天然气处理终端MDEA溶液脱碳系统工艺优化及改造

某天然气处理终端是我国目前最大的陆岸终端,该终端的MDEA溶液脱碳系统是我国陆岸终端应用的最大处理规模的脱碳系统,原工艺设计在现场实际运用时存在系统杂质多、热稳定盐含量高和再生温度达不到设计值等问题,导致处理能力不能达到设计值,需优化和改进。为了解决影响脱碳系统正常运行的问题,提高脱碳能力,现场采取了优化MDEA溶液再生系统参数、增加地下槽氮气密封系统、改造胺液预后过滤器、采用Y型过滤器和凝结水分离器等措施。通过优化改造,脱碳系统杂质被快速清理,热稳定盐含量增长速度得到有效控制,再生温度提高到了设计温度,系统发泡问题得到有效的改善,脱碳系统能够正常运行,并且脱碳能力得到大幅提升,脱碳后的天然气质量达到设计要求,为以后的MDEA脱碳或者脱硫工艺的操作和技术发展积累了经验。     

松南气田脱碳溶液的净化和再生技术

水溶性烷基醇胺在工业上用于轻烃脱除CO2和H2S等酸性组份,在连续使用过程中不可避免的产生热稳盐、固体悬浮物等杂质。这些杂质的产生和积累会导致醇胺溶液损耗增大、设备腐蚀速度加快、吸收塔和再生塔物料发泡、装置脱碳脱硫能力降低等问题。为此,在分析了松南气田天然气脱碳装置运行工况的基础上,结合醇胺溶液中各类杂质的来源及影响,提出了天然气脱碳溶液的净化和再生技术:离子交换、过滤、减压闪蒸、活性炭吸附。这些措施的应用,有效的改善了醇胺溶液质量,显著的提高了装置脱碳能力。     

废MDEA溶液回收技术研究

由于天然气净化处理过程的复杂性,经过长时间的运行,受原料气、MDEA溶液所夹带杂质及净化装置运行过程本身所产生腐蚀、降解产物的影响,常会导致MDEA溶液的污染,影响天然气的脱硫、脱碳效果,甚至使天然气的净化指标不能完全达标。随着气田生产能力的增加,每年因污染严重被废弃的MDEA也在逐年增多,不但增加了天然气净化的生产成本,而且污染环境。因此,根据度MDEA溶液的特性,提出了废MDEA溶液回收的技术思路和试验的可行性方案,通过室内试验发现,采用减压蒸馏对废MDEA溶液回收的方法是可行的,进一步开展了废MDEA溶液工业回收技术研究。研究表明,系统压力在-0．08MPa, 蒸馏温度为150℃,采用减压蒸馏可以有效回收度MDEA溶液。     

废MDEA溶液回收技术研究

由于天然气净化处理过程的复杂性。经过长时间的运行，受原料气、MDEA溶液所夹带杂质及净化装置运行过程本身所产生腐蚀、降解产物的影响．常会导致MDEA溶液的污染。影响天然气的脱硫、脱碳效果，甚至使天然气的净化指标不能完全迭标。随着气田生产能力的增加，每年因污染严重被废弃的MDEA也在避年增多．不但增加了天然气净化的生产成本，而且污染环境。因此，根据废MDEA溶液的特性，提出了废MDEA溶液回收的技术思路和试验的可行性方案，通过室内试验发现，采用减压蒸馏对废MDEA溶液回收的方法是可行的，进一步开展了废MDEA溶液工业回收技术研究。研究表明，系统压力在-0．08MPa，蒸馏温度为150℃。采用减压蒸馏可以有效回收废MDEA溶液。     

MDEA/DEA脱硫脱碳混合溶液在长庆气区的应用

随着长庆气区靖边等气田的不断开发,其天然气气质发生了较大变化,其中H2S含量上升到1 000 mg/m3,CO2体积分数上升到4.5%～6.0%,原天然气净化工艺采用的单一MDEA溶液已不能满足天然气脱硫脱碳需要。为此,开展了不同体积比MDEA/DEA混合醇胺溶液脱硫脱碳试验。试验结果显示：在相同的试验条件下,溶液中总胺为40%（质量分数）,DEA与MDEA体积比为1∶6配比制成的混合溶液其H2S和CO2负荷最高,溶液的脱硫脱碳性能最好。继而在4套生产装置进行了推广应用。结论表明：应用MDEA/DEA混合溶液对低含硫、高含碳的天然气进行净化处理,溶液酸气负荷较高,脱硫、脱碳性能较好,腐蚀性小,天然气净化装置运行平稳,节能效果好,经济适用。     

天然气制氢装置二氧化碳回收工艺研究

以100 dam³/h烃类蒸汽转化+变压吸附(PSA)氢提纯制氢装置为研究对象，分析了变换气、解吸气、烟气的组成及性质，得出：从烟气中脱除二氧化碳经济性差；二氧化碳适合从变换气和解吸气中脱除。研究了变换气脱碳后对PSA的影响，得出：变换气脱碳率为100%时，现有装置的PSA氢气回收率提高了1百分点、原料消耗量降低了1%,新建装置的氢气回收率提高了2百分点。对变换气N-甲基二乙醇胺(MDEA)脱碳、解吸气MDEA脱碳、解吸气VPSA(真空变压吸附)脱碳3种方案的能耗和投资进行比较，结果表明：解吸气VPSA脱碳和变换气MDEA脱碳能耗低，投资少。对于现有装置脱碳改造，解吸气VPSA法更有优势；对于新建装置，推荐选择变换气MDEA脱碳。同时分析了脱除二氧化碳后对现有装置特别是转化炉的影响，提出了对转化炉相关设备进行核算和评估的建议，以确保装置长周期安全平稳运行。     

MDEA脱硫溶液发泡研究

大型天然气处理装置普遍采用醇胺法工艺,目前主要使用MDEA及其配方溶剂对酸性天然气进行净化处理。由于MDEA溶液本身抗污染能力存在不足,加之醇胺溶液的降解、变质、腐蚀等因素,溶液发泡的情况时有发生,影响了装置的平稳操作,导致产品气不合格,造成溶剂大量损失,严重时甚至引起装置停车。从发泡机理入手,通过开展大量实验,系统地评价了MDEA溶液系统中存在的多种杂质对脱硫溶液发泡的影响,对实际生产可起到一定的借鉴作用。     

高含二氧化碳天然气脱碳技术

长岭气田一期工程脱碳装置于2009年12月31日成功投产,处理规模为120×104m3/d,活性配方溶液组成为MDEA 45%(Wt)+活化剂5%(Wt)+水50%(Wt)。低能耗活化MDEA工艺,采用一段吸收+二级闪蒸再生的脱碳工艺流程,各项技术参数达标,该脱碳装置运行正常,能够满足长岭气田生产需求,证明长岭气田采用活化MDEA工艺是可行的、可靠的。     

活化MDEA脱碳溶剂CT8-23在天然气提氦厂的应用

活化MDEA脱碳溶剂CT8-23与混合胺溶剂(MDEA+MEA)相比,具有吸收速率快、易于解吸、腐蚀性较低等性能优势。CT8-23在某天然气脱碳装置上的应用结果表明,在提高CO2深度脱除效果的同时,CT8-23可进一步降低溶液循环量和蒸汽耗量,有效降低装置能耗。     

高含硫天然气脱硫用MDEA溶液中盐杂质的鉴定

天然气净化厂MDEA脱硫溶液发泡现象频繁发生,严重影响装置平稳运行。盐杂质是引起MDEA溶液发泡的主要原因,有必要对盐杂质进行全分析。本文建立了一种MDEA脱硫溶液中盐类杂质的分析方法,溶液中的阴离子和非金属阳离子分别采用不同色谱条件的离子色谱仪进行测定,金属阳离子则通过采用N2O-C2H2火焰吸收的原子吸收分光光度计进行分析。脱硫溶液中盐杂质的全面分析,可为准确分析MDEA脱硫溶液发泡影响因素以及采取控制措施提供理论依据。     

高含CO2天然气脱碳工艺中MDEA活化剂优选

国内高含CO_2天然气处理装置主要采用活化MDEA脱碳工艺。以DEA、MEA、PZ为活化剂,总胺物质的量浓度控制在4 mol/L。利用HYSYS软件建立运算模型,研究这3种活化MDEA溶液对CO_2的吸收性能和解吸性能,通过分析认为,高含CO_2天然气深度脱碳处理宜采用PZ为活化剂。对PZ的活化机理进行研究,发现PZ作为活化剂的效果远胜于DEA和MEA。最后,分析不同吸收温度及CO_2分压下PZ浓度变化对活化性能的影响,发现加入少量PZ即可大幅提高PZ活化MDEA溶液与CO_2反应速率,在不同CO_2分压和吸收温度的条件下均能满足高含CO_2天然气的脱碳处理要求,适应性较强,建议活化MDEA溶液中PZ的质量分数为3%~5%。     

MDEA中烃类杂质脱除实验及过滤系统优化北大核心CSCD

目的某天然气净化厂在胺法气体脱硫工艺应用过程中,溶液易产生降解污染、发泡等问题。引入机械过滤和MDEA离子交换净化复活技术,在一定程度上缓解了溶液氧化降解污染的问题。但针对溶液中烃类、表面活性剂等导致溶液易发泡的杂质脱除尚未形成成熟的应用经验。为了解决气田开发中后期存在的脱硫胺液杂质污染、发泡频繁的问题,开展了胺液中烃类杂质脱除技术的实验研究。方法对胺液进行活性炭吸附实验和发泡性能评价,优选出适用于天然气净化的活性炭。结果活性炭材质过滤实验和发泡实验结果表明,吸附效果较好的活性炭为椰壳活性炭,且碘值越高、颗粒直径越小的椰壳吸附效果越好。但粒径过小会对胺液造成二次污染,导致下游管线堵塞风险增加。根据过滤前后胺液浊度、油分脱除率和发泡实验结果对比,从厂家寄送的样品中优选出30~40目(380~550μm)、碘值为1142 mg/g的椰壳活性炭作为气田天然气脱硫胺液脱除烃类杂质的过滤器滤材。结论优选适当碘值和强度的椰壳活性炭作为天然气脱硫胺液活性炭过滤器滤芯材料,并在其下游增加机械过滤器,进一步脱除溶液中机械杂质及活性炭粉末,减少溶液污染发泡频率。优化改造后,装置运行稳定,发泡拦液情况得到明显改善。     

脱硫溶液污染原因分析及对策

通过对中国石油宁夏炼化公司所使用的脱硫剂MDEA及其溶液中各种杂质组分的分析和发泡实验考察了操作温度、溶液浓度、加工量对溶液发泡性能的影响,找到MDEA溶液受到污染的原因,确定污染是造成溶液发泡的主要原因,最后对MDEA溶液发泡提出了相应的处理措施和建议。     

杂质对三甘醇脱水能力的影响研究

天然气净化装置脱水三甘醇溶液在长期使用过程中,易受到污染,从而降低三甘醇脱水能力,影响正常生产。本文通过随机抽样检测,确定三甘醇中杂质种类与含量,明确研究目标。自主设计、搭建一套模拟现场脱水装置运行状况的实验装置,高压下以携水氮气模拟湿天然气,研究各杂质对三甘醇脱水能力的影响。并通过正交实验考察各杂质之间的交互关系,得到影响三甘醇脱水能力的显著因素。结果表明,热稳定性盐中的Mg~(2+)、Ca~(2+)、Fe~(3+)、K~+,有机杂质中的甲基二乙醇胺(MDEA)、甲醇,固体悬浮物中的FeS对三甘醇脱水能力影响显著。Mg~(2+)、MDEA以及Mg~(2+)与MDEA的交互作用严重抑制三甘醇的脱水能力,在现场生产中应重点监测,保证脱水装置正常运行。     

天然气净化厂胺液发泡原因分析及解决措施研究

长庆气田第三天然气净化厂主要负责向西安供气,主体装置采用UCARSOL HS-101专利配方溶液脱除原料气中的硫化氢和二氧化碳,装置自2003年建成投产后脱硫塔拦液情况频繁发生,导致脱硫装置处理能力严重下降,严重影响了装置的安全、平稳运行.通过现场分析和室内试验表明,脱硫溶液过高的酸气负荷是造成脱硫液发泡严重的主要因素.结合现场实际情况,提出了通过加入MDEA溶液和降低进塔层数来降低脱硫装置酸气负荷处理措施,有效的缓解了装置的拦液问题.     

MDEA脱碳系统运行问题及解决措施

详细列举了中石化扬子石化芳烃厂CO装置中MDEA脱碳系统运行中存在的问题,分析得出造成问题的主要原因为MDEA溶液中热稳态盐聚集及MDEA空冷管束中流体冲刷。     

热稳定盐对MDEA溶液脱硫脱碳性能的影响

热稳定盐是甲基二乙醇胺（MDEA）脱硫溶液的主要变质产物之一,热稳定盐会影响MDEA溶液的性能。热稳定盐对MDEA溶液脱硫脱碳性能的影响,目前主要依据净化装置脱硫能力的变化和胺液复活前后净化装置脱硫能力的变化进行推断。影响净化装置脱硫能力的因素很多,仅根据工业数据很难准确确定热稳定盐的影响情况。为此,在实验室小型胺法脱硫装置上研究了热稳定盐对MDEA溶液脱硫脱碳性能的影响,并在实验结果的基础上对热稳定盐影响MDEA溶液脱硫脱碳性能的机理进行了探讨,最后根据研究结果对热稳定盐的控制提出了建议。研究结果表明,热稳定盐对MDEA溶液脱硫性能和脱碳性能的影响是不同的,不同性质的热稳定盐对溶液的影响也不一样。     

净化吸收塔差压与处理气量选择的探究

为了脱除天然气中二氧化碳、硫化氢,净化厂通常采用MDEA的水溶液与天然气在吸收塔中逆流接触。检修结束投入使用的吸收塔气液接触良好,塔体差压较低,几乎不会发生拦液状况。但是随着装置的运行,在未改变工况的情况下吸收塔的差压会逐渐上升,拦液次数也逐渐增多。本文通过对吸收塔塔板受杂质堵塞的不同状况对塔盘压降进行计算,分析了造成差压升高的原因,并提出了塔体差压与异常差压下吸收塔最优处理气量计算方法。通过天然气处理气量的优选,从而减少吸收塔拦液次数的发生,确保天然气脱硫脱碳的质量。     

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。     

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。