用于二氧化碳捕集的新混合吸收剂的吸收和再生性能研究

近来,一种混合吸收剂乙醇胺-甲醇吸收剂相比于MEA吸收剂有较好的CO2捕集性能。然而,甲醇的挥发是对其应用的最大的阻碍,所以在吸收和再生过程中减少甲醇的挥发是很有必要的。在本研究中,研究了两种混合吸收剂（乙醇胺/三乙醇胺/甲醇和乙醇胺/丙三醇/甲醇）,并且和MEA水溶液吸收剂和MEA-甲醇吸收剂进行了比较。乙醇胺/丙三醇/甲醇的吸收性能在一定的反应时间内好于乙醇胺水溶液吸收剂的吸收性能,而乙醇胺/三乙醇胺/甲醇吸收剂的吸收性能很差,不适于作为CO2的吸收剂。吸收剂中加入三乙醇胺,减少乙醇胺,其对CO2的吸收速率,捕集效率和吸收量均降低。在吸收剂中加入丙三醇,则会降低其对CO2的循环吸收量,增加再生温度,同时吸收剂的密度和粘度也会显著地增加。所以在乙醇胺-甲醇吸收剂中添加三乙醇胺或丙三醇,并不能提高其对CO2的捕集性能。     

三元复合胺脱除采出气中的二氧化碳

以胜利油田纯梁采油厂高89区块的二氧化碳驱采油现状为研究背景,结合生产现场油田采出气的气体组成,配制CO2体积分数比例为5∶5的模拟采出气,进行MDEA(N—甲基二乙醇胺)、MEA(乙醇胺)与TETA(三乙烯四胺)复合溶液脱除CO2驱采出气中CO2的正交实验研究。以吸收量为分析目标时,影响因素的次序性依次为压力、转速、浓度配比及温度;以吸收速率为分析目标时,影响因素的次序性与以吸收量为分析目标时的次序性相同。     

用于二氧化碳捕集的化学吸收剂研究进展

近年来,在全球大力推进碳中和的背景之下,碳捕集、利用与封存（CCUS）技术的发展进入“快车道”。在整个CCUS产业链条中,碳捕集既是首要环节也是重要节点。常用的碳捕集方法有化学吸收法、膜分离法和物理吸附法等,其中化学吸收法被认为是目前最有市场应用前景的二氧化碳捕集技术,但高能耗与高成本限制了其大规模发展。目前化学吸收法的研究重点主要集中于吸收剂的优化,以降低能耗。对近年来报道的多种化学吸收剂进行了分析和总结,主要聚焦各类化学吸收剂的吸收性能、吸收机理、优缺点和增强途径等方面,并对其未来发展前景进行了展望,以对高效化学吸收剂的开发提供借鉴。     

基于MDEA复合吸收剂捕集EOR产出气中二氧化碳

采用自主开发的间歇反应器,以CO_2和CH_4体积比为50:50的混合气体作为EOR产出气的模拟气,MDEA为主吸收剂,分别添加MEA、DEA、PZ和AMP作为活化剂,研究优选最佳的强化采油(EOR)产出气CO_2回收MDEA复配溶液。通过饱和吸收量、平均吸收速率、平均再生速率、再生率以及反应热对比分析,得出各体系最佳配比分别为:32%MDEA+3%AMP、32%MDEA+3%PZ、30%MDEA+5%MEA、30%MDEA+5%DEA。对四种优选的配方体系的吸收性能和解吸性能进行综合分析,得出PZ对MDEA溶液的吸收和再生性能提升最大。32%MDEA+3%PZ复配溶液的CO_2吸收量为0.868mol/mol,平均吸收速率为6.718×10~(-3)mol/min,平均再生速率为23.122×10~(-3)mol/min,溶液再生率为94.2%。     

水对无水相变吸收剂捕集CO2性能的影响

二氧化碳(CO₂)化学吸收法成熟度高,是有效的工业碳捕集技术。无水相变吸收剂具有高吸收速率和低解吸能耗。然而,在工业CO₂吸收过程中,气源中的水会被无水相变吸收剂吸收,影响后续的吸收效果。研究了典型的无水混合胺相变吸收剂(二甘醇胺-五甲基二乙烯三胺-乙二醇,P-T-EG)捕集模拟含水烟气CO₂过程中的性能变化;探讨了水分的引入对富相比(体积比)、CO₂负载量,以及分相后贫相和富相水分含量(质量分数,下同)的影响。结果表明,水分的引入有利于降低富相黏度,增大富相比;随着循环次数的增加,富相比增大,贫相水分含量比富相低;水分的引入对解吸平衡的影响微弱。使用Aspen Plus,计算了不同水分含量P-T-EG吸收富相的解吸过程,发现解吸塔再沸器温度100℃、冷凝温度35℃时,P-T-EG+10%H₂O(10%为水分含量)可以达到吸收水分和解吸水分进出平衡,此时解吸塔中胺的质量损失为1.05×10^-10(质量比)。     

适用于烟气CO2捕集的相变吸收剂研究进展

有机胺化学吸收法具有CO₂脱除率高、选择性好等优点,成为当前应用最为广泛的碳捕集技术。然而传统有机胺化学吸收法也存在再生能耗高、吸收性能不足等问题,因此再生能耗低、吸收性能良好的碳捕集技术的开发成为国内外研究关注的热点。相变吸收剂具有吸收CO₂后可相变分层的特性,相变吸收剂通过减少吸收液再生体积达到降低能耗的目的,成为新一代有机胺化学吸收体系研究的核心。介绍了传统相变吸收剂(液固相变吸收剂与液液相变吸收剂)和新型相变吸收剂(离子液体相变吸收剂与纳米流体相变吸收剂)的研究进展。通过对比分析发现,相较于单乙醇胺溶液,相变吸收剂体系的CO₂吸收容量和循环容量有较大提高,并且再生能耗更低。通过对研究进展的深入分析,指出了相变吸收剂未来的重点研究方向。     

二氧化碳的回收利用与捕集储存

随着“京都议定书”于2005年2月正式生效,二氧化碳的回收与利用,以及其捕集与储存现已成为全球关注的“热点”课题。本文从大型油气生产企业的角度,对涉及的有关问题作扼要评述。     

新型烟气CO2捕集吸收剂测试分析与优化

进行了高效CO2捕集吸收剂的筛选工作,以中石化新开发的吸收剂为考察对象,以室内烟气CO2捕集实验装置和已建的胜利燃煤电厂烟气100t/d的CO2捕集纯化示范工程为研究平台,进行了吸收剂的测试分析。着重考察了操作条件对CO2产量及再生能耗的影响,并将实验结果与国内某知名公司吸收剂进行了对比分析,提出了优化方案。     

液固相变吸收剂的CO2吸收性能及相分离行为机理研究

以N-甲基二乙醇胺(MDEA)+哌嗪(PZ)水溶液作为复合吸收剂的化学吸收法是捕集二氧化碳(CO₂)的重要手段之一,但该复合吸收剂再生能耗较高,限制了其在碳捕集领域的应用。为克服该缺点,在该复合吸收剂中加入某种溶剂形成相变吸收剂,可减少吸收剂进入解吸单元的总量,从而降低再生能耗。设计了一种组成为MDEA+PZ+N-甲基吡咯烷酮(NMP)+水(H₂O)的液固相变吸收剂,并考察了其吸收CO₂的性能,测定了NMP、PZ质量分数对液固相变吸收剂CO₂溶解度的影响,分析了相分离行为机理。结果表明,该吸收剂的CO₂溶解度随着NMP质量分数的增加而降低,随着PZ质量分数的增加而增加;当吸收剂中NMP、PZ的质量分数分别达到50%、3%及以上时,吸收CO₂后生成PZ-氨基甲酸酯达到饱和析出形成固相,固相先随CO₂溶解度增加而增加,后随着CO₂溶解度继续增加,生成更易溶于水的PZ-二氨基甲酸酯,导致固相减少。     

三元复合驱注入站节能降耗潜力研究

随着喇嘛甸油田主力油层聚驱的全面推广,三次采油的对象集中到二类油层。三元复合驱自开展试验以来,从三元站电力和地面工艺2方面入手,通过给注入泵加装变频器、调整电伴热及搅拌器启动周期、改装撬装阀组工艺、封存不使用仪表、改进取样阀和清洗井口过滤器6种手段,经过1年的现场实践,大大降低了全站耗电,减少了设备、仪表的检定、更换费用,取得了明显的效果。     

超稠油三元复合吞吐中CO2溶解驱油实验研究

通过实验测定了不同温度压力下含CO2超稠油的粘度和不同含水率体系中的溶解度变化规律.研究结果表明,超稠油溶解CO2后,体积会膨胀增大,原油粘度降低;CO2在超稠油中的溶解度随压力增加而增加,随温度升高而降低;CO2在油水系统油中所溶解的比例随温度升高而减小,随压力升高而减小,随含水增加而下降;CO2在稠油中的溶解有利于...     

超稠油三元复合吞吐中CO_2溶解驱油实验研究

通过实验测定了不同温度压力下含CO2超稠油的粘度和不同含水率体系中的溶解度变化规律。研究结果表明,超稠油溶解CO2后,体积会膨胀增大,原油粘度降低;CO2在超稠油中的溶解度随压力增加而增加,随温度升高而降低;CO2在油水系统油中所溶解的比例随温度升高而减小,随压力升高而减小,随含水增加而下降;CO2在稠油中的溶解有利于提高超稠油采收率,且CO2溶解得越多越有利。     

吉林油田二氧化碳捕集、驱油与埋存技术及工程实践

系统总结吉林油田在CO₂捕集、驱油与埋存技术研究和工程实践方面形成的成型技术和矿场应用经验,阐述形成的全产业链配套技术系列。采用“模拟计算+中试试验+矿场应用”方法,研究证实了不同CO₂浓度捕集工艺在油田的适应性,研发了以新型活化剂为主的低耗能活化N-甲基二乙醇胺脱碳工艺技术,建立了主干网CO₂气相输送、井口超临界注入、采出流体气液分输的运行模式。根据不同气源条件,应用液相、超临界相、高压密相增压技术和设施,形成了气密封管、连续油管等井下注入工艺及配套防腐防堵技术。驱油实践中研发了锥形水气交替驱、CO₂泡沫驱、高气油比CO₂驱等采油技术与采出流体处理技术。通过数值模拟和现场试验探索,形成了直接回注、分离提纯后回注、混合回注3种产出气循环注入CO₂驱技术,并完建10×10⁴ m³/d循环注入站,实现了伴生气“零排放”。形成了碳通量、流体组分、碳同位素等监测一体分析的CO₂埋存安全监测技术,并确...     

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%。     

基于化学吸收法的二氧化碳捕集技术研究进展

化学吸收法是二氧化碳捕集技术中最具潜力、应用最广泛的碳捕集技术,但再生能耗高的问题仍普遍存在,加大了碳捕集的成本,制约了化学吸收碳捕集技术的推广。从化学吸收剂（胺类吸收剂、两相吸收剂、均相少水吸收剂、离子液体与低共熔溶剂）和工艺（吸收工艺优化、解吸工艺优化与复合工艺优化）两方面进行了总结,并对化学吸收法的未来发展进行了展望。分析表明,未来的重点研究方向是开发新型混合胺体系,研发低共熔溶剂,降低两相吸收剂、少水吸收剂与功能化离子液体的黏度与成本以及实现吸收剂低能耗再生;改进吸收工艺与解吸工艺时要充分利用系统中的余热,复合工艺改进需合理耦合若干个单一工艺优化方法,以最大程度降低系统能耗。     

二氧化碳三元复合吞吐技术在曙光超稠油油藏的应用

二氧化碳三元复合吞吐技术具有提高稠油油层能量、降粘、增强原油流动性和提高蒸气的波及体积作用.能够提高油层的动用程度。通过对该技术作用机理、选井条件、方案设计和实施方式的分析总结,为二氧化碳三元复合吞吐技术在曙光超稠油井的高效实施提供了技术保障。     

大庆油田强碱三元复合驱表面活性剂配方优化

烷基苯磺酸盐表面活性剂的性能直接影响强碱三元复合驱的开发效果。通过研究原油组成、油砂吸附等对烷基苯磺酸盐表面活性剂浓度及强碱三元复合体系界面张力的影响,建立了原油分子量与表面活性剂当量之间的定量匹配关系。结果表明,依据该定量匹配关系选择合适当量的表面活性剂可使三元复合体系与大庆地区 不同原油间达到超低界面张力,提高了强碱三元复合体系的适应性;原油组成影响表面活性剂在油水相中的分配比例,原油中的沥青质含量越高,水相中的表面活性剂浓度越低,原油组成对表面活性剂当量的影响较小;油砂吸附改变了表面活性剂的当量及组成分布,导致三元体系中表面活性剂的浓度降低、三元体系界面张力升高,可采取增加高碳组分、调整表面活性剂当量的方法,扩大复合体系在地下运移过程中的超低界面张力作用距离。图11表3 参16     

萨北开发区二类油层三元复合驱开发方式优化研究

针对萨北开发区二类油层的地质特点，为探索适合二类油层三元复合驱的井网井距、层系组合方法，优化二类油层进行三元复合驱的开发方式，从开发效果、经济效益等方面进行了详细的论证。总结出以聚驱控制程度为中心，对二类油层采取限定对象、缩小井距、细分层系的开发方式。     

超稠油三元复合吞吐技术

辽河油田曙一区超稠油蒸汽吞吐井随吞吐轮次增高,地层亏空严重,周期递减迅速,采油成本增加.辽河油田特种油开发公司研究的超稠油三元复合吞吐技术,通过CO2、表面活性剂的注入,产生调剖、溶解、降粘等综合作用,有效改善了超稠油在地层的流动性,提高蒸汽吞吐效果.自2002年9月开始对该技术的施工工艺和施工参数进行不断改进与完善,初步形成适合于超稠油油藏地质特点的三元复合吞吐工艺技术.至2005年底,累计实施340井次,措施有效率86.1%,平均单并周期增油494 t,投入产出比为1:5.3,取得了明显的增油效果,经济效益显著,为超稠油油井高效稳产、增产提供了一条有效途径.     

弱碱三元复合驱与强碱三元复合驱的对比

三元复合驱即将成为大庆油田的主导开发技术,为了推荐出合适的三元复合驱类型,对比研究了弱碱三元复合驱与强碱三元复合驱。研究表明,弱碱三元复合驱可以比水驱提高采收率20%以上,与强碱三元复合驱相当;弱碱三元复合驱与强碱三元复合驱乳化液粘度都超过100 mPa.s,两种类型三元复合乳化能力相差不多,甚至弱碱三元复合驱乳化能力还略强一些;在注采能力、采油速度方面,弱碱三元复合驱甚至高于强碱三元复合驱;特别是在结垢程度上,弱碱三元复合驱比强碱三元复合驱弱,对生产井的影响较小。因此,在三元复合驱推广应用时应当选用弱碱三元复合驱。