MDEA 胺法是一种用来从气体中去除二氧化碳（CO₂）的化学吸收方法，常见于天然气、合成气以及炼厂气的处理。跟传统的一、二级胺（如MEA、DEA）相比，MDEA（甲基二乙醇胺）属于三级胺，它和 CO₂ 的反应方式不形成稳定的氨基甲酸盐（carbamate），因而单位胺的吸收容量更大、再生时需要的热量通常更低。简单来说：吸收步骤在吸收塔里把 CO₂ 从气相转移到液相并“固定”在胺溶液里；再生步骤在脱附塔里通过加热把 CO₂ 释放出来，胺溶液得以循环使用。MDEA 胺法在工业上受欢迎的原因包括能耗较低、对酸性气体（如 H₂S）有良好选择性、溶剂稳定性相对好。但它的吸收速率比一级、二级胺慢，需要注意工艺参数、接触时间以及常常配合促进剂（如哌嗪）以提高吸收速率。

什么是 MDEA？

MDEA（甲基二乙醇胺）是一种有机胺，水溶液形式用于工业吸收 CO₂。它的特点是属于三级胺，不与 CO₂ 直接形成稳定的胺CO₂ 键（即不常形成氨基甲酸盐），而是通过促进 CO₂ 与水反应生成碳酸氢根（HCO₃⁻），胺通过接受质子（H⁺）来“中和”这一过程，从而达到吸收效果。因为不形成稳固的碳酸铵类化合物，一摩尔 MDEA 能够对应近一摩尔或更高的 CO₂ 负荷（在一定条件下），这就带来了较高的吸收容量。

化学原理（反应步骤）

1. CO₂ 在气液界面溶解为溶解的 CO₂（CO₂(aq)）。

2. CO₂ 与水发生水合反应：CO₂ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + H⁺。

3. MDEA 作为碱接受 H⁺：R₃N + H⁺ ⇌ R₃NH⁺（这里 R₃N 即 MDEA）。

4. 结果是 CO₂ 以碳酸氢根的形式存在于溶液中，而胺以质子化的形式存在，整个体系维持电中性。

以上是主要路径；因为没有大量形成氨基甲酸盐（carbamate），所以溶剂的化学负荷更高，但该过程本身在化学动力学上比 MEA、DEA 要慢。

吸收—再生的工艺流程

吸收塔（气—液接触）：含 CO₂ 的气体自下而上与向下流动的 MDEA 溶液接触，气体中的 CO₂ 被吸收进入液相，溶液从“清”的胺变为“富”的胺（rich amine）。

富胺换热与若干处理：富胺通常要经过换热器与回流、可能有闪蒸或除杂步骤，去除溶液中的微量杂质和轻组分。

脱附塔（再生）：富胺在脱附塔或再生器里被加热（通常用重沸器提供热量），使吸收的 CO₂ 从溶液中释放出来，生成贫胺（lean amine），贫胺回到吸收塔循环使用，释放的 CO₂ 则回收或排放（视工艺而定）。

动力学与促进剂问题

MDEA 虽然热力学上容量高，但化学吸收速率较慢，尤其在低温或接触时间短时表现明显。因此工业上常用促进剂（activator）如哌嗪（PZ）来加速 CO₂ 的转化与吸收；也可以调节塔内的传质条件（增大传质面积、延长气液接触时间、提高压力等）来提高效率。操作温度过高会降低吸收能力，过低则不利于再生，需在吸收与再生之间平衡。

优点与缺点

优点：

单位胺吸收容量高（理论上接近 1:1 或更高），再生热负荷低于部分一级胺体系。

对 H₂S 等强酸性气体有较好选择性，适合需要选择性去除 H₂S 的场合。

溶剂化学稳定、腐蚀性相对较小，使用寿命较长。

缺点：

原生吸收速率慢，常需添加促进剂或改进塔内传质条件。

长期存在氧化、热降解和发泡等操作问题，需要溶剂补充与再生处理。

对设备维护和溶剂管理有一定要求（比如除油、除微量组分、在线检测）。

实际操作中的注意点

控制溶剂的温度与循环量以兼顾吸收效率与再生能耗；

定期检测并处理氧化产物、热降解产物及悬浮物，必要时进行溶剂再生或补充；

如果需要更快的吸收速度，可使用 MDEA + 促进剂（如哌嗪）混合体系；

工艺上要注意防止气液接触不良、塔内短路或溶剂损失；同时保证脱附塔有足够的再生温度和汽提性能。

MDEA 胺法的核心就是利用三级胺作为碱，通过促进 CO₂ 与水形成碳酸氢根、并由胺接受质子来把 CO₂ 固定在溶液中；再通过加热把 CO₂ 释放、胺再生循环使用。它的优点是单位溶剂容量大、再生能耗较低、对 H₂S 有良好选择性，且溶剂稳定性较好；但吸收速率比一级、二级胺慢，需要通过工艺优化或加入促进剂来提升效率。实际工程中，选择 MDEA 体系往往是为了在总能耗、选择性和溶剂寿命之间取得平衡。若你的目标是对 H₂S 做优先去除或在大规模连续处理时降低再生能耗，MDEA 是常见且成熟的选择；但若要求快速捕捉 CO₂（短停留时间、高传质要求），就需要结合促进剂或考虑其它胺类作为补充。