天然气净化工艺设计要点及优化

胺法至今仍是国内外应用最广泛的酸性天然气脱硫脱碳工艺方法,国内已有超过五十年的使用经验。脱硫脱碳装置在生产中出现不同程度的拦液现象,导致脱硫脱碳装置处理能力严重下降;天然气净化度不合格,溶液发泡引起雾沫夹带,导致大量胺溶液随气流带走,造成溶液损耗急剧增加及严重的经济损失。在总结过去几十年天然气净化工艺设计和生产操作经验的基础上,提出了天然气净化工艺设计要点,重点为脱硫脱碳装置工艺流程设计和关键设备选型;阐述了脱硫脱碳装置的原料气分离系统、胺液再生系统、胺液过滤及惰气保护、胺液和酸气冷却、贫胺液增压及循环泵等方面应重点注意的问题和工艺设计方案的优化;分析了净化工艺流程中的塔、容器、冷换设备、泵类等关键设备的设计要点。     

高含CO2天然气胺法脱碳工艺设计

醇胺法作为目前比较成熟和可行的脱碳技术,存在再生能耗高的缺点。基于传统的胺法脱碳流程,设计出低能耗的新型三塔半贫液脱碳工艺,借助Aspen HYSYS 8.6流程模拟软件进行了新型三塔半贫液胺法脱碳流程关键工艺参数(吸收剂、贫液/半贫液分流比、再生塔温度和循环吸收剂总流量)的灵敏度优化分析。研究结果表明,与传统的胺法脱碳流程对比可知,最佳三塔半贫液胺法脱碳流程的总等量功降低了45.47%,且净化气中CO₂摩尔分数为1.97%,满足GB 17820-2018《天然气》对商品气的气质要求。      

改良型CJST塔盘在胺法天然气脱硫工艺中的应用

胺法天然气脱硫工艺中,采用的醇胺溶液在循环使用过程中存在易降解、易发泡的问题。长庆气区天然气净化厂脱硫装置受塔盘结构和原料气气质影响,脱硫塔在生产运行中经常发生拦液问题,严重影响装置的安全运行及供气,并且由于胺液夹带,造成硫磺回收、锅炉等相关生产单元生产波动。根据胺液发泡的机理,对比分析了缓解发泡的主要措施及效果。并在理论分析和前期试验的基础上,引进了改良型CJST型塔盘在胺法天然气脱硫装置上开展现场应用试验,通过试验,该塔盘不仅成功解决了脱硫塔拦液频繁的问题,并且克服了以往CJST塔盘脱碳效率低、塔顶带液的问题。     

催化裂化装置再生烟气醇胺法回收CO2技术模拟研究

炼油企业催化裂化装置的CO₂排放量在总排放量中占比很高，相应的烟气CO₂回收治理技术却鲜有报道。醇胺法酸性气体脱除工艺(醇胺法)广泛应用于天然气净化等领域，是一种脱碳效率高、再生能耗低的成熟脱碳技术，可考虑应用于再生烟气脱碳过程中。利用Aspen HYSYS软件模拟醇胺法再生烟气CO₂吸收和解吸过程发现：混合胺液的组成和浓度会影响再生烟气CO₂的脱除效果，适当提高吸收压力及温度有利于吸收过程的进行；富胺液解吸过程的能耗主要取决于解吸率及操作压力，在解吸温度不高于胺液降解温度的条件下，应适当提高解吸压力。     

混合胺液用于脱除天然气中CO2的性能研究

为了选择脱碳性能优越的三乙醇胺(TEA)混合胺液吸收剂,采用吸收速率、酸气负荷、解吸率等作为评价指标,首先在纯CO₂条件下,分别对一定浓度的TEA和一乙醇胺(MEA)、TEA和二乙醇胺(DEA)、TEA和二乙烯三胺(DETA)、TEA和三乙烯四胺(TETA)、TEA和哌嗪(PZ) 混合得到的5种混合胺液进行实验对比分析,综合考察其吸收和解吸性能指标的变化规律,初步筛选出TEA+MEA、TEA+DETA、TEA+PZ 3种性能较优的混合胺液。然后在混合气条件下,对这3种混合胺液的吸收和解吸性能进行进一步实验对比。结果发现,当原料气中CO₂浓度较低时,可优先选择TEA+PZ混合胺液;解吸条件相同时,TEA+MEA混合胺液的解吸性能较好。可为实际天然气脱碳工业应用提供依据和参考。     

天然气脱硫脱碳方法的研究进展

综述了甲基二乙醇胺(MDEA)法、砜胺法、LO-CAT法及CT8-5法等天然气脱硫脱碳方法的应用状况,对脱硫脱碳方法的适用范围、溶剂的变质过程、脱除效果进行了比较和分析,并展望了天然气脱硫脱碳方法未来的发展方向。通过对比分析得出,当原料气压力较高且硫含量高时,适宜采用LO-CAT法处理;若原料气中硫含量低时,应采用砜胺Ⅲ法;当原料气压力较低时,采用MDEA法和CT8-5法均适宜,但使用CT8-5法时溶剂更稳定,不易变质。若需要从原料气中选择性脱除H2S和有机硫、可适当保留CO2的工况,应选用砜胺Ⅲ法。     

天然气脱碳系统腐蚀及胺液净化技术研究

天然气脱碳系统在运行过程中出现胺液铁离子含量升高,设备腐蚀及胺液颜色变深等问题。为了实现装置的长期安全、稳定运行,对胺液的成分进行了分析,以找到腐蚀因素,并研究胺液的净化方法,恢复胺液原有的特性,提高脱碳系统的稳定性,减少设备腐蚀。     

醇胺法脱碳工艺参数中试实验与模拟优化

醇胺法脱碳已广泛应用于天然气净化工艺中,为了达到降能增效的目的,需要对醇胺法脱碳的工艺操作参数进行优化。在前期优选配方研究的基础上,笔者利用一套中试实验装置,分析中试实验操作参数变化对配方胺液吸收和再生效果的影响,得到较优的吸收和再生工艺操作参数范围。结合实验结果,采用HYSYS软件建模,对于不同CO_2含量的原料气在处理量为50Nm~3/h时进行醇胺法脱碳工艺参数的优化分析,确定在相应的醇胺循环量下最优的吸收温度为55℃、吸收压力为3.0 MPa、再生温度117℃、再生压力45kPa及不同CO_2含量的原料气处理量与醇胺循环流量的最大气/液比,为醇胺法脱碳的工业应用提供参考。     

红外光谱透射法测定裂解汽油二烯值

用傅里叶红外光谱仪,在选定的波数范围内,采用化学计量学法测量乙烯裂解汽油的二烯值。实验结果表明,该方法测量结果与参考方法(UOP326-65)测量结果之间无显著性差异,具有更好的重复性,操作方便且分析速度快,特别适用于油品生产过程中二烯值的控制分析。     

MDEA法脱除二氧化碳的浅析

<正> 1 前言目前全国小型化肥厂产品多为碳酸氢铵。近年来,我厂为了调整产品结构,以适应市场的需要,采用了 MDEA 脱碳法以减少碳铵产量,增加液氨产品,提高企业经济效益。碳酸氢铵生产脱除 CO_2的方法很多,有PC 法、PSA 法和 MDEA 法,都是目前生产碳酸氢铵比较成熟的工艺。我厂1992年配合合     

MDEA脱硫吸收塔分析改造及其在和田河气田中的应用

和田河40×104m3/d脱硫处理站天然气处理工艺的重点是天然气脱硫、脱碳。胺法天然气脱硫工艺中采用的MDEA溶液在循环使用过程中存在易降解、易发泡的问题。和田河处理站脱硫塔在生产运行中经常发生拦液事故,严重影响装置的安全运行及供气,并且由于溶液夹带,下游供气不足,造成地方生产、生活受到严重影响。通过试验,更新脱硫塔填料成功解决了脱硫塔拦液频繁的问题。     

PZ活化MDEA乙烷深度脱碳工艺研究

目的 解决醇胺法乙烷脱碳工艺造成的乙烷损失量较大和装置能耗较高等问题。方法 用Aspen HYSYS软件对某乙烷回收流程的粗乙烷产品进行胺法脱碳模拟,在控制乙烷损失物质的量比小于0.3%的情况下对胺液中的PZ和MDEA质量分数进行了优选,同时对乙烷脱碳流程进行能耗优化。结果 与天然气脱碳工艺不同,乙烷脱碳工艺的MDEA质量分数太高会损失大量乙烷。在达到脱碳效果的前提下,较低的MDEA质量分数可避免损失大量乙烷,最佳MDEA质量分数为20%～28%。在此MDEA质量分数的条件下,可保证乙烷损失比仅为0.3%,往胺液中加入少量哌嗪(PZ)就可显著提高胺液对CO₂的吸收效果,最佳PZ质量分数为2.5%～5.5%。乙烷脱碳装置的主要能耗为胺液再生能耗,优化后装置的总能耗显著降低。结论 在工业条件下,应用较低质量分数的胺液可显著降低乙烷损失,可合理提高富胺液入再生塔温度或适当降低脱碳溶液循环量,以降低装置能耗。     

双活化剂的热碳酸钾脱碳新工艺

<正> 南京栖霞山化肥厂应用南京化工研究院双活化剂的热碳酸钾脱碳新工艺,共同协作对30万吨/年合成氨装置脱碳工艺进行了改造,取得了较好的效果,通过了部级鉴定。经工业生产试用证明,该法与原无毒GV脱碳工艺相比,具有净化度高,床液吸收能力大,回收的CO_2纯度高,再生热耗低等优点。在92.5％的生产负荷下,采用碳酸钾330—340克/升、氨基乙酸12—13克/升、二乙醇胺11—12克/升和五氧化二钒6—7克/     

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。     

基于HYSYS的天然气脱碳工艺优化及动态分析

采用Aspen HYSYS对广东省某60×104 m3/d天然气液化装置的甲基二乙醇胺(MDEA)和二乙醇胺(DEA)配方溶剂脱碳单元进行了稳态模拟,对比实际调研数据验证了模型的可靠性;以最小能耗为目标,以深度脱碳为约束条件,完成了脱碳胺液配比和工艺操作参数的优化;进一步搭建了吸收塔和再生塔的动态控制模型,分析了原料气...     

MDEA混合胺法脱碳在珠海天然气液化项目中的应用

介绍了广东珠海天然气液化项目中利用MDEA混合胺法进行天然气深度脱碳的工艺。在分析MDEA醇胺溶剂与CO2的反应原理以及珠海天然气液化厂气源特点的基础上,确定了脱碳工艺和脱碳流程,并对溶剂配比、塔型选择以及堰高、吸收塔操作温度、再生蒸气流率和胺液循环量等重要工艺参数进行了优化比选。     

基于离子交换的胺液净化技术在天然气脱碳系统的应用

采用醇胺法的脱碳系统用于脱除天然气中高含的CO2,系统运行中发现溶液受到明显污染,热稳定盐含量增加、金属离子超标、设备存在一定程度的腐蚀现象.采用合适的阴离子树脂对胺液进行离子交换测试,确定了热稳定盐吸附、再生的最佳工艺条件,即吸附时间为60 min,流量为2 m3/h,再生液采用5％的NaOH溶液.胺液净化后,热稳定...     

MDEA+MEA/DEA混合胺液脱碳性能实验研究

混合胺液脱碳法具有吸收能力强、反应速度快、适用范围广、再生能耗低等许多优点,得到了越来越多的关注。为此,采用带有磁耦合搅拌的高压反应釜,进行了不同浓度配比MDEA+MEA、MDEA+DEA混合胺液对CO2的吸收与解吸实验研究。结果表明:①向2.0mol/L的MDEA中加入1.0mol/L的MEA,混合胺液对CO2的吸收解吸综合性能才有显著改善;②MDEA/DEA配比为2.0/1.0时CO2吸收反应很快达到平衡,但该配比在酸气负荷较高的情况下CO2吸收速率较低;③MDEA/DEA配比为2.6/0.4的混合胺液较MDEA单一胺液对CO2的吸收性能并无明显改善;④2.3/0.7配比的MDEA+DEA混合胺液对CO2的吸收负荷与CO2吸收速率均保持较高水平;⑤向MDEA中添加DEA对其CO2解吸性能的改善作用并不明显,只有2.0mol/L的MDEA+1.0mol/L的DEA混合胺液CO2解吸性能稍好,但不如相同配比的MDEA+MEA混合胺液。该成果为天然气脱碳胺液的配方优选和脱碳工业装置的设计提供了基础数据。     

MDEA脱硫脱碳选择性研究

利用Aspen HYSYS软件模拟研究天然气加工中贫胺液中MDEA的质量分数、塔板数、吸收压力、气液比等操作参数的变化规律,分析MDEA溶液脱硫脱碳的吸收选择性影响因素。模拟结果表明,在保证净化要求的前提下,吸收塔采用填料塔、适当降低塔板数、设置多股进料且进料位置下移、适当提高原料气温度和贫胺液入塔温度、适当提高气液比等措施均可提高MDEA溶液的选择性,增加产品气的收率,降低装置能耗。     

胺法的进展

为降低能耗、操作费用和投资,传统的胺法已有巨大的改进,其主要体现在：①为精确设计吸收塔、汽提塔开发和建立相应的热力学和动力学模型,并为此测定了酸气和醇胺（或混合醇胺）必要的物理化学性质和气液平衡数据;②发展混合醇胺以改善过程的经济性;③胺法和砜胺法的优化。