二异丙醇胺水溶液选择性吸收H_2S过程的机理探讨(下)

三、选择性吸收塔的逐板计算程序按选择性吸收机理分析,H_2S、CO_2和DIPA 反应的不同模式,计算了千代田化工建设株式会社设计的 SCOT 单元的 ADIP 吸收塔,理化数据取自文献,逐板计算程序见图7,计算结果见表4、图8、9。     

一乙醇胺吸收塔的逐板计算问题

从化学热力学、动力学两个方面讨论一乙醇胺同时吸收 H_2S 和 CO_2过程的机理,由此导出计算 MEA 吸收塔工艺参数的逐板计算程序。计算结果和实际情况是吻合的。这一处理原则也适用于仲胺(如二乙醇胺或二异丙醇胺)对 H_2S 和 CO_2的吸收过程。     

二异丙醇胺水溶液选择性吸收H_2S过程的机理探讨(上)

本文以DIPA-H_2O-H_2S-CO_2体系的气、液平衡曲线处理湿壁塔中用DIPA水溶液对H_2S选择性吸收的实验数据,得出了实测的H_2S、CO_2总气膜传质系数.以伴有化学反应吸收的双膜理论予以校核,结果是吻合的.建立了DIPA-H_2O-H_2S-CO_2体系选择性吸收装置的逐板计算程序,以及气相中H_2S、CO_2的浓度沿塔变化的数学表达式.以此验证了引进工业装置的设计数据,也提出了甲基二乙醇胺(MDEA)可能是一种比DIPA更为优越的选择性溶剂的理论依据.     

板式塔中甲基二乙醇胺水溶液选择性吸收 H_2S 过程的模型化

依据化学热力学、动力学的原理,提出了 H_2S、CO_2在 MDEA 水溶液中平衡溶解度和反应动力学的数学模型,并导出此类吸收塔的逐板计算程序,经实验数据核证,在一定程度上结果吻合得较好,能满足工程要求。本模型不仅可应用于工程实际,而且对阐明胺法吸收过程的本质也有一定的理论意义。     

填料塔设计计算机程序

在天然气加工过程中,填料塔已普遍应用于脱除H_2S、CO_2的天然气净化装置,并正取代天然气脱水装置传统的板式泡罩吸收塔。本文介绍的程序是基于文献推荐模型和关联的综合计算机程序,可用于填料吸收塔和解吸塔操作及装置成本的优化设计。该程序在IBM PC兼容机上运行,计算结果与实际运行的塔设计相当吻合。文章给出了SO_2吸收塔和甲醇汽提塔两个实例的设计计算结果。     

选择性胺过程脱除酸气

胺溶剂的选择选择性吸收硫化氢(H_2S)的理想溶剂是对H_2S吸收能力高而对二氧化碳(CO_2)吸收能力低。常用的胺溶剂中不存在这样一种溶剂。然而如果应用H_2S和CO_2的吸收速度之差别,也可以用一种胺溶剂选择性吸收     

Catacarb法(脱硫、脱碳)

该法用于从气流中脱除 CO_2、H_2S 和 COS。净化气含 H_2S<4ppm、含 CO_250ppm—2％。回收的 CO_2不含 H_S,适合食品或饮料业应用。吸收剂是一抑制腐蚀的钾盐溶液,内含一种高活性、稳定、无毒的催化剂。吸收设备为填料塔或板式塔。对净化气纯度要求高时,可采用两段吸收。吸收了酸性杂质的富液经闪蒸进入再生塔顶部,由塔底再沸器加热产生的水蒸气汽提脱除 CO_2和 H_2S。再生后的贫液泵回吸收塔。     

真空碳酸钾法脱硫

该法用于气体选择性脱除H_2S.原料气在填料吸收塔内用贫碳酸钾水溶液吸收.吸收时只有少量CO_2被同时脱除,而H_2S几乎全部被吸收.吸收富液经贫富液换热器换热后进入解吸塔,于真空条件下解吸放出含硫气体.解吸介质为重沸器产生的水蒸气,重沸点热源是原料气的显热.由解吸塔顶排出的酸性气体经冷凝冷却后入分离罐,气体由真空泵抽送至Claus硫回收或硫酸生产装置作原料;冷凝液由泵送回解吸塔顶.解吸塔底贫液经贫/富液换热器换热后再冷却返回吸收塔作吸收液.     

由MDEA气体处理工业装置取得的操作数据

甲基二乙醇胺(MDEA)是一种叔胺,它具有选择性脱除H_3S的能力,而在净化气流中保留大量CO_2.已知的应用MDEA装置的领域包括:硫磺装置原料气的提浓、从制硫装置尾气中回收H_2S以及天然气中选择性地脱除H_2S.哥厄(Goar)等已经讨论过制硫装置原料气提浓的有利之处.本文将讨论从一个MDEA气体处理装置取得的结果,该装置设计为把进料中CO_2的50-60%保留于净化气中,而同时又达到1格令/100标呎~3H_2S的规格要求.进吸收塔的气体量为80×10~6标呎~3/日,操作压力为940磅/吋~2(表压).     

应用贝尔佐纳陶瓷金属修复碳丙泵气蚀

南京化学工业(集团)公司氮肥厂合成氨生产工艺经过技术改造后,采用碳酸丙烯酯加压吸收的工艺,来脱除变换气中的CO_2和H_2S。三台碳丙泵均为美国宾汉姆——国际公司引进设备。其作用为利用碳丙泵将碳丙液打入吸收塔,吸收CO_2和H_2S后,通过能量回收透平装置去再生系统,将吸收的CO_2等气体释放出     

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。     

溶解度参数在天然气脱硫脱碳物理溶剂选择中的指导作用

物理溶剂吸收法是利用天然气中H_2S和CO_2等酸性组分与CH_4等烃类在溶剂中的溶解度显著差异来实现脱硫脱碳。通过HYSYS模拟,对比了几种常用物理溶剂的吸收效果,从溶解度参数的角度分析了溶剂溶解性能的差异。分析结果表明:依据溶解度参数可以确定物理溶剂脱酸及选择性脱硫的能力;吸收效果好的溶剂溶解度参数应与溶质(H_2S、CO_2、有机硫等)溶解度参数接近;选择性脱硫效果好的溶剂溶解度参数及其分布尽可能接近H_2S且与CO_2有一定偏差。溶解度参数对天然气脱硫脱碳物理溶剂吸收法的选择具有重要指导意义。     

普光气田MDEA法脱硫脱碳工艺技术

甲基二乙醇胺(MEDA)溶液用于含有H_2S和CO_2气体的选择性脱硫,具有吸收选择性高,再生能耗低,处理能力大等特点。选用MDEA作为吸收溶剂,通过催化反应脱除天然气中有机硫,设置级间冷却器控制CO_2的吸收,吸收溶剂通过串级吸收、联合再生,降低了装置能耗和运行成本。该工艺在普光气田应用后,外输产品气中H_2S含量在6 mg/m~3以下,CO_2含量低于3%(φ),总硫含量低于200 mg/m~3。     

由H_2S气体中回收硫磺和氢气

通过空气氧化法实现硫回收的克劳斯工艺的缺点是:①损失氢气源;②需要准确地控制空气用量;③需要脱除废气中的微量硫氧物;④CO_2/H_2S比不能超过某一限度. 原文作者开发了一个可将H_2S分解为硫和氢气的温和过程.该过程不需空气氧化,不需进行废气处理,所用溶剂对H_2S有很高的吸收选择性,因而不受CO_2/H_2S比的限制.该过程的基本原理是:以N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,使H_2S与叔     

H2S和CO2在环丁砜—二异丙醇胺水溶液中的溶解度

本文以单一的H_2S和CO_2各自在环丁砜(以下简称SF)、二异丙醇胺(DIPA)水溶液中的溶解度数据,按“拟平衡常数”法合成计算了H_2S、CO_2在SF-DIPA水溶液中的溶解度。并与H_2S、CO_2在DIPA水溶液和SF-MDEA水溶液中的溶解度作了比较。计算指出:①因存在另一种酸性气体的影响,在相同的溶剂中,混合酸气中H_2S、CO:各自的溶解度均较单一气体时小;②在相同情况下,H_2S、CO_2在SF-DIPA水溶液中的溶解度大多数比相应在DIPA水溶液中的要小,唯在甚高分压下可大于在DIPA水溶液中的溶解度。计算的平衡溶解度也与报道的实际数据作了对比,结果颇为一致。     

油气工业通讯

选择性脱除酸气的膜法专利介绍了一种流动天然气通过一个渗透器选择性脱除酸气的方法,酸气包括二氧化碳和硫化氢。这种渗透器是一种化学型的,所用的化学物质可以是用于吸收CO_2和H_2S 的烷醇胺,物理溶剂,或能与CO_2和H_2S 进行化学反应的碳酸盐与苛性碱。化学品是固定的能使酸气有效渗透,并抑制原料气中烃类的渗透,从而从渗透器中选择性地分离出酸气。渗透器由多孔膜组成。酸气在渗透器中分离实际上是在等温、基本上在恒压下进行,这与原料气进口条件有关。     

脱硫一厂再生塔腐蚀裂漏调查报告

威远脱硫一厂是我国自行设计、施工的第一个大型天然气净化处理装置。设计处理能力为14×10~5m~3<两套>。1967年2月投产。其脱硫工段系采用乙醇胺法脱硫,乙醇胺浓度为12～16％(重量)。原料天然气中H_2s含量为1.46％、CO_2含量为5.14％。再生塔的条件是将吸收饱和后的乙醇胺溶液(简称富液)通过降压和加温而解脱出被吸收的H_2S和CO_2,再生成含H_2S     

从气体中选择性脱除H2S技术的国外近况

在含H_2S、CO_2气体净化领域,随着气源类型与分离后各组分气体的用途日趋多样化,以及对环境保护要求的不断强化和能源价格上涨,使得具有节省装置投资和操作费用、能够获得纯度较高的目的组分气体的选择性分离H_2S的技术越来越为人们所瞩目.依照工作原理,大体上可将其分为以下几大类:(1)以固体吸附剂选择性脱除H_2S;(2)液相氧化法选择性脱除H_2S;(3)非氧化型的化学吸收法选择性脱除H_2S;(4)物理吸收法与低温分馏法;以及(5)综合型的与正在探索中的其它方法.现综合国外近期的有关报道,就其发展情况概述如下.     

硫化氢在栲胶溶液中吸收速率影响因素的考查——(二)工艺参数对H_2S吸收速率的影响

实验沿用第一部分的湿壁塔装置,考查了不同工艺参数:气体流率,液体流率,吸收温度,以及H_2S 和CO_2分压,对H_2S 吸收速率的影响,并通过数据的拟合提出了,H_2S 在栲胶溶液中的吸收速率与气体流率及H_2S 分压的数学表达式。     

低温甲醇洗吸收塔产出液再生过程模拟研究

利用化工流程模拟软件Aspen plus对低温甲醇洗酸性气体吸收塔产出液再生过程进行模拟研究。得到H_2S浓缩塔气相流股和热再生塔液相流股中CO_2、H_2S的物质的量分数(是否应为"物质的量分数",即旧称摩尔分数,请通篇核对)剖面图和温度剖面图。通过对H_2S浓缩塔和热再生塔的塔板核算和水力学计算,确定了塔板基本结构参数。通过灵敏度分析,考察了CO_2解析塔中温度压力、H_2S浓缩塔中气提N_2流量、热再生塔中冷凝器温度压力及精馏塔回流比对净化气CO_2、H_2S含量的影响。当CO_2解析塔温度为-35°C、压力为0.6MPa,H_2S浓缩塔再生N_2流量为1500kmol/h,热再生塔冷凝器温度为20°C、压力为0.3MPa,精馏塔回流比为0.45时,产品气满足净化要求,H_2S物质的量分数达到68.9%、甲醇质量分数达到99.9%满足回收再利用的要求。