MEA二元复合胺溶液对CO2吸收的研究进展

全球温室效应日益加剧,CO₂减排刻不容缓,乙醇胺(MEA)法作为目前工业上应用最广泛、技术最成熟的烟气CO₂吸收方法,具有吸收速率快、成本低的优点,但是其能耗大、吸收量小和易损耗的缺点也很明显。针对目前常见的MEA二元复合胺溶液展开对比分析,阐述了MEA二元复合胺溶液的研究进展,总结了MEA吸收溶液中加入其他醇胺溶液形成二元复合胺溶液后在吸收速率、吸收量和再生能耗等方面对CO₂吸收效果不同程度的改善情况。基于总结与分析,提出了吸收剂开发需要从吸收机理、溶解度、吸收负荷、解吸速率、解吸操作条件以及再生能耗等方面进行综合比选的思路,可为新型吸收剂的开发提供一定的指导。     

水合物法分离回收烟气二氧化碳研究进展

CO2的大量排放导致温室效应日趋严重。如何有效分离回收CO2资源,使之变废为宝,成为世界各国研究人员共同关注的问题。现有的分离技术普遍存在能耗大,投入高的缺点。水合物法分离回收CO2技术是一种新型的分离技术,该技术以其独特的优点成为近年来的研究热点。阐述了其基本分离原理、国内外研究现状和亟待解决的问题。     

二氧化碳的回收和利用

综述了目前从有关资源中回收二氧化碳（CO2）的各种技术路线,并针对从威远气田的天然气中回收CO2的问题作了分析,文章也介绍了CO2的主要物理和化学性质,同时讨论了CO2的工业应用及其发展动向。     

能耗低、投资省的二氧化碳回收法

(一)前言 CO_2在工农业生产中具有日益广泛的用途。例如,石油工业为了强化采油需要大量的CO_2以提高油田采收率。化学工业上用CO_2生产尿素。食品工业大量应用液化的CO_2或干冰制造饮料或用于食品的保鲜、冷藏。此外,CO_2还常作灭火剂、焊接时的保护剂及其它工业原料等。图1说明美国1975～1990年对CO_2的需要情况[1]。从图可见,在今后的几年中,用于提高油田采收率所需的CO_2将大幅度增加。     

TEA+MEA混合胺液脱除天然气中CO_2吸收性能

为适应寻找经济、高效的新型天然气脱碳吸收剂的需求,研究了由三乙醇胺(TEA)和一乙醇胺(MEA)组成的混合胺溶液。实验考察了单一胺和不同比例的混合胺的吸收性能,确定了两种胺的最佳混合比例。结果表明,在TEA中添加MEA能够显著提升其CO2吸收效果,优化比例的混合胺具有更好的CO2吸收负荷、吸收速率和吸收稳定性。     

天然气净化厂低压尾气CO2回收技术研究

为了节能减排,降低天然气净化厂尾气中CO_2排放量,分别通过实验室实验、模拟试验、侧线试验逐步研究并验证了MEA和复合胺对CO_2的吸收性能。采用实验研究与现场测试、评价相结合的方法,开发出一套适合于普光天然气净化厂烟气排放工况的CO_2回收工艺,为实现天然气净化厂低碳生产与CO_2减排提供了技术支持。     

BZA吸收剂和BZA-MEA混合吸收剂对锅炉烟气二氧化碳吸收性能的研究

BZA被认为是用于CO2捕集系统的一种有前途的吸收剂,然而关于其在填料塔中性能评价的研究还很少。因此,本文在鼓泡反应器中研究了BZA吸收剂以及不同浓度和组成的BZA-MEA吸收剂的吸收和再生性能。由于高浓度下BZA吸收剂会与CO2反应生成白色乳状沉淀,所以在中试捕集装置中只研究4 mol MEA/1 mol BZA的吸收再生性能。实验得到：MEA/BZA吸收剂中BZA的浓度越高,吸收速率越高,传质速率和传热速率越快,但是随着吸收剂CO2负荷的增加,BZA的传质速率比MEA传质速率下降更快。此外,4 mol MEA/1 mol BZA吸收剂在高的CO2负荷时在吸收塔和再生塔以及管道中产生白色乳状沉淀造成堵塞。     

二氧化碳回收净化装置市场前景良好

在石化行业制氢气过程中，不可避免地要产生大量的二氧化碳气体，将它输入到回收净化装置制成二氧化碳液体，不仅可变废为宝，也有利于环境保护。辽阳石化年产3万 t二氧化碳液体，为稠油降黏开采提供注剂，提高了社会综合经济效益。由此展示出二氧化碳回收净化装置有良好的市场前景。     

制氢装置尾气中二氧化碳的回收和利用

二氧化碳是重要的温室气体,可导致生态环境恶化;但二氧化碳又是宝贵的碳资源,广泛应用于石油开采、食品工业、机械加工等领域,对排放的二氧化碳进行回收和利用已成为世界各国关注的问题。本文概述了二氧化碳的应用和回收技术,介绍了中国石油锦西石化分公司15kt／a二氧化碳回收装置以制氢装置尾气中二氧化碳为原料,生产高纯度液体二氧化碳产品的情况。     

硫磺回收装置烟气二氧化硫排放影响因素分析及对策

分析了中国石油兰州石化公司３万ｔ／ａ硫磺回收装置烟气二氧化硫（ＳＯ２）排放浓度超标的 原因,并采取了相应的改造措施。结果表明,气体精制氧化尾气硫化物含量高,系统燃料气硫含量高,集 中溶剂再生贫液质量差是造成烟气ＳＯ２排放浓度超标的主要原因。通过采取将气体精制氧化尾气由硫磺尾气焚烧炉焚烧改至酸性气燃烧炉进行焚烧,脱硫后净化干气取代系统燃料气作尾气焚烧炉燃料,尾气处理溶剂由集中再生改为独立再生等措施,使烟气ＳＯ２排放浓度由大于６００ｍｇ／ｍ３下降至不超过８０ｍｇ／ｍ３。     

吸附再生干法烟气脱硫吸附剂的制备

制备出吸附再生干法烟气脱硫吸附剂,研究了活性组分、载体制备方法及制备工艺条件对其吸附性能的影响,考察了其吸附效果与再生能力。结果表明,吸附剂载体以偏硅酸钠、硫酸铝为基本原料,采用凝胶法按偏硅酸钠、硫酸铝、导向剂、黏结剂顺序加料,在90℃晶化条件下制备;吸附剂以M2为活性组分,在浸渍温度为70℃,浸渍时间为4h,焙烧温度为350℃,焙烧时间为6h的条件下制备。按此条件所制备的吸附剂吸附效率达99％～100％,吸附容量达76～83g／kg,烟气经过吸附处理后硫体积分数降低到0．01％以下,达到GB13271—91的最高要求。经过5个循环稳定性实验,吸附剂的吸附率仍保持在99．0％以上,吸附容量在76g／kg以上。     

干气制氢装置提高氢气回收率减少二氧化碳排放的研究

中国石油化工股份有限公司济南分公司干气制氢装置采用的是干气(天然气、轻烃)蒸汽转化+变压吸附制氢工艺,该工艺具有氢气纯度高的优点,但也具有氢气回收率低,二氧化碳排放量大的缺点,造成炼油厂氢气成本高,加工损失率大。通过分析中变气性质和各脱碳工艺,拟选择醇胺法脱除中变气中的二氧化碳,吸收剂选用活化N-甲基二乙醇胺溶剂,并从工艺流程、原料、产品、公用工程消耗、经济评价方面分析了项目可行性。研究结果表明:通过增加中变气脱除二氧化碳设施,干气制氢装置可以多回收氢气1 003 t/a,可提高氢气回收率5百分点左右,有效降低制氢成本;同时回收85 620 t/a的二氧化碳副产品,降低企业加工损失率约1.71百分点,减少二氧化碳排放,增加经济和社会效益。     

二氧化碳气田气制液体二氧化碳的原料气预处理技术的改进

通过调整工艺流程,利用换热器对工艺流程内部不同工艺介质进行热量交换,即利用温度高的氨气对原料气进行加热,同时低温的原料气又对氨气进行降温,最大限度的利用了系统内部的能量转换和平衡,实现了节约能源,降低生产成本的目的。     

烟气脱硫用胺液中热稳定盐的分析及脱除

在可再生湿法烟气脱硫工艺中,针对吸收剂胺液中热稳定盐累积而影响工艺过程长周期操作的问题,分析了侧线试验中吸收剂胺液中热稳定盐含量随时间的变化,得到了热稳定盐的累积规律;通过对净化前后催化裂化烟气组成的分析,预测了吸收剂中热稳定盐可能存在的类型为硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、硫代硫酸盐和连二硫酸盐等物质,且硫酸盐是热稳定盐的主要成分;根据预测的热稳定盐类型,测定了六种不同类型离子交换树脂对四种吸收剂样品的净化效果,筛选出适于胺液吸收剂净化的离子交换树脂为D型离子交换树脂。     

锅炉烟道气注入地层采油地面工艺装置设计

针对克拉玛依九区油田原油粘稠、注入蒸汽开采效果不明显的特点,采用机电一体化、可靠性设计及虚拟设计等方法,设计了利用锅炉烟道气注入地层来油地面工艺装置。该装置具有烟道气除尘脱硫、气水分离、含氧量监控及泄漏报警等关键设备及流程,整个运行过程都由PLC(可编程控制器)控制系统自动控制完成,既有效地提高了对粘稠原油的采收率,又使作为废气的烟道气得以再利用,比注氮气节省费用,同时减少了环境污染。     

催化裂化可再生湿法烟气脱硫工艺应关注的工程问题

典型的已工业化的催化裂化可再生湿法烟气脱硫技术有DuPontTMBELCO公司的LABSORBTM工艺和Shell Global Solutions公司的CANSOLV工艺,对两者的主要技术指标和技术特点进行了对比。介绍了由中国石化集团洛阳石油化工工程公司自主研发的RASOC工艺与工程技术的主要特点,同时对成都华西化工科技股份有限公司开发的离子液循环法烟气脱硫技术进行了阐述。着重分析了可再生湿法烟气脱硫技术在催化裂化装置上应用时对上游催化烟机、余热锅炉或CO锅炉的影响以及对下游硫黄回收装置操作参数和规模的影响。指出吸收剂(洗涤液)是可再生湿法烟气脱硫技术的核心技术,决定了烟气脱硫技术的先进性,决定了烟气脱硫装置的工程投资和能耗。国产化可再生湿法烟气脱硫技术用于催化裂化装置烟气脱硫的工程技术开发还有待于进一步提高,需要结合催化裂化装置的特点,重点解决长周期运行、设备平面布置和占地、工程投资、装置能耗和生产成本等问题。在催化裂化装置上实施可再生湿法烟气脱硫技术,需要综合考虑对上游催化烟机、余热锅炉或CO锅炉的影响以及对下游硫黄回收装置的影响,形成催化裂化装置、烟气脱硫装置、硫黄回收装置一体化的解决方案。     

超重力旋转填料床中柠檬酸钠法脱除低浓度SO_2

在超重力旋转填料床中以柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液为吸收液进行模拟烟气中SO2吸收的实验。考察了超重力因子(β)、液气比(L/m3)、入口烟气中SO2质量浓度、气体流量、吸收液中柠檬酸浓度、pH值等对SO2脱除率(η)和气相传质系数(KGa)的影响。实验结果表明,η和KGa随超重力因子、液气比(L/m3)、吸收液中柠檬酸浓度和pH的增加而增加,随入口烟气中SO2浓度的增加先增大后降低,随气体流量的增加而降低。采用超重力旋转填料床用柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液吸收SO2的最佳工艺条件是:吸收液中柠檬酸浓度1.0mol/L,初始pH 4~5,液气比3L/m3~7L/m3,超重力因子54.53~90.14。在此条件下,出口气体中SO2质量浓度低于80mg/m3,η稳定在98%左右。     

N-甲基二乙醇胺+环丁砜水溶液吸收CO_2的动力学研究

为了研究同时存在物理吸收和化学吸收的情况下,溶剂对于酸性气体的吸收动力学问题,采用有计算机自动数据采集的吸收装置,测定了N-甲基二乙醇胺+环丁砜混合溶剂水溶液吸收二氧化碳的动力学数据,结果表明在N-甲基二乙醇胺的浓度不变的条件下,随着物理吸收溶剂环丁砜浓度的增加,表观吸收速率常数减小。本文认为环丁砜浓度的增加,使得溶液的粘度增加,降低了组分的扩散系数,继而降低了吸收速度。