãûu (%V)
H
2
S
CO

2


0.3 - 0.4
1.3 - 1.4
Näưng âäü trong khê â lm sảch
H
2
S, mg/m
3

CO
2
, % thãø têch

20
0.1
Näưng âäü khê acide trong cháút háúp thủ (mol/mol MEA)
- Trong dung dëch tại sinh
H
2
S
Σ H
2
S v CO
2

- Trong dung dëch bo ha
H
2

S
Σ H
2
S v CO
2



0.01 - 0.03
0.13 - 0.15

0.06 - 0.1
0.36 - 0.45
Näưng âäü MEA trong cháút háúp thủ, % m 8 - 12

2.3.2 XỈÍ L BÀỊNG DEA
Dung mäi âỉåüc sỉí dủng l dung dëch nỉåïc diethanol amine (DEA), l amine báûc hai,
âỉåüc sỉí dủng räüng ri hån so våïi MEA. DEA kẹm àn mn hån so våïi MEA nãn cọ thãø sỉí
dủng nọ åí näưng âäü 25 - 30% khäúi lỉåüng trong dung dëch. Näưng âäü DEA trong dung dëch phủ
thüc vo näưng âäü khê acide trong ngun liãûu ban âáưu, âäü bo ha ca dung dëch [7]:
Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
19

Näưng âäü khê acide (m
3
/l) 0.05 - 0.08 0.14 - 0.15 0.15 - 0.17
Näưng âäü DEA (%) 20 - 25 25 - 27 25 - 30

Quạ trçnh lm sảch bàòng DEA våïi näưng âäü 25 - 27% âỉåüc ỉïng dủng khi ạp sút riãng

pháưn ca khê acide l 0.2 MPa v låïn hån.
*Ỉu âiãøm ca quạ trçnh:
- Bo âm lm sảch triãût âãø khê khi H
2
S v CO
2
våïi sỉû cọ màût ca COS v CS
2
(do
sn pháøm phn ỉïng ca DEA våïi COS v CS
2
bë thy phán trong quạ trçnh tại sinh dung mäi
âãún CO
2
v H
2
S).
- Dung dëch DEA bãưn vãư màût họa hc trong âiãưu kiãûn ca quạ trçnh, cọ ạp sút håi
bo ha tháúp nãn máút mạt êt hån so våïi MEA; cäng nghãû v thiãút bë âån gin, bãưn nãúu váûn
hnh âụng hãû thäúng.
- Khê acide loải b âỉåüc tỉì 0,3 - 0,35 (mol/molDEA). Sỉû háúp thủ diãùn ra åí nhiãût âäü 10
- 20
o
C cao hån trong quạ trçnh MEA nãn cho phẹp loải trỉì sỉû tảo bt mnh liãût ca dung
dëch khi lm sảch khê cọ näưng âäü cạc hydrocarbone nàûng cao (hồûc cọ hydrocarbone lng
trong dung dëch).
- Sn pháøm phán hy ca DEA cọ tênh àn mn êt hån so våïi sn pháøm phán hy
MEA.
*Nhỉåüc âiãøm ca quạ trçnh:
- Kh nàng háúp thủ ca dung mäi tháúp do nọ l amine báûc 2 nãn cọ ại lỉûc våïi H

2
S v
CO
2
nho,í nháút l våïi dng khê ngun liãûu cọ ạp sút tháúp, lỉu lỉåüng riãng ca cháút háúp thủ
cao v chi phê váûn hnh låïn.
Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
20
- Mọỹt sọỳ taỷp chỏỳt chổùa trong khờ nguyón lióỷu (HCN ) tổồng taùc vồùi dung mọi taỷo
thaỡnh caùc hồỹp chỏỳt khọng taùi sinh õổồỹc; khaớ nng hỏỳp thuỷ caùc mercaptane vaỡ caùc hồỹp chỏỳt
hổợu cồ chổùa lổu huyỡnh khaùc thỏỳp.
-Trong trổồỡng hồỹp aùp suỏỳt quaù thỏỳp vaỡ thồỡi gian lổu loớng trón õộa khoaớng 2 giỏy thỗ
DEA seợ hỏỳp thuỷ choỹn loỹc H
2
S nhổ vỏỷy seợ coù mọỹt lổồỹng CO
2
õaùng kóứ ra ngoaỡi theo khờ saớn
phỏứm.
Baớng 1.7 So saùnh dung dởch MEA vaỡ DEA

Dung dởch MEA Dung dởch DEA
Nọửng õọỹ sổớ duỷng nhoớ do n moỡn
thióỳt bở.
Khọỳi lổồỹng phỏn tổớ thỏỳp nón lổồỹng
cỏỳu tổớ hoaỷt õọỹng trón m
3
dung mọi
cao hồn DEA
Khaớ nng hỏỳp thuỷ caùc cỏỳu tổớ nheỷ cao

hồn so vồùi DEA
ọỹ saỷch cuớa khờ õaợ xổớ lyù cao hồn
Nọửng õọỹ trong dung mọi nhióửu hồn MEA do
DEA ờt n moỡn hồn.
Mổùc õọỹ xổớ lyù khờ acide thỏỳp hồn so vồùi MEA
Tọứn thỏỳt do bay hồi thỏỳp
Khaớ nng chọỳng taỷo boỹt tọỳt hồn
Dóự hoaỡn nguyón hồn so vồùi MEA

Nhổ vỏỷy, DEA khừc phuỷc caùc nhổồỹc õióứm cuớa MEA. Do vỏỷy, DEA õổồỹc sổớ duỷng
rọỹng raợi õóứ khổớ acide cho caùc loaỷi khờ tổỷ nhión, õỷc bióỷt laỡ caùc loaỷi khờ coù nọửng õọỹ H
2
S = 9-
25% khọỳi lổồỹng.
2.3.3 Xặ LYẽ BềNG DIPA
Dung mọi õổồỹc duỡng laỡ dung dởch nổồùc DIPA vồùi nọửng õọỹ tổồng õọỳi cao 30 - 40%.
Nhồỡ dung mọi naỡy, vióỷc laỡm saỷch trióỷt õóứ khờ khoới H
2
S (õóỳn 1.5mg/m
3
) õổồỹc baớo õaớm. DIPA
coù thóứ õọửng thồỡi laỡm saỷch khờ khoới CO
2
, COS vaỡ RSR. Hoaỷt tờnh cuớa DIPA theo CO
2
thỏỳp
hồn so vồùi dung dởch MEA nón õọỹ choỹn loỹc cuớa DIPA õọỳi vồùi CO
2
thỏỳp hồn so vồùi MEA.
Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du

TS. Nguyn Thanh Sn
21
Trong quaù trỗnh laỡm saỷch coù õóỳn 40 - 50% COS vaỡ RSR õổồỹc hỏỳp thuỷ. DIPA tổồng taùc vồùi
CO
2
, COS vaỡ RSR taỷo thaỡnh caùc hồỹp chỏỳt dóự taùi sinh, vỗ vỏỷy sổỷ phỏn huớy cuớa DIPA do tổồng
taùc vồùi caùc hồỹp chỏỳt chổùa lổu huyỡnh vaỡ oxy ờt hồn nhióửu so vồùi quaù trỗnh MEA.
ọỹ hoỡa tan caùc hydrocarbone trong quaù trỗnh DIPA khọng lồùn, vỗ vỏỷy nọửng õọỹ cuớa
chuùng trong khờ acide khọng lồùn hồn 0.5% thóứ tờch. Sồ õọử cọng nghóỷ laỡm saỷch bũng MEA vaỡ
quaù trỗnh DIPA thổỷc tóỳ khọng khaùc nhau, vỗ vỏỷy hóỷ thọỳng laỡm saỷch bũng MEA coù thóứ dóự
daỡng chuyóứn õọứi cho hoaỷt õọỹng vồùi DIPA.
Baớng 1.8 Thọng sọỳ cọng nghóỷ khi thay MEA bũng DIPA (nng suỏỳt giổợ nguyón)[8]:

MEA DIPA
Nng suỏỳt theo nguyón lióỷu khờ, m
3
/h 156.25 156.25
Thóứ tờch dung mọi tuỏửn hoaỡn, m
3
/h 162 126
Nọửng õọỹ trong khờ saỷch:
H
2
S, mg/m
3

CO
2
, % thóứ tờch

5.7
0.01

5.7
0.01
Khaớ nng hỏỳp thuỷ cuớa dung mọi, m
3

khờ acide/1m
3
dung mọi
30 41
Tióu hao hồi nổồùc, t/h 29 18.2

Quaù trỗnh DIPA ổùng duỷng rọỹng raợi õóứ xổớ lyù khờ tổỷ nhión vaỡ dỏửu moớ cuợng nhổ khờ cuớa
quaù trỗnh xuùc taùc (FCC, HDS ) trong caùc nhaỡ maùy chóỳ bióỳn dỏửu moớ.

2.3.4 Xặ LYẽ BềNG DGA
DGA coù tờnh nng kyợ thuỏỷt giọỳng MEA. Dung mọi õổồỹc sổớ duỷng laỡ dung dởch nổồùc
diglycol amine vồùi nọửng õọỹ 40 - 60% khọỳi lổồỹng. Dung mọi sổớ duỷng õổồỹc ồớ nọửng õọỹ cao
Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
22
chênh l do ạp sút håi bo ha nh. Nhåì âọ, dung mäi lm sảch triãût âãø khê khi H
2
S (âãún
5.7mg/m
3
) v gim âỉåüc lỉu lỉåüng v báûc tưn hon, tàng tênh kinh tãú. Âäü hoảt âäüng ca
DGA theo CO

2
cao hån MEA. Tỉång tạc giỉỵa DGA våïi CO
2
, COS, CS
2
v mercaptan dáùn
âãún tảo thnh cạc håüp cháút dãù tại sinh. Trong quạ trçnh lm sảch, kh nàng thu häưi CO
2
,
COS, CS
2
v cạc RSH nhẻ cao. Âäü bo ha ca dung dëch DGA cọ thãø âảt 40 - 50 lêt khê
acide trãn 1 lêt dung dëch (âäúi våïi MEA l 30-35l/l dd).
Quạ trçnh ny âỉåüc âãư nghë sỉí dủng khi hm lỉåüng khê acide trong khê ngun liãûu l
1.5-8%. Quạ trçnh tại sinh DGA âỉåüc thỉûc hiãûn trong chán khäng (13-17 Kpa) v nhiãût âäü
âạy thạp l 160-170
o
C. Viãûc thay MEA bàòng DGA cho phẹp gim lỉu lỉåüng riãng cháút háúp
thủ v chi phê nàng lỉåüng 25-40%. Nàm 1965, DGA láưn âáưu tiãn âỉåüc ạp dủng trong hãû
thäúng cäng nghiãûp âãø lm sảch khê chỉïa H
2
S; nàm 1974 åí M, dung mäi ny âỉåüc sỉí dủng åí
34 hãû thäúng cäng nghãû.
Bng 1.9 Mäüt säú thäng säú cäng nghãû quạ trênh xỉí l khê H
2
S bàòng DGA
(H
2
S chiãúm 5%vol):
Nàng sút theo khê ngun liãûu, 1000m

3
/h 142.9
Thãø têch dung mäi tưn hon, m
3
/h 126
Kh nàng háúp thủ ca dung mäi, m
3
/m
3
41
Näưng âäü trong khê â lm sảch:
H
2
S, mg/m
3

CO
2
, % thãø têch

5.7
0.01
Tháút thoạt dung mäi, m
3
/nàm 56.9

2.3.5 XỈÍ L BÀỊNG MDEA
Cạc âiãưu kiãûn váûn hnh ca methyl di ethanol amine âỉåüc thiãút láûp khäng cäú âënh so
våïi cạc amine â nọi åí trỉåïc båíi vç tênh linh âäüng mãưm do v nhiãưu ỉïng dủng khạc nhau,
Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du

TS. Nguyn Thanh Sn
23
ngaỡy nay noù õaợ thổỷc sổỷ õổồỹc ổùng duỷng rọỹng raợi trón thóỳ giồùi. MDEA laỡ amine bỏỷc 3 vaỡ
khoaớng nọửng õọỹ thổồỡng sổớ duỷng laỡ 20-50% wt do noù n moỡn ờt, lổồỹng acide hỏỳp thuỷ nhióửu
0.7-0.8 mol acide/molMDEA. Dung dởch vồùi nọửng õọỹ thỏỳp hồn laỡ kióứu õổồỹc choỹn khi aùp suỏỳt
thỏỳp, õọỹ choỹn loỹc cao aùp duỷng trong dỏy chuyóửn Shell Claus off gas-treating (SCOT) [10].
MDEA coù khaớ nng phỏn huớy caùc hồỹp chỏỳt oxigen maỡ tổỡ noù hỗnh thaỡnh nón caùc daỷng
acide n moỡn, nóỳu khọng õổồỹc loaỷi boớ thỗ taỷo nón sulphide sừt trong hóỷ thọỳng.
Mọỹt ổu õióứm khaùc cuớa MDEA laỡ aùp suỏỳt hồi baợo hoỡa thỏỳp nón mỏỳt maùt ờt, nhióỷt cuớa
caùc phaớn ổùng vồùi khờ acide thỏỳp, khaớ nng phỏn huớy keùm vaỡ quan troỹng laỡ
hỏỳp thuỷ choỹn loỹc
H
2
S trong doỡng khờ coù CO
2
(theo Blance et al-1982). Nhổng ồớ tố lóỷ CO
2
/H
2
S cao thỗ phỏửn lồùn
CO
2
loỹt qua tỏửng hỏỳp thuỷ vaỡ ra ngoaỡi theo khờ saớn phỏứm vỗ vỏỷy chố nón duỡng khi tố lóỷ
CO
2
/H
2
S khọng quaù cao. Dung mọi naỡy hỏỳp thuỷ ờt CO
2
chờnh laỡ do amine bỏỷc 3 khọng coù khaớ

nng taỷo carbamat vồùi CO
2
, phaớn ổùng chố xaớy ra sau khi CO
2
kóỳt hồỹp vồùi H
2
O vaỡ tióỳp tuỷc
phaớn ổùng kióứu acide - bazồ vồùi amine:
CO
2
+ H
2
O + R
2
N-CH
3


R
2
NCH
4
+
+ HCO
3
-

Tọỳi thióứu coù 6 cồ chóỳ cho phaớn ổùng giổợa CO
2
vaỡ MDEA õổồỹc õổa ra (Cornelison-

1982; Barth et al-1981; Danckwets-1979). Phaớn ổùng vồùi H
2
S cuợng bũng cồ chóỳ dởch chuyóứn
proton giọỳng nhổ amine bỏỷc1 vaỡ bỏỷc 2 (jou et al-1982) [11]:
H
2
S + R
2
N-CH
3


R
2
NCH
4
+
+ HS
-

Vióỷc hỏỳp thuỷ choỹn loỹc H
2
S coù thóứ tọỳt hồn nóỳu tọỳi ổu hoùa thióỳt kóỳ thaùp hỏỳp thuỷ nhũm
õaỷt thồỡi gian lổu loớng trón õộa tổỡ 1.5-3.0 giỏy vaỡ tng nhióỷt õọỹ cuớa thaùp lón, caớ hai õióửu õoù
cho pheùp hỏỳp thuỷ tọỳt H
2
S vaỡ tổỡ chọỳi hỏỳp thuỷ CO
2
.
Dung mọi naỡy cho pheùp sọỳ voỡng tuỏửn hoaỡn beù do nọửng õọỹ cuớa dung dởch cao, do vỏỷy,

loaỷi dung mọi naỡy õổồỹc õóử nghở sổớ duỷng nhióửu trong phỏn xổồớng taùch H
2
S trong nhaỡ maùy loỹc
dỏửu.

Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn
24
Baớng 1.10 Thọng sọỳ cuớa caùc amine thổồỡng sổớ duỷng :

Amine MEA DEA DGA MDEA
Khoaớng nọửng õọỹ, %wt 15-20 25-30 50-70 20-50
Khaớ nng hỏỳp thuỷ mol/mol 0.3-0.35 0.3-0.4 0.3-0.4 Khọng haỷn chóỳ

H2S
, BTU/lb 550 511 674 522

CO2
, BTU/lb 825 653 850 600
Khaớ nng hỏỳp thuỷ choỹn loỹc H
2
S Khọng Haỷn chóỳ Khọng Rỏỳt tọỳt

2.4 CAẽC QUAẽ TRầNH Xặ LYẽ KHấ ACIDE BềNG DUNG MI VT LYẽ
2.4.1 QUAẽ TRầNH FLUOR
Chỏỳt hỏỳp thuỷ õổồỹc sổớ duỷng trong cọng nghóỷ naỡy laỡ propylen cacbonat, coù tờnh chỏỳt vỏỷt
lyù nhổ sau [13]:
Nhióỷt õọỹ sọi (
0
C) 242

Nhióỷt õọỹ noùng chaớy (
0
C) -49
Khọỳi lổồỹng rióng ồớ 20
0
C (g/ml) 1.2
Khọỳi lổồỹng phỏn tổớ 102
ọỹ nhồùt ồớ 18
0
C (m
2
/s) 6.64.10
-6

Aẽp suỏỳt hồi baợo hoaỡ ồớ 27
0
C (Pa). 0.666
ặu õióứm:
- Coù khaớ nng hoaỡ tan tọỳt H
2
S, CO
2
, COS, CS
2
.
- Coù tờnh n moỡn yóỳu.
- Quaù trỗnh hoaỡn nguyón dung mọi ờt tọỳn nng lổồỹng.
- Bóửn vóử mỷt hoaù hoỹc trong õióửu kióỷn cuớa quaù trỗnh.
Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du
TS. Nguyn Thanh Sn

25
- Coù aùp suỏỳt hồi baợo hoaỡ thỏỳp. Vỗ vỏỷy trong quaù trỗnh hoaỡn nguyón dung mọi (bũng caùch
giaớm aùp suỏỳt) thỗ dung mọi ờt bở cuọỳn theo khờ acide.
- ọỹ uyóứn chuyóứn cuớa quaù trỗnh hỏỳp thuỷ bũng dung mọi propylen cacbonat cao.

Nhổồỹc õióứm:
- Lọi cuọỳn hydrocacbon nhióửu gỏy laỡm thỏỳt thoaùt lổồỹng lồùn saớn phỏứm, õọửng thồỡi haỡm lổồỹng
HC cao trong khờ acide seợ khọng coù lồỹi cho quaù trỗnh saớn xuỏỳt lổu huyỡnh sau naỡy (phỏn
xổồớng Claus).
- Quaù trỗnh hỏỳp thuỷ xaớy ra ồớ nhióỷt õọỹ thỏỳp (-6
ữ
0
0
C), tọỳn chi phờ nng lổồỹng cho quaù trỗnh
laỡm laỷnh.