环丁砜-甲基二乙醇胺溶液脱除高酸性天然气中H2S、CO2及有机硫实验研究

对环丁砜甲基二乙醇胺溶液脱除高酸性天然气中H2S、CO2和有机硫的性能进行了系统的研究。获取了该溶液在不同砜胺配比、不同填料高度、不同贫液入塔温度、不同吸收压力、不同气液比等条件下的吸收性能数据。明确了溶液中甲基二乙醇胺与环丁砜配比变化、填料高度变化、压力变化、贫液入塔温度变化、气液比变化对溶液脱除有机硫的影响规律。本文还研究了几种组成的环丁砜-甲基二乙醇胺溶液在模拟的川东北铁山坡气田气质条件下的吸收性能,并根据研究结果,对拟建中的铁山坡高含硫天然气净化厂的脱硫溶剂组成提出了建议。     

MDEA-TETA溶液中CO2的解吸动力学研究

从工程应用出发,采用动态法测定了三个配比的N-甲基二乙醇胺＋三乙烯四胺混合溶液的CO2解吸速率。基于解吸机理和实验数据,建立了该溶液CO2解吸的简化动力学方程。方程的CO2解吸速率预测值与实验值的平均相对误差〈10%,方程可用于工业上该类胺溶液再生过程的设计和优化操作。     

有机胺溶液吸收CO_2的研究现状及进展

温室气体引起的全球气候变暖已成为国际社会关注的焦点。而CO2作为最主要的温室气体之一,它的减排与控制刻不容缓。综述了国内外CO2捕集技术中有机胺溶液吸收法的研究现状,概述了常用的一乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇等有机胺溶液吸收法,以及有机胺与其他溶剂混合吸收CO2的研究现状及进展;简要阐述了有机胺溶液吸收CO2的反应机理及反应动力学研究;介绍了国内外CO2捕集与封存技术的应用现状,并预测了有机胺溶液与其他溶剂混合吸收CO2的方法将是该方法的研究趋势之一。     

N-甲基二乙醇胺和三乙烯四胺混胺吸收CO_2性能的研究

以N-甲基二乙醇胺(MDEA)和三乙烯四胺(TETA)为原料配制5种混胺总含量为30%(φ)的吸收剂用于吸收CO2,在自制的吸收/解吸实验装置中考察混胺配比和吸收剂使用次数对吸收剂性能的影响。实验结果表明,吸收剂Ⅲ(26%(φ)MDEA+4%(φ)TETA)的吸收/解吸性能最好;在101.33 Pa和298.15 K的条件下,吸收剂Ⅲ对CO2的吸收量为0.8 699 mol/mol,平均吸收速率为1.880 mmol/s;在101.33 Pa和383.15 K的条件下,吸收剂Ⅲ对CO2的解吸率为91.61%;与第1次使用相比,吸收剂Ⅲ第4次使用时,CO2吸收量降低了26.8%,CO2解吸率降低了15.7%;使用4次后,吸收剂Ⅲ的质量和p H虽有所降低,但仍具有较佳的吸收/解吸性能。     

FCC再生烟气中CO2捕集技术的试验研究

根据FCC再生烟气特点,应用化学吸收法对烟气中CO2进行捕集。在 2 m3/h烟气中CO2捕集试验装置上对烟气中CO2捕集技术进行试验研究,结果表明：FCC再生烟气中CO2捕集的适宜工艺条件为：吸收剂质量分数15%～30%,吸收温度60~70 ℃,解吸温度90~120 ℃,气液体积比70~250,吸收液为全回流状态。在上述条件下,采用开发的新型吸收剂CHA,烟气中CO2的捕集率达95%,解吸率达80%。与单乙醇胺吸收剂相比,CHA的吸收速率相当,解吸能耗低,对设备的腐蚀性小,腐蚀速率仅为0.013 6 mm/a,同样条件下MEA的腐蚀速率为0.032 5 mm/a。烟气中的SO2对CO2的捕集效果影响较大,在CO2捕集前应先脱除。     

MDEA水溶液对H_2S和CO_2混合气体吸收速率的测定

采用实验方法,测定了20℃时N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液对H2S、CO2纯气体以及H2S和CO2混合气的初始吸收速率。结果表明,H2S和CO2初始吸收速率分别为8.31×10-3mol.s-1.m-2和1.90×10-3mol.s-1.m-2;吸收H2S和CO2混合气,各组分的初始吸收速率与其分压成线性关系。得到了MDEA溶液吸收H2S和CO2混合气的速率表达式。     

FCC再生烟气中CO_2捕集技术的试验研究

根据FCC再生烟气特点,应用化学吸收法对烟气中CO2进行捕集。在2m3/h烟气中CO2捕集试验装置上对烟气中CO2捕集技术进行试验研究,结果表明,FCC再生烟气中CO2捕集的适宜工艺条件为:吸收剂质量分数15%~30%,吸收温度60~70℃,解吸温度90~120℃,气液体积比100~250,吸收液为全回流状态。在上述条件下,采用开发的新型吸收剂CHA,烟气中CO2的捕集率达95%,解吸率达80%。与单乙醇胺吸收剂(MEA)相比,CHA的吸收速率相当,解吸能耗低,对设备的腐蚀性小,腐蚀速率仅为0.013 6mm/a,同样条件下MEA的腐蚀速率为0.032 5mm/a。烟气中的SO2对CO2的捕集效果影响较大,在CO2捕集前应先脱除。     

用MDEA-DETA复合溶液脱除油田伴生气中CO2

以胜利油田纯梁采油厂某区块的二氧化碳驱采油现状为研究背景,结合生产现场油田伴生气的气体组成,配制CO2体积分数比例为1∶9的伴生气,进行MDEA （N—甲基二乙醇胺）与DETA （二乙烯三胺）复合溶液脱除油田伴生气中CO2的正交实验研究。在吸收实验中,以吸收量为分析目标时,影响因素的次序依次为压力、转速、浓度配比、温度。MDEA+DETA复配后的富液再生率与转速、温度的变化关系并不明显,一直保持在96%以上,这说明该富液易分解;从能耗和再生速率的角度出发,复合溶液的再生条件为：再生温度104℃,反应釜搅拌速率为400 r/min。     

MEA-AMP二元复配溶液吸收烟气中二氧化碳的实验研究

实验以乙醇胺(MEA)为主体,加入定量的新型空间位阻胺2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)配成复合胺,研究了该复合胺液对CO_2吸收和再生性能,并与同浓度的MEA、二乙醇胺(DEA)溶液进行了比较,筛选了MEA-AMP体系中最佳吸收液。以搅拌实验装置研究了MEA-AMP不同配比的复合胺溶液吸收和解吸模拟烟道气中CO_2特性,揭示了吸收速率、吸收容量和酸碱度与时间之间的关系,并与目前工业应用较广的MEA、DEA溶液进行了对比分析;对CO_2初始逸出温度、试液再生温度、试液再生率、再生pH值下降率进行了记录分析。结果表明,0.7 mol/L MEA-0.3 mol/L AMP吸收容量最大,为0.329 moL;再生温度最低,为100℃,是MEA-AMP复合胺体系中最佳配比溶液。     

MEA溶液捕集CO2工艺优化及能耗分析

在对单乙醇胺(MEA)溶液捕集CO2解吸能耗分析的基础上,进一步探讨了液气比、MEA溶液浓度及MEA溶液吸收温度对CO2吸收效率和解吸能耗的影响。在模拟计算工况条件下,根据系统中能耗计算公式,可求得最佳液气比为5.6 L/m3。提高液气比有利于CO2的捕集,但当液气比大于5.6 L/m3时,CO2捕集系统中的单位能耗将增加;在吸收液浓度小于40%时,提高吸收剂溶液的质量浓度可以降低单位解吸能耗,但吸收剂质量浓度并不是越高越好,本工况条件下的适宜浓度范围为35%～40%;同时,MEA溶液在吸收-解吸过程中存在氧化和腐蚀问题。因此,CO2捕集系统工艺参数的优化是降低MEA溶液捕集CO2操作费用的关键。     

TEA+DETA混合胺液脱除天然气中H2S性能优选

运用小型反应釜及再生实验装置对三乙醇胺(TEA)+二乙烯三胺(DETA)混合胺液与N-甲基二乙醇胺(MDEA)+DETA混合胺液进行天然气中H₂S吸收、再生实验,并对不同配比的TEA+DETA混合胺液进行实验。通过分析吸收负荷、吸收速率、再生率指标优选出较优的脱H₂S胺液配比,并将其运用到工艺实验装置中。结果表明:TEA+DETA混合胺液与传统的MDEA+DETA混合胺液相比具有更优的H₂S脱除性能与胺液再生性能;在3种不同摩尔配比中,配比为2.4:0.6的TEA+DETA混合胺液为最优的胺液配比;配比为2.4:0.6的TEA+DETA混合胺液在工艺实验装置中表现出了良好的脱H₂S性能与胺液再生性能。     

阳离子双子表面活性剂的静态吸附行为研究

采用紫外可见吸收光谱法,从吸附时间、吸附温度、表面活性剂浓度、吸附体系的液固比及pH值等方面系统研究了阳离子双子表面活性剂（NNMB）在净砂上的静态吸附特性。实验结果表明,NNMB表面活性剂的吸附量随着电解质浓度及离子强度增加而增大,在碱性溶液中的吸附主要是靠静电作用。探究了在碱性环境中有效抑制NNMB表面活性剂吸附损失的方法。     

哌嗪类有机胺溶液捕集CO2性能研究

目的 开发合适的有机胺脱碳溶液。方法 分别以PZ、1MPZ、HEP和AEP为吸收剂,考查了哌嗪类有机胺溶液的CO₂吸收/解吸性能。结果 PZ溶液和AEP溶液的CO₂吸收性能明显优于1MPZ溶液和HEP溶液,但二者的解吸率相对较低,不利于有机胺溶液的循环使用。1MPZ溶液解吸率虽大于85.00%,但其易挥发性导致CO₂循环吸收容量大幅降低,从而使其工业应用受限。而HEP溶液的解吸率约90.00%,且经4次循环吸收/解吸实验后,其CO₂吸收容量和解吸率变化幅度低于1%。结论 HEP溶液性能稳定,更适用于工业CO₂捕集过程,具有良好的应用前景。     

影响N-甲基二乙醇胺脱碳装置二氧化碳吸收性能的工艺参数优化

基于N-甲基二乙醇胺(MDEA)脱碳工业装置,考察了贫胺液MDEA浓度、吸收塔贫胺液与合成气的质量比、吸收塔压力、再生塔蒸汽用量与贫胺液循环量的质量比等工艺条件对CO2脱除效果的影响。结果表明,随着上述各工艺参数的增大,净化气中CO2的含量均呈先快后慢的降低趋势,MDEA溶液对CO2的吸收性能明显增强。在吸收塔压力为3.1 MPa,温度为45℃,贫胺液中MDEA的质量分数为30%,贫胺液循环量为75 t/h,合成气的进料量为17 t/h,再生塔蒸汽用量与贫胺液循环量的质量比为0.08的优化条件下,合成气中CO2组分的摩尔分数由10.22%可降至0.01%,脱碳率大于99.5%。     

纳米二氧化硅、二氧化钛对高吸水纤维性能的影响

在丙烯酸、丙烯酰胺单体溶液中均匀混合少量SiO2、TiO2纳米粉末,在聚乙烯醇(PVA)溶液中共聚,湿法纺丝制备了高吸水纤维。测试结果表明,加入少量SiO2后,纤维吸水倍率最高可增加35．14％,吸盐水倍率最高可增加54．09％,断裂强力最高可增加7％。加入少量TiO2后的纤维吸水倍率最高可增加22．73％,吸盐水倍率最高可增加36．69％,断裂强力最高可增加5．1％。     

钻井液除硫剂除硫效果的静态评价实验及认识

目前室内评价出的钻井液硫化氢吸收液除硫效果与现场使用时的效果差异较大。为此,通过在水基钻井液中加入除硫剂制作成吸收液进行室内静态实验,考察了吸收液在改变温度、膨润土含量、无水碳酸钠含量、基浆水化时间、吸收液pH值后的除硫（使用）效果,得到了温度、硫化氢气体发生装置的稳定性、膨润土加量、无水碳酸钠加量、基浆水化时间、吸收液的pH值、碘量法中标准溶液的配制,操作误差以及滴定终点的判断等因素对测定钻井液除硫剂除硫效果影响的认识。研究结果认为,室内评价钻井液除硫剂的除硫效果的最佳实验条件如下：温度40 ℃、膨润土加量为4%、无水碳酸钠加量为0.5%、基浆水化时间为2 d、钻井液pH值大于11、碘量法滴定前调节吸收液的pH值大于11。     

催化剂生产过程含NO_x尾气的治理技术

研究了采用NaOH溶液和酸性尿素溶液吸收催化剂生产过程中产生含NO x废气的最佳氧化度、NO x去除率、废液排放和吸收液消耗问题。结果表明,2种吸收液的吸收效率均大于90%,尿素溶液的吸收效率比NaOH溶液高;2种吸收液的最佳氧化度均为60%;氧化度适当时吸收液的使用周期可达2~5个月;废气处理量为2 000 m3/h时,NaOH、尿素的消耗量分别为2.2,2.4 kg/h。     

多因素对散堆填料吸收塔内有效传质面积的影响

为了明确高压下散堆填料吸收塔内有效传质面积随不同因素的变化规律及影响程度,利用实验室θ环散堆填料塔实验装置,采用添加丙三醇的低浓度NaOH溶液吸收CO₂进行有效传质面积测定实验,并对各因素进行敏感性分析。研究表明：1 MPa为有效传质面积从骤增到平缓增加的分界点压力;吸收温度对有效传质面积的影响幅度较小,呈现先增大后减小的趋势;随着气体流量、溶液流量以及溶液黏度的增大,有效传质面积呈现近似线性增加的趋势;有效传质面积对各因素的敏感性由大到小顺序为溶液黏度、溶液流量、吸收压力、气体流量、吸收温度。     

考虑湿润比和横向对流的降膜吸收过程的数值模拟及分析

针对以溴化锂水溶液为工质的水平管吸收器，考虑湿润比和横向对流作用，建立了描述水平管外表面的降膜流动吸收传热传质耦合过程的数学模型。采用涡量流函数法求解，得到了考虑横向对流和湿润比时的液膜内部参数分布。模拟计算及分析的结果表明，横向对流可以强化传热传质效果；湿润比降低则吸收性能变差；吸收器传热系数和换热量随溶液喷淋密度增大而增大，而传质系数和吸收速率则先增大后减小，存在最佳喷淋密度。