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。     

用物理—化学混合溶剂选择性脱除硫化氢与有机硫

在φ76×6的填料吸收塔试验装置上,采用甲基二乙醇胺－环丁砜－水溶液对高含硫天然气（H2S：7．1×10^-2φ,CO2：5．1×10^-2φ,有机硫：290mg/m^3)进行了3．3MPa压力下的选择性脱除硫化氢与有机硫试验,考查了溶液组成、吸收温度、气液比等对净化气中硫化氢含量、CO2共吸收率与有机硫脱除率的影响。在适宜的操作条件下,净化气中硫化氢含量稳定低于200mg/m^3,有机硫低于60mg/m^3,CO2共吸收率约为60×10^-2。     

试论砜－胺溶液中环丁砜之作用

壳牌公司在六十年代发展的使用二异丙醇胺—环丁砜溶液的萨菲诺(Sulfinol)法,以其在高 H_2S 分压下具有溶液循环量小,蒸汽耗量低、腐蚀轻、可脱有机硫及单塔处理能力大等一系列优点而在粗天然气及其它工业气体的净化中得到广泛应用。迄今为止,有萨菲诺装置142套,处理气量2.31亿米~3/日。国内在萨菲诺法工业化后不久,也陆续对一乙醇胺—环丁砜、二异醇胺—环丁砜及一异丙醇胺—环丁砜等溶液进行了许多研究工作,并先后向工业上推荐了前两种溶液,     

试论砜—胺溶液中环丁砜之作用

壳牌公司在六十年代发展的使用二异丙醇胺—环丁砜溶液的萨菲诺(Sulfinol)法,以其在高 H_2S 分压下具有溶液循环量小,蒸汽耗量低、腐蚀轻、可脱有机硫及单塔处理能力大等一系列优点而在粗天然气及其它工业气体的净化中得到广泛应用。迄今为止,有萨菲诺装置142套,处理气量2.31亿米~3/日。国内在萨菲诺法工业化后不久,也陆续对一乙醇胺—环丁砜、二异醇胺—环丁砜及一异丙醇胺—环丁砜等溶液进行了许多研究工作,并先后向工业上推荐了前两种溶液,     

H2S、CO2、COS、CH3SH在MDEA-TMS-H2O中的气液平衡研究

酸性气体在溶液中的气液平衡数据是天然气净化技术领域的重要基础资料。为此,在实验室利用容积为2 L的气液平衡测定装置,测定了不同温度和溶液配比条件下硫化氢、二氧化碳、甲硫醇、硫氧碳在甲基二乙醇胺（Methyldiethanolamine,MDEA）、环丁砜（Tetramethylene sulfone,TMS） 水溶液中的平衡溶解度,并根据气液两相平衡状态方程,结合国外研究成果,利用测定的平衡溶解度数据关联出相关参数,建立了相应的热力学计算模型,用于预测该复杂体系中酸气分压与溶液负荷的气液平衡关系。所建模型准确可靠,误差不大于5%。该研究成果可用于天然气处理新装置的设计和对现有天然气处理装置操作参数的优化,对我国自主开发处理高含有机硫酸性天然气净化技术具有重要意义。     

天然气研究所在1989年取得了一批重要成果

天然气研究所1989年在天然气净化、油田化学、分析测试、环境保护等方面共获科研成果46项。其中,部、局鉴定的成果25项,占54×10~(-2)。现将部份科研成果简介如下。1 用物理-化学混合溶剂选择性脱除H_2S 与有机硫试验研究此混合溶剂在适宜的溶液组成、一定的压力、温度、气液比等条件下,可选择脱除硫化氢与有机硫。净化气中硫化氢含量稳定低于20mg/m~3,总有机硫低于60mg/m~3,二氧化碳低于3×10~(-2),符合国家规定的气质标准,经济效益显著。     

高含硫天然气净化新工艺技术在普光气田的应用

普光气田的天然气具有高含H₂S和含CO^₂及有机硫的特点,天然气净化难度大。为满足高含硫天然气净化的要求,普光天然气净化厂采用了MDEA法脱硫脱碳、TEG法脱水、常规Claus硫磺回收、加氢还原吸收尾气处理的天然气净化工艺路线。同时,在国内首次应用了气相固定床水解脱除羰基硫（COS）、中间胺液冷却、MAG^R液硫脱气等国际先进的天然气净化新工艺和专利技术,通过不断地摸索及优化工艺参数,解决了原料气脱除有机硫、CO₂选择性吸收、液硫深度脱除H₂S等技术难题;还应用了溶剂串级吸收和联合再生工艺、能量回收利用等多项技术,通过优化调整胺液循环量、降低能耗等手段,降低了操作费用。高含硫天然气净化新工艺技术应用于普光气田后,净化装置运行稳定,净化气质量超过设计要求,达到了国家标准一类气的指标。     

用物理-化学混合溶剂选择性脱除硫化氢及有机硫化合物研究

在系统地研究H_2S选择性吸收的基础上,成功地开发了用甲基二乙醇胺-环丁砜-水溶液处理含有机硫的酸性天然气的新工艺,在300×10~4m~3/d工业装置的实际应用证明,技术经济性能良好,较之旧有工艺(Sulfinol法),每年可增收节支170万元以上.     

高含硫天然气有机硫脱除技术的研究

用于高含硫天然气有机硫脱除的工艺方法主要有化学物理溶剂法和物理溶剂法。在化学物理溶剂法中,Sulfinol工艺因具有酸气负荷高、再生能耗低、有机硫脱除效果好等优点而得到较广泛的应用。中石油西南油气田公司天然气研究院在高含硫天然气有机硫脱除技术方面进行了大量的研究工作,使能选择性脱除H2S与有机硫的化学物理混合溶剂（MDEA与环丁砜的混合溶剂）在重庆天然气净化总厂得到推广应用,取得了良好的经济和社会效益;针对川东北高含硫天然气的气质特点,开发出了高酸性天然气有机硫脱除溶剂CT8-20;还开展了物理溶剂CT8-21脱除较高含硫天然气中H2S和有机硫性能的研究,取得了较好的效果。     

异丙醇胺的性质和用途

环丁砜—二异丙醇胺—水溶液用于压力下天然气中硫化氢和有机硫化合物的脱除,己在工业装置上投产成功,预计在气体净化中二异丙醇胺的应用将不断扩大。二异丙醇胺已在上海助剂厂成批生产,在生产过程中同时副产一异丙醇胺和三异丙醇胺,探讨这些产品的用途是有意义的。     

环丁甲砜基二乙醇胺水溶液处理酸性天然气工艺讨论

按拟平衡常数的准则,建立了H_2S、CO_2在环丁砜甲基二乙醇胺(SFMDEA)水溶液平衡溶解度的模型,经扩展后纳入原用于胺法体系的逐板计算程序,并以有代表性的酸性天然气组成作了测算。本文认为:上述物理化学溶剂的选吸性优于MDEA 水溶液,但其总酸气负荷较MDEA 水溶液低,且,若有脱有机硫深废要求则选吸性必有相当大的牺牲。     

空间位阻胺TBEE对天然气中酸气吸收的研究

在低碳硫比的条件下(H2S体积分数3.0%,CO2体积分数5.0%),考察了温度与胺液体积分数对吸收效果的影响,结果表明,反应温度40℃、胺液体积分数35%~45%为最佳反应条件。对比了MDEA与TBEE对模拟天然气中H2S和CO2的脱除性和选择性,并研究了MDEA与TBEE复配形成的混合溶液对酸气的吸收情况,实验结果显示,TBEE的选择性大于MDEA的选择性,且TBEE对CO2和H2S的吸收效果明显优于MDEA,随着空间位阻胺TBEE在溶液中所占比例的增加,选择性和碳硫容逐渐增加。复合溶液能耗低于MDEA溶液。     

胺液净化复活技术在天然气净化工艺中的应用

脱硫装置在运行过程中出现不同程度的胺液污染与降解腐蚀,导致溶液易发泡、溶液损耗增加、装置腐蚀、运行不平稳等问题。通过对醇胺天然气净化工艺及气体组成、胺液降解原理分析,初步判断溶液中主要降解及污染产物为热稳定性盐及气体或溶液配制中混入的氯化物,针对此污染物特性,在靖边气田天然气净化厂开展胺液在线净化技术应用试验研究,取得了一定效果及认识,提出了今后胺液净化攻关方向和目标。     

天然气脱硫脱碳工艺的模拟优化

为了解决某天然气净化厂天然气硫、碳含量超标的问题,采用HYSYS模拟软件,对吸收塔的胺液进料量、吸收塔塔板数、胺液进料方式及再生塔的塔板数进行模拟。结果表明:在脱硫脱碳过程中,混合胺溶液m(H_2O)∶m(甲基二乙醇胺)∶m(二乙醇胺)为52∶45∶3最佳;吸收塔最优操作条件为:贫胺液总进料量为1 600 kmol/h,吸收塔塔板数为12块,贫胺液Ⅰ由吸收塔第1块塔板进料,贫胺液Ⅱ由吸收塔第5块塔板进料,m(贫胺液Ⅰ)/m(贫胺液Ⅱ)为7∶3时,吸收过程具有良好的脱酸气效果,天然气中H_2S的质量浓度为2 mg/m~3,CO_2的体积分数为2.32%。再生塔宜选用14或15块塔板。     

H2S��CO2���鴼��ˮ��Һ�е��ܽ��

本文给出了计算H_2S、CO_2在单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二甘醇胺(DGA)、二异丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)、三乙醇胺(TEA)及二种化学物理溶剂[环丁砜(SF)—DIPA,环丁砜(SF)—MDEA)]等水溶液中溶解度所必需的拟平衡常数。这些醇胺水溶液的适用范围几乎覆盖了整个酸性天然气处理领域。也简要地介绍了H_2S、CO_2在一种新型溶荆一位阻胺AMP(2氨基2甲基1丙醇)水溶液中的溶解度数据。     

位阻胺选择性配方溶剂尾气处理装置工业应用

为了解决常规甲基二乙醇胺(MDEA)脱硫溶剂在低压下脱硫效果不理想,导致排放尾气中SO_2浓度升高的问题,利用位阻胺与H_2S反应具有良好活性、同时能较好抑制位阻胺与CO_2反应的特点,研究开发出了位阻胺选择性脱硫配方溶剂,并在处理量为1×10~4m~3/d的装置上进行中间放大试验的基础上,在中国石油西南油气田公司川中油气矿龙岗天然气净化厂硫磺回收加氢尾气脱硫装置上进行了工业应用。在工业应用期间,考察了溶剂在不同吸收塔板数、不同贫液入塔温度、不同溶液循环量等条件下的吸收性能,还考察了脱硫溶液的再生性能,确定了较适宜的工艺操作参数。应用1年后的考核结果表明:(1)该位阻胺选择性脱硫配方溶剂在进尾气脱硫吸收塔气体中H_2S含量为0.77%～3.96%、CO_2含量为23.91%～32.79%的气质条件下,可使净化尾气中H_2S含量低于30 mg/m~3;(2)与装置原用的常规MDEA相比,净化尾气中H_2S含量降低58.45%;(3)该位阻胺选择性脱硫配方溶剂的再生性能良好,再生后贫液中H_2S和CO_2含量均小于0.12 g/L。     

旋转填充床中叔丁氨基乙氧基乙醇溶液选择性脱硫性能的评价

在旋转填充床中,分别以叔丁氨基乙氧基乙醇(TBEE)溶液和N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液为胺液,对含CO2和H2S的N2进行选择性脱硫实验。考察了旋转填充床转速及胺液中醇胺含量、胺液流量、气体流量与液体流量的比值(气液比)、吸收温度对胺液脱硫性能的影响。实验结果表明,在相同的条件下与MDEA溶液相比,TBEE溶液的脱硫率(η)和选择性因子(S)更大,体现出空间位阻胺选择性脱硫的优势;胺液中醇胺含量和胺液流量的增大可提高η、降低S;旋转填充床转速增大有利于提高η,气液比增大有助于选择性脱硫;当N2中H2S含量为0.6%～0.8%(φ)和CO2含量为8%(φ)时,在w(TBEE)=5%、旋转填充床转速1 200 r/min、胺液流量6 L/h、气液比200、吸收温度30℃的条件下,S可达22～28。     

普光气田净化厂净化装置管线的材质升级改造

普光气田天然气净化厂是以普光气田高含硫天然气为原料,生产商品气。该厂天然气净化联合装置多处管线存在腐蚀问题,对原料气管线、胺液系统部分富胺液管线、酸水汽提管线、净化水管线进行材质升级改造,提高了装置、系统的运行可靠性。     

高效有机硫脱除溶剂CT8-24的研究

对空间位阻胺配方溶剂脱除天然气中H2S和有机硫的性能进行了实验研究,开发出了高效有机硫脱除溶剂CT8-24。室内实验结果表明,CT8-24对H2S和有机硫的脱除性能明显优于传统的Sulfinol-M溶剂,在相同条件下,对COS脱除率可提高39.3%,对甲硫醇脱除率提高17.4%,净化气中H2S含量可降低94.1%。针对高含硫气质,采用CT8-24溶剂体系时,溶液循环量与Sulfinol-M溶剂体系相比可降低28.5%,酸气负荷则可提高39%,具有良好的节能降耗效果。     

某天然气脱硫脱碳装置溶剂配比优化研究

为降低能耗和提高硫黄回收质量,采用环丁砜、MDEA、DIPA和水的混合物做脱硫脱碳溶剂并通过过程模拟对溶剂配比进行优化。首先基于HYSYS中建立的工艺模型确定溶剂中环丁砜的含量,再该模型优化剩余组分(MDEA、DIPA和水)的配比。研究表明:环丁砜质量分数达到36即可实现有机硫的有效脱除;优化后的溶剂质量配比为环丁砜∶MDEA∶DIPA∶水=36∶36∶0∶28,该溶液配比在保证净化气满足GB 17820-2012《天然气》二类气指标的前提下可降低能耗及提高硫黄回收率,经济效益显著。