高含硫天然气净化新工艺技术在普光气田的应用

普光气田的天然气具有高含H₂S和含CO^₂及有机硫的特点,天然气净化难度大。为满足高含硫天然气净化的要求,普光天然气净化厂采用了MDEA法脱硫脱碳、TEG法脱水、常规Claus硫磺回收、加氢还原吸收尾气处理的天然气净化工艺路线。同时,在国内首次应用了气相固定床水解脱除羰基硫（COS）、中间胺液冷却、MAG^R液硫脱气等国际先进的天然气净化新工艺和专利技术,通过不断地摸索及优化工艺参数,解决了原料气脱除有机硫、CO₂选择性吸收、液硫深度脱除H₂S等技术难题;还应用了溶剂串级吸收和联合再生工艺、能量回收利用等多项技术,通过优化调整胺液循环量、降低能耗等手段,降低了操作费用。高含硫天然气净化新工艺技术应用于普光气田后,净化装置运行稳定,净化气质量超过设计要求,达到了国家标准一类气的指标。     

FCC再生烟气胺液吸收法CO2捕集技术研究

介绍了流化催化裂化(FCC)再生烟气特点以及超重力技术对胺液吸收法CO₂脱除率的影响。与其他有机胺液吸收剂相比，N-甲基二乙醇胺(MDEA)实际应用较多，选择MDEA法所得到的CO₂脱除率等相关数据更具有代表性。对MDEA法的模拟计算结果显示：MDEA法CO₂脱除率约为70.45%;引进超重力技术后，在不同的CO₂初始浓度下CO₂脱除率均可达到90%;随着离心加速度的提高，CO₂脱除率在达到峰值后基本保持不变。对FCC再生烟气胺液吸收法碳捕集技术发展方向进行了展望。     

含杂环胺复合溶剂对天然气中酸性组分吸收效果实验研究

目的 解决天然气脱除酸性气体过程中多数复合吸收溶剂对CO₂共吸收率过高、对部分工况条件下Claus硫磺回收单元的运行造成一定影响的问题。方法 对比不同杂环胺复合溶剂体系、不同杂环胺质量分数条件下其对天然气中CO₂和COS的吸收速率,优选了MDEA与杂环胺的复合体系在塔里木盆地某天然气净化厂进行现场侧线试验。通过考查不同气液比、不同MDEA与杂环胺配比条件下对天然气中酸性组分的吸收效果,并将MDEA、MDEA与1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的复合溶剂(MD)和Sulfinol-M对酸性组分的吸收性能进行对比。结果 当MD溶剂中MDEA与DBU复配质量比为5∶5、MD质量分数为40%时,相对于单一MDEA溶液,其COS、CH₃SH和CO₂脱除率分别提升43.4%、32.3%和5.5%。质量分数为40%的Sulfinol-M对CH₃SH和COS的脱除率相比MD分别高7.2%和低10.3%,但对CO₂脱除率达到92.2%。结论 使用单一的...     

MDEA/正丁醇/水相变吸收剂的CO2吸收性能及动力学特性

N-甲基二乙醇胺(MDEA)/正丁醇/水相变吸收剂具有良好的相分离性能，具有大幅降低再生能耗的潜力。由于正丁醇取代了相变吸收剂中的部分水，且相变吸收剂在吸收过程中会发生分相，会对溶液的CO₂吸收性能和反应机理造成一定影响，且贫、富相间物质的转移也会对其动力学性能产生一定的影响。为此，研究了MDEA/正丁醇/水相变吸收剂的吸收性能，并通过¹³C NMR表征测试了不同CO₂负荷下溶液的物质组成，分析了MDEA/正丁醇/水相变吸收剂的传质-反应机理，在此基础上探究了其动力学特性。结果表明，溶液中正丁醇的加入，提高了溶液前9 min的初始CO₂吸收速率，随着正丁醇含量的升高，溶液的CO₂吸收速率出现先增高后降低的趋势，CO₂吸收负荷逐渐降低。物理溶剂正丁醇不参与反应，相变吸收剂中MDEA与CO₂的反应遵循碱催化水和反应机理；分相后贫相溶液主要为MDEA、正丁醇和水，富相溶液主要为MDEA与CO₂的反应产物。在CO     

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。     

CJST塔盘在长庆气田的运行评价及优化

脱硫塔拦液问题是造成天然气净化厂产品气不合格的原因之一,也是长期困扰天然气净化装置平稳运行的生产难题。中国石油长庆油田公司第二净化厂引进天津创举科技有限公司生产的CJST塔盘,对1号净化装置脱硫塔进行了技术改造,有效解决了脱硫塔拦液问题。为此,结合脱硫塔改造后CJST塔盘的运行状况,分析评价了CJST塔盘对脱硫塔稳定性、产品气气质和酸气量的影响,并根据进厂原料气组分特点和CJST塔盘的不足之处,提出了3点改进建议：①在1号脱硫塔安装数层浮阀塔盘,增强溶液对CO₂的吸收,减少湿净化气分离器携液量;②利用CO₂与胺液反应慢的特点,将固定溢流堰改为可调堰,并适当提高溢流堰高度,增加胺溶液在塔盘上的停留时间;③对CJST塔盘布局、结构重新调整,使CJST塔盘在装置高负荷、原料气高CO₂的工况下,CO₂脱除率稳定在49%～52%,确保产品气全部达标。CJST塔盘投运后,1号净化装置生产蒸汽消耗较以前明显减少,有效降低了天然气处理成本,节能降耗效果明显。     

天然气胺法脱碳吸收反应热实验研究

采用自主设计的绝热反应量热仪测定了N-甲基二乙醇胺(MDEA)、哌嗪(PZ)以及2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)在不同条件下吸收CO₂的反应热,考察了CO₂负载量、总胺质量分数、温度、压力及混合溶液的配比等对吸收反应热的影响。结果表明：MDEA溶液的反应热明显低于PZ和AMP,其反应热范围为50～55 kJ/(mol CO₂),而PZ和AMP的反应热范围为65～70 kJ/(mol CO₂);各影响因素对反应热变化规律影响程度不同,其中醇胺种类影响最大,其次为CO₂负载量。在MDEA溶液中添加PZ或AMP构成的二元复配胺液,其反应热相比于MDEA溶液分别提高了5～10、10～12 kJ/(mol CO₂)。在二元复配胺液38%MDEA+2%PZ基础上,分别加入AMP、乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)以及三乙胺(TEA)构成的三元复配胺液中,加入MEA和DEA后反应热升高较为明显,分别达到了78和73 kJ/(mol CO₂)...     

普光高含硫气田特大型天然气净化厂关键技术解析

普光气田是国内目前大规模开发的含硫量最高的高酸性气田,其天然气具有高压、高含H₂S、含CO₂的特点。建设处理规模120×10⁸ m³/a的天然气净化厂,面临天然气净化难度大、硫磺储运技术和安全要求高、生产工艺及安全控制复杂等诸多技术难题。目前国内尚无百亿立方米级天然气净化以及配套硫磺成型与安全储运技术。为此,在优选评价国内外先进净化工艺的基础上,确定了适合普光气田的高含硫天然气净化工艺,并首次应用了气相固定床水解COS、中间胺液冷却、MAG-液硫脱气、特大型火炬放空、液硫湿法成型等国际先进工艺和专利技术。开发了国内首例特大型散装硫磺料仓、首例5 000 m³液硫储罐、首套硫磺流水线转运以及快速定量装车系统,实现200×10⁴ t/a硫磺储运系统的全方位实时监控和安全运行。配套开发先进、灵活、可靠的生产过程控制与安全控制系统,确保整个净化厂处于安全、有效的受控状态。高含硫天然气净化关键技术应用于普光气田后,装置运行平稳,产品质量合格,各项安全保障到位。为其他大型高酸性气田的天然气净化提供了示范和借鉴。     

天然气脱硫装置吸收塔模拟及增产措施

目的 某天然气净化厂已完成过程气羰基硫(COS)水解的改造工作,解决了商品气中总硫含量超标的问题,但商品气中二氧化碳(CO₂)摩尔分数过低(约0.25%),严重制约了商品气产率的有效提升,探究合适的增产措施可实现企业的降本增效。方法 利用HYSYS流程模拟软件构建了该净化厂两级吸收塔模型,分析了吸收塔塔板数、溶液循环量及脱硫剂组成对天然气净化的影响规律,重点研究了对商品气中CO₂摩尔分数的影响规律。结果 (1)在不调整脱硫剂组成的前提下,减少两级吸收塔共5块塔板,同时,贫液和半富液循环量降至操作下限,商品气中硫化氢(H₂S)质量浓度不会超标,且CO₂摩尔分数可提升至0.87%;(2)在调整脱硫剂组成的前提下,减少两级吸收塔共5块塔板,同时,贫液和半富液循环量降至下限值运行,商品气中H₂S质量浓度仍不会超标,且CO₂摩尔分数可提升至2.47%。结论 对吸收塔模拟及增产措施的研究可指导该天然气净化厂的技改,提高商品气产率,为同类型大型高含硫天然气净化厂的技改优...     

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。     

海上天然气液化装置中酸性气体的脱除技术

海上油田伴生气是一种宝贵的能源,但其日产量小,不适合管道运输。为此,自主研发了一套建在自升式移动平台上的橇装天然气液化装置。根据海上油田伴生气的气质特点,探讨了天然气脱除酸性气体工艺的选择原则,确定了适合该装置的MDEA+MEA混合醇胺溶液脱酸性气体净化工艺,分析了CO2含量、醇胺循环量的变化对再沸器热负荷、富液温度的影响,并对填料塔的高度进行了优化分析。结果认为:定期分析原料气中CO2含量,适当调节MDEA胺液循环量,能够有效降低净化系统的运行成本,提高净化装置对海上油田伴生气不同组成的适应性;对于天然气处理量为11.6×104m3/d的脱碳工艺,天然气中CO2体积分数在0.45%～5.54%时,MDEA醇胺溶液循环量宜为200～500kmol/h,再沸器热负荷宜为200～600kW。该装置集天然气液化、LNG的储存与卸载于一身,简化了海上油田伴生气的开发过程,具有适应性强、投资小、建设周期短、现金回收快等优点。     

NCMA脱碳溶剂在干气提浓装置的应用

南化集团研究院开发的NCMA脱碳溶剂在中国石化武汉分公司干气提浓装置的工业应用结果表明：与原设计的MDEA脱硫溶剂相比,采用NCMA脱碳溶剂,胺液吸收CO2的能力大幅提高,在处理量相当的情况下,干气提浓装置提浓干气吸收塔的胺液循环量由 33 t/h下降到 14 t/h;胺洗后提浓干气中CO2体积分数低于50μL/L,溶剂的H2S负荷以及脱除硫醇的能力均有所提高。     

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。     

中海油LNG产业链的形成及发展

中国海洋石油总公司（简称中海油）将液化天然气项目作为发展战略之一,相继投产了广东、福建和上海LNG项目,还在中国沿海规划了其他6个LNG项目,奠定了LNG产业链的基础。以LNG项目为龙头,中海油成功地进入了该产业链及其相关产业,包括参股资源开发、LNG海洋运输、LNG运输船建造、燃气轮机技术引进国产化、国有企业国际化运作;中海油还配套参与了建设运营管网、卫星站、加气站、LNG加注站、燃气发电、城市燃气等;配套建设并开发了小型液化天然气厂和冷能利用等项目。中海油进口LNG对调整我国沿海经济区域能源结构、改善环境质量、提高人们的生活水平、促进经济与环境协调发展作出了贡献。     

高含硫天然气脱硫脱碳工艺技术在普光气田的应用研究

普光气田是我国迄今为止开发的规模最大、丰度最高的特大型海相碳酸盐岩整装气田,天然气中H2S含量高达13%～18%(φ),CO2为8%～10%(φ),有机硫化合物高达340.6mg/m3,常规脱硫脱碳工艺无法适用。该文通过对高含硫工艺技术进行研究分析,制定了普光气田天然气净化工艺路线,选用甲基二乙醇胺(MDEA)作为吸收溶剂,通过催化反应脱除天然气中有机硫,设置级间冷却器控制CO2的吸收,吸收溶剂通过串级吸收、联合再生,降低了装置能耗和运行成本。该工艺在普光气田应用后,外输产品气中H2S含量在6mg/m3以下,CO2含量低于3%(φ),总硫含量低于200mg/m3。     

超重力法脱除合成氨原料气中二氧化碳的实验研究

对应用旋转填料床于脱除合成氨原料气中二氧化碳进行了实验研究。采用在MDEA(N-甲基二乙醇胺)水溶液中加入少量烯胺TETA(三乙烯四胺)或氨基酸盐组成的复合溶液。主要考察了不同类型吸收液、吸收液二氧化碳负荷、超重力因子β、气液比等因素对合成氨原料气中二氧化碳脱除效率的影响。实验结果表明,在MDEA水溶液中加入TETA或氨基酸盐添加剂,大大提高了脱除效率,改善了传质速率,其中以TETA作为添加剂的混合吸收液的脱除效率在2种混合吸收液中最好,相对于单一的MDEA吸收液,混合吸收液的脱除效率平均提高了101.19%。在相同的操作条件下,脱除效率随着超重力因子β增大而增大,β大于120后对脱除效率的影响不明显;脱除效率随液气比的增大呈现出先增大后减小的趋势,其最佳液气比约为10 L/m3。超重力旋转填料床与传统塔设备相比,具有二氧化碳脱除效率高、低液泛、处理能力大、能耗和运行费用低、占地面积小、操作简便等优点,具有良好的工业应用前景。     

10万t／a合成氨脱CO2装置技术改造

介绍了柳州化肥厂脱ＣＯ２装置由苯菲尔法改为活化ＭＤＥＡ法的工艺改造依据。改造后提出了高净化气（Ｈ２、Ｎ２）和再生气的纯度,降低了能耗,仅蒸汽一项每年就可节７００万元,经济效益显著实践证明活化ＭＤＥＡ法是合成氨工业中极具竞争力的高效,节能脱ＣＯ２的方法。     

CNOOC Active Player in Foreign Cooperation

Successful CACT cooperation The crude oil production from the cooperative oil fields of CACT Group in Huizhou was accumulated to400 million barrels on November 28, 2006, a remarkable achievement carried into the development history of CNOOC. Founded in 1984 under the oil contracts and joint operation agreement, CACT Group is an international consortium led by CNOOC with participation of three other famous international oil companies -Agip, Chevron and Texaco. CNOOC owns a 51 percent stake in the joint venture while the three foreign companies aggregately hold the remaining 49 percent.     

MDEA脱硫过程的模拟分析与优化

用渗透理论建立的ＭＤＥＡ对Ｈ２Ｓ和ＣＯ２同时吸收的传质动力学模型,结合有关数据建立了以机理为基础的ＭＤＥＡ脱硫过程的流程模拟系统,将现有的用ＭＤＥＡ从天然气、炼厂气选择性脱除Ｈ２Ｓ的过程用于处理Ｈ２Ｓ浓度更高、ＣＯ２／Ｈ２Ｓ比大并含有其它杂质的酸性废气。通过模拟计算,找出了该装置用于处理酸性废气净化率不达标的原因,确定了限制装置生产能力的瓶颈,提出了装置的操作方案。     

中变气脱碳-变压吸附联合提取H_2和CO_2工艺中CO_2溶解度的测定

在模拟工业上采用N-甲基二乙醇胺(MDEA)脱除CO2(简称脱碳)装置的基础上,采取一系列改进措施,建立了一套实验室脱碳装置,弥补了工业脱碳过程中分析方法的不足,所得实验数据较为准确。在中变气脱碳-变压吸附(PSA)联合提取H2和CO2工艺条件下,测定了CO2在4.28mol/LMDEA水溶液中的溶解度。实验结果表明,实验值与文献值能够很好地吻合,实验装置及分析方法准确度较高,丰富了温度为70～120℃、压力为131～422kPa范围内CO2在MDEA水溶液中的溶解度数据;实验结果为中变气脱碳-PSA联合提取H2和CO2工艺提供了可靠的理论依据和设计参数,对该工艺的具体实施具有指导意义,并验证了提高解吸压力构想的可行性。