硫化氢和二氧化碳在二异丙醇胺、甲基二乙醇胺水溶液中平衡溶解度的数学模型

本文基于拟平衡常数的概念(Pseudo equilibrium Constant),以溶液的[H~3]为参数,关联了 H_2S-CO_2-烷醇胺(Am)-H_2O 体系中主要的平衡反应,推导出一个描述 H_2S、CO_2在二异丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液中平衡溶解度的数学模型.它也同样适用于—乙醇胺(MEA)和二乙醇胺(DEA)水溶液体系.模型计算结果与实验数据和文献数据吻合得甚好。精度足以满足工程设计要求。此模型可编制成程序求解 H_2S-CO_2-Am-H_2O 体系的平衡溶解度,为特定条件下的胺法气体净化工艺计算提供数据.     

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.     

H_2S和CO_2在单乙醇胺或二乙醇胺水溶液中的溶解度

本文以拟平衡常数概念,关联了H_2S,CO_2与单乙醇胺(MEA)或二乙醇胺(DEA)各有关的平衡反应和物料、电荷平衡等关系,提出了一个较为简便地求解H_2S、CO_2在MEA或DEA水溶液中平衡溶解度的数学模型——P_s、P_c和[H~+]的关系式,其为一个三阶方程.经与100多套实测数据核对,证实用此数学模型计算的数据和实测值基本吻合,其精度足以满足气体净化工艺上使用的要求.     

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。     

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。     

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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。     

硫化氢和二氧化碳混合酸气在甲基二乙醇胺水溶液中的溶解度

于40℃和100℃测定了 H_2S 和 CO_2混合酸气在2.5kmol/m~3MDEA水溶液中的平衡溶解度。H_2S 分压范围0.03～149.35kPa;CO_2分压范围1～416.85kPa。给出了 H_2S 和 CO_2混合酸气的溶解度等值线图。     

催化脱硫系统的腐蚀与防护

自武汉石油化工厂催化脱硫装置投用以来,多次发生腐蚀破裂泄漏.10年内曾两次更换溶剂脱硫塔.文章讨论了MEA.MDEA等几种脱硫剂和溶剂中的CO_2、H_2S布对脱硫系统腐蚀的影响.经试验发现,脱硫剂在脱硫系统中起了很好的缓蚀作用.该系统的均匀腐蚀主要由CO_2引起,H_2S的存在减缓了CO_2对设备的均匀腐蚀.该系统的IGSCC不仅与脱硫剂类别有关, 还与溶剂中CO_2、H_2S含量有关,H_2S含量高时.不会发生IGSCC,少量H_2S的存在会导致脱硫剂CO_2-H_2S体系的IGSCC.最后提出了6条防护措施与建议.     

脱硫装置MDEA再生塔腐蚀分析与防腐措施

根据长庆油田天然气脱硫装置MDEA再生塔目前腐蚀现状,分析了CO_2、H_2S、CO_2/H_2S/H_2O及温度对腐蚀的影响。结果表明,再生塔腐蚀是以CO_2局部腐蚀为主。针对主要腐蚀因素,提出了气体膜技术分离CO_2,可将原料气中CO_2从6.9%降至3%,减弱了设备腐蚀程度。     

天然气成分对硫化氢制氢反应影响的热力学分析

采用热力学分析方法探究了天然气中存在的CH_4、CO_2成分对H_2S制氢反应的影响。考虑了含有H_2S的4种反应体系以及可能生成的6种主要产物,应用Aspen模拟软件,计算了体系压力为0.1 MPa、温度在400~1 000℃的等温等压吉布斯平衡反应器内的H_2S转化率及H2收率,讨论了CH_4、CO_2的存在及其浓度的影响。结果表明,CH_4或CO_2的加入,均可大幅提高H_2S的转化率,且对提高温度和增加浓度都是有利的。CH_4的存在还可显著增加H_2收率,但CO_2的作用则相反。当二者同时存在时,体系主要发生CH_4-CO_2重整反应,生成大量H_2,并抑制H_2S的转化。     

H_2S和CO_2在MDEA溶液中的溶解度

测定了H2S和CO2混合物在50％MDEA水溶液中的溶解度,温度为40、70及100℃,酸气分压范围为0．08至10450KPa。H_2S和CO_2在MDEA溶液中的溶解度     

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本文讨论了由于环丁砜(SF)与水的物性本质差异导致了甲基二乙醇胺(MDEA)在环丁砜水中溶液中的pK_a值低于在水中的pK_a,使得H_2S、CO_2在环丁砜——甲基二乙醇胺水溶液中的溶解度和在MDEA水溶液中有明显不同。     

烃类生产合成气热力学平衡组成的计算

本文叙述了将任何烃类经部分氧化以及与水蒸汽和(或)CO_2反应所得产物的平衡组成均可归结为CH_4—H_2O—CO_2反应的平衡组成。在DJS-6型电子计算机上计算了不同条件下CH_4-H_2O—CO_2反应的平衡组成。计算时采用了各种气体的逸度代替习用的分压。从而由烃类用各种方法制造合成气的平衡组成皆可由本文的图表中求出。     

环丁甲砜基二乙醇胺水溶液处理酸性天然气工艺讨论

按拟平衡常数的准则,建立了H_2S、CO_2在环丁砜甲基二乙醇胺(SFMDEA)水溶液平衡溶解度的模型,经扩展后纳入原用于胺法体系的逐板计算程序,并以有代表性的酸性天然气组成作了测算。本文认为:上述物理化学溶剂的选吸性优于MDEA 水溶液,但其总酸气负荷较MDEA 水溶液低,且,若有脱有机硫深废要求则选吸性必有相当大的牺牲。     

胺类的选择性吸收

自含CO_2气流中选择脱除H_2S作为一种减小设备和降低操作费用的手段已变得普遍地热衷起来了。一种选择性吸收设计功能已被补加入到胺法净化过程的模拟程序中,即TSWEET。在MEA接触时间大约是0.4秒时,此程序得出的结果与选择性吸收数据严格地一致。程序计算也与在11磅/吋~2。(表压),每板停留时间2秒下操作的DEA吸收塔中测出的通过40％CO_2的数据相一致。一个用15％wt MDEA接近2米直径的吸收塔也被用来作比较。计算的气相中的H_2S良好地在数据的离差之中,此时计算的CO_2通过量约高出10％。过程模拟程序精确地描绘了包括全部过程变数影响的选择性吸收过程。     

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).     

硫磺回收催化剂的硫酸盐化中毒机理晶体结构及表面化学性质研究和探讨

在天然气净化和含硫原油加工过程中产生大量的 H_2S 气体,为了保护环境和回收元素硫,工业上普遍采用克劳斯过程处理含有 H_2S 的酸性气体,其反应方程式如下:①H_2S 3/2O_2=SO_2 H_2O ③2H_2S SO_2=3/n S_n 2H_2O反应①和②是在高温燃烧炉中进行的。在催化反应区(低于538℃)除了发生反应②外,还进行下述有机硫化物的水解反应:③COS H_2O=H_2S CO_2 ④CS_2 2H_2O=2H_2S CO_2工业装置使用天然铝矾土催化剂的总硫转化率在80—85％左右,未转化的各种硫化物均以 SO_2的形式排入大气,严重污染了环境;改用活性氧化铝催化剂后,总硫转化率可提高到     

H_2S和CO_2在甲基二乙醇胺溶液中平衡溶解度的计算模型

提出了H_2S和CO_2混合酸气在甲基二乙醇胺水溶液及在甲基二乙醇胺、环丁砜、水溶液中的平衡溶解度的计算模型。模型计算值与文献值基本吻合,平均偏差小于10％。     

MDEA在普光天然气净化厂的应用

本文介绍了MDEA在普光天然气净化厂脱硫与尾气单元的应用,在脱硫单元,将天然气中的H_2S、CO_2及硫化物脱除,达到产品气规格,在尾气单元,降低尾气中的H_2S含量,达到环保要求。     

CO_2/水乳液体系的黏度测定

采用超临界CO_2、H_2O和表面活性剂聚乙二醇三甲基壬基醚(TMN-6)构建了水包CO_2的乳液体系,探索了CO_2/水乳液体系的形成条件,利用高压落球黏度计测试了CO_2/水乳液体系的黏度,考察了TMN-6质量浓度、体系温度、CO_2压力及m_(H_2O)∶m_(CO_2)对乳液体系黏度的影响。实验结果表明,在25~40℃,10~25 MPa,m_(CO_2)∶m_(H_2O)=(2∶8)~(5∶5),TMN-6质量浓度在0.2%~1.5%条件下,可形成稳定的CO_2/水乳液体系;乳液体系的黏度随TMN-6质量浓度的增加、CO_2压力的升高、温度的降低及m_(H_2O)∶m_(CO_2)的增加有不同程度的增大,且随着TMN-6质量浓度的增加,CO_2/水乳液体系黏度与温度和压力的相关性也逐渐增加。