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。     

MDEA配方溶液在天然气脱硫脱碳中的选用

MDEA配方溶液目前已广泛用于天然气脱硫脱碳。介绍了MDEA配方溶液的用途、选择时需要考虑的因素及实际应用中的一些问题和改进措施。     

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...     

天然气脱硫脱碳工艺综述

为了满足越来越严格的环保法规要求,适应石油资源日渐枯竭的形势,天然气在能源结构中所占比例逐渐增加,天然气净化技术得到了长足发展。介绍并总结了常用的天然气脱硫脱碳工艺:化学溶剂法,包括常规胺法、以MDEA为代表的选择性胺法;物理溶剂法;化学-物理溶剂法,以砜胺法为代表;直接转化法及其它方法。在对各种方法适用条件进行说明的同时,通过对比得出相应方法的优缺点。MDEA由于其普适性和低能耗性得到了最为广泛的应用。结合环保法规要求对天然气净化工艺的发展趋势作了预测,认为物理方法将成为工艺开发者的首选。     

天然气胺法净化工艺中HYSYS模拟计算研究

长庆油田靖边气田天然气一般多含H2S和CO2等酸性介质,不但影响天然气的热值,而且,对管道和容器存在着严重的腐蚀,严重影响了管输及利用。为了减少H2S和CO2等酸性介质对容器和管道的腐蚀,通常采用胺法对H2S和CO2进行脱除处理。根据长庆油田靖边气田的天然气组分,采用HYSYS(石油化工工艺流程模拟软件)建模并进行了模拟计算,计算结果显示,净化天然气中H2S及CO2的含量均满足标准要求的一类净化气质量指标要求。针对现场缺少有效的监控措施,设备中H2S的含量以及胺液在循环过程中的损耗难以测量的问题,提出了将该模拟软件应用于实际生产中指导生产的建议。     

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。     

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。     

天然气脱硫脱碳工艺的选择

综述了醇胺法、液相氧化还原法和非再生型脱硫剂法等三大类天然气脱硫脱碳方法的工艺特点与选择原则。1990年以来,醇胺法工艺最重要的技术进步是配方型溶剂的开发与应用。在特定情况下,以自循环式络合铁法装置替代克劳斯装置处理醇胺法装置的再生酸气,其独特的技术经济优势得到迅速推广。以膜分离、低温分馏和变压吸附等三大物理分离技术脱除二氧化碳的工艺则是未来的发展方向。提出建议:对活化MDEA法和膜分离法脱碳工艺的技术开发给予充分重视。     

活化MDEA与混合胺适应性研究

拟采用活化MDEA与混合胺两种溶剂处理天然气中的酸性组分H_2S和CO_2,基于活化剂PZ和DEA与CO_2反应的机理不同,针对高含碳不含硫和高含碳高含硫两种气质进行了研究。通过ASPEN HYSYS 9.0模拟软件,以典型活化MDEA(PZ+MDEA)与混合胺(DEA+MDEA)作为吸收剂,研究两者的脱硫脱碳效果。结果表明:针对高含碳不含硫天然气,在达到相同的脱碳效果和相同的酸气负荷前提下,采用活化MDEA作为吸收剂体现出明显节能优势;针对高含碳高含硫天然气,在达到相同的脱碳效果和酸气负荷的前提下,采用混合胺作为吸收剂更节能。     

基于软件模拟的天然气醇胺法脱硫脱碳工艺研究进展

为了满足国标"GB 17820-2018《天然气》"对天然气净化的要求,各天然气处理厂从醇胺法脱硫脱碳工艺出发,结合理论基础和常规工艺流程,基于软件模拟分别从工艺参数和工艺流程两方面进行分析与优化.综述了基于软件模拟的天然气醇胺法脱硫脱碳工艺研究进展;分析了工艺参数对净化效果和能耗的影响,以及如何运用智能算法通过优化工...     

旋流反应脱除天然气中CO_2研究

以离心强化传质机理为基础,将天然气脱碳吸收反应引入旋流场内进行;采用实验和CFD (Computational Fluid Dynamics)两种方法研究了不同条件下旋流反应器内各组分的浓度分布,考察了胺液(MEDA)作为吸收剂对CO_2脱除率的关键影响因素。研究结果表明:操作气速有一个最佳范围,在这一气速范围内,CO_2脱除率保持在一个较高水平;胺液吸收CO_2反应非常迅速,在进入旋流反应器后反应物浓度快速降低,变化趋势呈现旋转涡流的形态;随着进口CO_2浓度的增大,CO_2浓度衰减的趋势有所减弱。20℃时,D75mm旋流器在进口流量36m~3/h工况下,n(CO_2)/n(MDEA)在0.25～1.0范围内,其比值越大,CO_2脱除率越低;当n(CO_2)/n(MDEA)=0.25时,CO_2脱除率最高可达99.5%以上,可满足天然气脱除CO_2的需要。     

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%。     

Optimal activated carbon for separation of CO_2 from(H_2 + CO_2) gas mixture

Seven types of activated carbon were used to investigate the effect of their structure on separation of CO_2 from(H_2 + CO_2) gas mixture by the adsorption method at ambient temperature and higher pressures. The results showed that the limiting factors for separation of CO_2 from 53.6 mol% H_2 + 46.4 mol% CO_2 mixture and from 85.1 mol% H_2 + 14.9 mol% CO_2 mixture were different at 20 °C and about 2 MPa. The best separation result could be achieved when the pore diameter of the activated carbon ranged from 0.77 to 1.20 nm, and the median particle size was about2.07 lm for 53.6 mol% H_2 + 46.4 mol% CO_2 mixture and 1.41 lm for 85.1 mol% H_2 + 14.9 mol% CO_2 mixture. The effect of specific area and pore diameter of activated carbon on separation CO_2 from 53.6 mol% H_2 + 46.4 mol% CO_2 mixture was more significant than that from 85.1 mol% H_2 + 14.9 mol% CO_2 mixture. CO_2 in the gas phase can be decreased from 46.4 mol% to 2.3 mol%–4.3 mol% with a two-stage separation process.     

天然气脱碳装置产能核定实例介绍

活性MDEA水溶液以其卓越的节能特性被广泛地用来脱除工业气流中高含量的CO2,尤其是高含量的CO2的天然气脱碳。本文介绍一例以化学分析实测各关键点活性MDEA水溶液中的酸气负荷[kmol CO2/(MDEA+P)],结合工艺计算来确定装置的实际处理能力,以供参考。     

络合铁法脱除硫化氢技术的发展

络合铁法由于脱硫精度高、反应速度快且环境友好得到广泛应用。介绍了络合铁法脱硫机理、及金属中心离子与氨基羧酸类配体的配合机理。总结了络合铁法脱硫工艺研究及应用现状,分析了目前开发络合铁法脱硫技术还需解决的主要技术难题和该技术的应用前景。     

咪唑啉类缓蚀剂对CO2/H2S腐蚀抑制作用研究进展

CO2/H2S腐蚀一直是石油和天然气工业领域棘手问题和研究热点.针对CO2/H2S腐蚀,常采用咪唑啉类缓蚀剂处理.咪唑啉类缓蚀剂通过在金属表面形成单分子吸附膜,改变氢离子的氧化还原电位以及对溶液中的某些氧化剂进行配位,降低电位,达到缓蚀的目的.对咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀机理以及研究现状进行了综述.     

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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。     

CO2所致MDEA化学降解的鉴定及研究

ＭＤＥＡ现已成为气体净化工艺中使用的主要醇胺之一。本文系统介绍了Ｃｈａｋｍａ等对ＣＯ２所致ＭＤＥＡ化学降解产物的鉴定和反应机理及动力学研究的结果;在不高于１２０℃的条件下,其降解可以忽略,随温度升高而降解加剧对这些结果作了一些讨论并提出了在此可以进行的更具有实际意义的ＭＤＥＡ降解研究课题。     

TEA+DETA混合胺液脱除天然气中H2S性能优选

运用小型反应釜及再生实验装置对三乙醇胺(TEA)+二乙烯三胺(DETA)混合胺液与N-甲基二乙醇胺(MDEA)+DETA混合胺液进行天然气中H₂S吸收、再生实验,并对不同配比的TEA+DETA混合胺液进行实验。通过分析吸收负荷、吸收速率、再生率指标优选出较优的脱H₂S胺液配比,并将其运用到工艺实验装置中。结果表明:TEA+DETA混合胺液与传统的MDEA+DETA混合胺液相比具有更优的H₂S脱除性能与胺液再生性能;在3种不同摩尔配比中,配比为2.4:0.6的TEA+DETA混合胺液为最优的胺液配比;配比为2.4:0.6的TEA+DETA混合胺液在工艺实验装置中表现出了良好的脱H₂S性能与胺液再生性能。