影响N-甲基二乙醇胺脱碳装置二氧化碳吸收性能的工艺参数优化

基于N-甲基二乙醇胺(MDEA)脱碳工业装置,考察了贫胺液MDEA浓度、吸收塔贫胺液与合成气的质量比、吸收塔压力、再生塔蒸汽用量与贫胺液循环量的质量比等工艺条件对CO2脱除效果的影响。结果表明,随着上述各工艺参数的增大,净化气中CO2的含量均呈先快后慢的降低趋势,MDEA溶液对CO2的吸收性能明显增强。在吸收塔压力为3.1 MPa,温度为45℃,贫胺液中MDEA的质量分数为30%,贫胺液循环量为75 t/h,合成气的进料量为17 t/h,再生塔蒸汽用量与贫胺液循环量的质量比为0.08的优化条件下,合成气中CO2组分的摩尔分数由10.22%可降至0.01%,脱碳率大于99.5%。     

基于RSM的天然气脱硫脱碳装置适应性建模及分析

原料气条件发生变化后,天然气脱硫脱碳装置常出现运行不稳定、酸性组分过度分离等问题。采用模拟软件建立某脱硫脱碳装置工艺模型,选择原料气处理量、CO2体积分数作为原料气条件变化参数,DEA质量分数、贫液进料位置、循环量和装置能耗作为适应性参数。基于RSM建立试验方案,回归得到装置适应性模型。对模型进行分析,结果表明,处理量和CO2体积分数上升将导致装置循环量和能耗上升,相对于处理量而言,CO2体积分数影响程度更大;提高进料位置和DEA质量分数均有助于降低溶液循环量及装置能耗,进料位置对装置的影响略大于DEA质量分数的影响;处理量和CO2体积分数对循环量和装置能耗的影响表现出强烈的交互作用;调节DEA质量分数与进料位置,可以有效地减小原料气条件变化对装置的影响。     

高含硫天然气CCJ脱硫脱碳复合溶剂的中试研究

以质量分数为45%的N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液为基础组分,根据天然气中酸气组成,按一定比例加入多种活性剂、消泡剂和缓蚀剂,配制成CCJ脱硫脱碳复合溶剂。采用天然气脱硫脱碳中试装置,以净化气中H_2S、CO_2、有机硫含量为评价指标,考察了CCJ复合溶剂对高含硫天然气的净化能力及溶剂的抗发泡性能。结果表明,当吸收温度为50℃、气液比为500m~3/m~3、再生温度为108℃时,复合溶剂的净化能力最佳;在原料气中酸气组成为H_2S体积分数7.12%、CO_2体积分数4.57%、有机硫质量浓度413.77mg/m~3、吸收压力6.0 MPa的条件下,CCJ复合溶剂完全可以使净化气中H_2S质量浓度≤6mg/m~3、CO_2体积分数≤0.5%、有机硫质量浓度≤16mg/m~3,且复合溶剂具有良好的抗发泡性能。     

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%。     

天然气净化装置闪蒸工艺的影响因素研究

闪蒸作为天然气净化工艺中的一个重要环节,闪蒸效果将直接影响脱碳和脱水溶液的再生品质,同时也会对闪蒸气和酸气的回收工艺带来一定的影响。以松南气田脱碳工艺为例,通过对闪蒸原理的分析,归纳出在闪蒸过程中溶液状态发生变化的规律,剖析了压力、时间和温度对闪蒸效果的影响原理,结合现场测试数据,得出闪蒸压力与闪蒸效果成反比,闪蒸时间、闪蒸温度与闪蒸效果成正比的结论,采取控制闪蒸压力0.4~0.6 MPa、闪蒸时间3~5 min等措施,可有效提升溶液的闪蒸效果,同时解决因闪蒸不良对尾气回收的影响。     

Selexol脱碳工艺的参数优化及适应性研究

在高含碳、徽含H2S的特殊天然气气藏中,Selexol脱碳工艺因其溶剂绿色环保、腐蚀性小而备受关注。利用HYSYS 2006软件优化Selexol脱碳工艺的吸收塔控制参数以及闪蒸再生条件,进一步体现了Selexol脱碳工艺的适应性。优化结果表明：吸收塔操作条件为原料气入塔温度-5～5℃,贫液注入量约750m^3／h,注入温度越低越佳,实际运行中不得低于-18℃。闪蒸再生时,优化的三级压力分别为2400、500和50kPa。Selexol脱碳工艺适用于CO2含量在60％以下,C4^＋重烃小于1％（φ）的贫天然气脱碳处理。     

Cansolv尾气处理装置关键工艺参数对达标排放的影响及控制措施

目的 确定Cansolv尾气处理装置关键工艺参数对尾气达标排放的影响,实现尾气中SO₂达标排放。方法 通过分析尾气SO₂排放的影响因素,认为排放尾气中SO₂质量浓度主要受进入Cansolv装置尾气中总硫含量、有机胺中热稳定盐含量、贫液pH值和DS溶液循环量等操作因素的影响。结果 通过以下措施优化了装置的工艺操作：(1)稳定脱硫装置操作,减少酸气、闪蒸气组成及流量的波动;(2)严格按照H₂S与SO₂体积比为2∶1进行配风控制;(3)控制进入SO₂吸收塔过程气的SO₃酸雾等杂质体积分数在10×10^-6以下;(4)优化胺液净化装置的运行;(5)严格控制DS溶液系统中热稳定盐与DS有机胺物质的量之比为1.1～1.3;(6)控制DS贫液质量分数和贫度。结论 采取以上措施后,装置排放尾气中SO₂质量浓度≤400 mg/m³,满足GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业大气...     

高含硫天然气脱硫操作条件对能耗影响的模拟研究

 采用流程模拟技术分析了高含硫天然气脱硫工艺操作条件,如原料气处理量、吸收塔温度、吸收塔压力、吸收塔板数、再生塔温度对脱硫能耗的影响,并通过灵敏度分析比较了各操作条件对脱硫能耗的影响力大小。结果表明,高含硫天然气中酸性组分浓度高,为满足净化要求需增大溶液循环量,因此带动公用工程消耗增加,脱硫能耗比常规含硫天然气脱硫情况显著增加。在操作中,提高吸收塔温度、再生塔温度和原料气处理量均会引起脱硫能耗升高,而降低吸收塔压力、减少吸收塔板数可降低脱硫能耗。由于醇胺溶液再生耗能占脱硫总能耗绝大部分,故制定节能措施应重点考虑再生塔温度控制,蒸汽、凝结水以及净化系统余压、余热资源的合理利用。     

长庆油田某天然气净化厂实现GB 17820-2018达标工艺方案研究

针对GB 17820-2018《天然气》标准中更为严格的天然气气质要求,长庆油田某天然气净化厂存在净化气中H 2S含量不满足进入长输管道要求的现象。为解决这一问题,利用HYSYS软件对该厂MDEA脱硫工艺进行了流程模拟。分析了溶液循环量、MDEA质量分数、吸收塔塔板数、原料气温度、原料气压力以及贫液入塔温度对净化气中H 2S、CO2含量的影响,并根据不同工艺参数的影响程度对参数进行排序。在此基础上,建立以最小能耗为目标函数的多参数优化模型,利用HYSYS自带的工具箱求解模型,得到满足净化气中H 2S质量浓度<5 mg/m^3、CO2摩尔分数<2.8%的最优操作参数组合。优化结果可对指导现场采取调整措施提供参考。     

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。     

基于Aspen HYSYS软件的天然气脱酸流程模拟与优化

基于Aspen HYSYS软件,针对天然气中的烃类和胺类组分分别选用Peng-Robinson状态方程和Acid Gas-Chemical Solvents状态方程,对处理量为100×104 m3/d的天然气脱酸装置进行模拟,分别考察胺液中哌嗪质量分数、胺液循环量、吸收塔和再生塔理论板数、贫胺液进吸收塔温度等操作参数对...     

位阻胺选择性配方溶剂尾气处理装置工业应用

为了解决常规甲基二乙醇胺(MDEA)脱硫溶剂在低压下脱硫效果不理想,导致排放尾气中SO_2浓度升高的问题,利用位阻胺与H_2S反应具有良好活性、同时能较好抑制位阻胺与CO_2反应的特点,研究开发出了位阻胺选择性脱硫配方溶剂,并在处理量为1×10~4m~3/d的装置上进行中间放大试验的基础上,在中国石油西南油气田公司川中油气矿龙岗天然气净化厂硫磺回收加氢尾气脱硫装置上进行了工业应用。在工业应用期间,考察了溶剂在不同吸收塔板数、不同贫液入塔温度、不同溶液循环量等条件下的吸收性能,还考察了脱硫溶液的再生性能,确定了较适宜的工艺操作参数。应用1年后的考核结果表明:(1)该位阻胺选择性脱硫配方溶剂在进尾气脱硫吸收塔气体中H_2S含量为0.77%～3.96%、CO_2含量为23.91%～32.79%的气质条件下,可使净化尾气中H_2S含量低于30 mg/m~3;(2)与装置原用的常规MDEA相比,净化尾气中H_2S含量降低58.45%;(3)该位阻胺选择性脱硫配方溶剂的再生性能良好,再生后贫液中H_2S和CO_2含量均小于0.12 g/L。     

煤制油尾气脱碳装置运行问题分析及对策

针对宁夏煤业有限责任公司400万t/a煤制油尾气脱碳装置,分析了脱碳塔压差高、系统接气受阻、系统中Fe3+质量浓度超标、V2O5消耗高等问题,并提出工艺优化对策.结果表明:更换或清洗堵塞严重的规整填料,可防止塔压差升高;增加溶液过滤量可除去系统中的机械杂质、烃类物质、Fe3+等,可防止塔压差升高,但会增加V2O5消耗量...     

MEA溶液捕集CO2工艺优化及能耗分析

在对单乙醇胺(MEA)溶液捕集CO2解吸能耗分析的基础上,进一步探讨了液气比、MEA溶液浓度及MEA溶液吸收温度对CO2吸收效率和解吸能耗的影响。在模拟计算工况条件下,根据系统中能耗计算公式,可求得最佳液气比为5.6 L/m3。提高液气比有利于CO2的捕集,但当液气比大于5.6 L/m3时,CO2捕集系统中的单位能耗将增加;在吸收液浓度小于40%时,提高吸收剂溶液的质量浓度可以降低单位解吸能耗,但吸收剂质量浓度并不是越高越好,本工况条件下的适宜浓度范围为35%～40%;同时,MEA溶液在吸收-解吸过程中存在氧化和腐蚀问题。因此,CO2捕集系统工艺参数的优化是降低MEA溶液捕集CO2操作费用的关键。     

高含硫天然气超重力脱硫技术研究

基于MDEA溶液和不同配比位阻胺溶液对H2S吸收容量的静态测定实验结果,在操作压力为8.3 MPa的超重力侧线试验装置上,考察不同气液比条件下MDEA溶液和优化配方的位阻胺溶液对高酸性天然气的选择性脱硫效果,同时考察了超重力机转速对溶剂选择性脱硫效果的影响。结果表明,几种溶剂中以8号溶剂对H2S的吸收容量最大,40 ℃和50 ℃条件下H2S的最大吸收容量分别为79.67 g/L和59.20 g/L,采用超重力脱硫工艺,可将天然气中硫化氢质量浓度由2.0×105 mg/m3降至100 mg/m3以下,在气液比95左右时,净化气中H2S、总硫质量浓度分别为19.8 mg/m3和32.27 mg/m3,CO2体积分数为0.38%,达到二类天然气指标要求。     

气体脱硫装置酸性气中H2S浓度问题分析及对策

中油辽河石化分公司硫磺回收装置硫磺回收率低、运行不平稳，主要原因是干气、液化气精制系统酸性气中H2S浓度低，CO2含量高等原因造成。通过采用减少进料口数、提高溶液浓度、调整贫液温度、投用富液闪蒸罐顶贫液等措施，提高了酸性气中H2S浓度，降低了CO2含量，使硫磺装置硫磺回收率得到提高。酸性气中H2S浓度由12.74%提高到34.2%，CO2含量由78.7%降低到60%，硫磺装置硫磺回收率由80.27%提高到92.72%。     

天然气回收乙烷中二氧化碳固体形成的防控措施

含CO2的天然气回收乙烷常受CO2冻堵的困扰而无法获得较高的经济效益。通过对烃类体系中CO2固体形成机理的分析,提出了CO2固体形成的必要条件是足够高的压力、足够低的温度、足够高的CO2浓度。并在此基础上根据乙烷回收流程、CO2含量等工艺条件提出了脱碳、合理控制工艺参数、引入防冻介质、工艺流程的改进等乙烷回收装置CO2固体形成控制措施。以RSV流程为例,分析了在一定工况条件下,当原料气CO2含量由0.5%上升至1.5%时,通过合理控制关键参数,可控制CO2固体形成;根据乙烷回收流程自身特点,提出了将脱乙烷塔底液烃或脱丙丁烷塔顶产品LPG作为防冻介质的两种防冻介质加入流程。最后在RSV流程的基础上改进出一种带预分离器的RSV流程(Recycle Split-Vapor with Preseparator,简称RSVP),并对改进效果进行分析。分析结果表明:相同工况条件下,与RSV流程相比,RSVP流程最小CO2冻堵裕量上升0.5℃~1.1℃,主体装置总压缩功降低3.5%~3.8%,但丙烷回收率降低0.1%~0.3%。     

高含硫天然气脱酸气装置提效降耗优化

为了提高高含硫天然气脱酸气装置的净化气产量并降低净化过程的综合能耗,依据中国石化普光天然气净化厂脱酸气装置的现场运行数据,采用ProMax建立了相应的工艺仿真模型,针对主要操作参数包括甲基二乙醇胺(MDEA)溶液的循环量,浓度和进入一、二级吸收塔的温度等开展灵敏度分析与优化研究,并结合现场实际,在优化工况下,分析原料气负荷降低、压力降低及H——2S含量升高对净化气气质与收率的影响规律。研究结果表明:①降低MDEA溶液循环量、浓度以及进塔温度可提高胺液吸收的选择性,有利于提高净化气的收率,其中MDEA溶液循环量是影响脱酸气装置综合能耗的主要因素;②当原料气负荷、压力以及H2S含量波动时,在优化工况下能够满足高含硫天然气的净化要求;③在低负荷下可通过减少再生蒸汽量和调整胺液进二级吸收塔位置实现节能;④H2S含量每增加1%,需将MDEA溶液循环量提高约20×10~3 kg/h;⑤经过参数优化,在满负荷工况下净化气收率可以提高0.5%,综合能耗降低19.1%。     

丙烯腈装置吸收塔尾气处理技术

对中国石油兰州石化公司丙烯腈装置吸收塔尾气处理系统的工艺条件进行了优化,并考察了吸收塔尾气处理系统改造后尾气净化效果.结果表明:丙烯腈装置吸收塔尾气处理系统在催化氧化反应器入、出口温度分别为250～350,480～620℃,氨气加入量为10～15 kg/h,风机空气流量为2600～4000 m3/h的优化工艺条件下,净...