哌嗪活化N-甲基二乙醇胺半贫液脱碳工艺配方优选及参数优化

哌嗪(PZ)活化N-甲基二乙醇胺(MDEA)半贫液脱碳工艺是高含碳天然气预处理能耗高问题的解决途径之一。针对某天然气处理陆上终端采用的PZ活化MDEA半贫液脱碳工艺(设计天然气处理能力为8×109 m3/a,原料气中CO2体积分数为35%),采用吸收再生实验方法对系统中存在的贫液、半贫液吸收CO2性能以及富液解吸CO2性能进行考察,优选适用于半贫液脱碳工艺的胺液配方,并采用HYSYS软件建立半贫液工艺模型,对筛选出较优工艺配方下的工艺参数进行优化。结果表明：随着总胺浓度增加,贫液、半贫液吸收CO2性能及富液解吸CO2性能先增加后减小,较优总胺质量分数为40%;总胺质量分数一定时,随PZ添加量增加,贫液及半贫液吸收CO2性能先增加后减小,解吸CO2相对再生能耗先增加后降低,PZ较优添加质量分数为3%,之后随着PZ添加量的增加,解吸CO2相对再生能耗又缓慢升高,较优胺液配比(质量分数)为37%MDEA+3%PZ;模拟得到较优工艺参数为再沸器温度386.15 K,贫液吸收温度323.15 K,贫液循环量253 m3/h、半贫液循环量1147 m3/h。     

制氢中变气活化MDEA法脱碳工艺流程模拟与优化

为脱除天然气重整中变气中的CO2,使其含量低于0.0005％(物质的量分数,下同),从而达到纯氢技术指标,选用质量分数为35％MDEA+3.5％PZ+61.5％H2O的贫胺液为吸收液,采用Aspen HYSYS软件搭建了脱碳工艺流程并建立了系统能耗计算模型.对吸收塔吸收压力、贫胺液循环流量和富胺液进再生塔温度三个关键参...     

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。     

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吸收塔操作参数的优化

吸收塔作为脱碳装置中的核心设备,其设计选型是设计中的重点与难点。固定其他操作参数,分别研究贫液进吸收塔温度、MDEA循环量及再生塔底温度(贫液浓度)各单因素对吸收塔顶CO2含量及脱碳装置运行费用的影响,结果发现运行费用对三个因素均较敏感,尤其是贫液循环量及再生塔底温度的微小变化即会引起运行费用的大幅变化。将Box-Behnken响应曲面法应用于MDEA脱碳操作参数的优化,在净化天然气的同时可节省装置运行费用,优化后年运行费用可减少450万元。该方法可推广至同类项目的优化过程,为获取最优设计参数提供借鉴。     

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。     

喷射泵穿孔事故分析

0前言中原大化集团有限责任公司合成氨厂的CO2脱除系统采用低热苯菲尔德脱碳流程,所用脱碳溶液为K2CO2溶液。脱碳贫液经05P001A/B升压后分两路进入吸收塔,经吸收CO2后成为脱碳富液,进入再生塔再生后成为脱碳贫液进入闪蒸槽,贫液再经05P001A/B打入吸收塔,形成循环。脱碳贫液进入闪蒸槽后,经5级闪蒸释放出来的闪蒸汽由4台蒸汽喷射泵05A001/2/3/4和蒸汽压缩机(或备用喷射泵05A005)注回再生塔,对蒸汽回收利用,达到节能的作用。1结构与性能蒸汽喷射泵是利用蒸汽高速流动时静压能与动能相互转换的原理来吸入和输送流体的,即由于动力蒸汽的喷…     

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。     

MDEA脱碳装置模拟与优化

CO2脱除是天然气预处理等工业过程的重要工序之一,在天然气终端处理厂,特别是海上气田陆上终端,受气田开采周期及产量波动影响,装置通常分期建设,往往导致脱碳单元设计工况与实际工况偏差较大。针对实际工况合理选择操作参数对装置稳定运行、节能降耗及提高经济效益有重要意义。应用Aspen HYSYS软件对某天然气陆上终端一套采用MDEA工艺的脱碳装置进行了模拟及优化。对闪蒸塔压力、贫液及半贫液循环量配比等参数进行工况研究的结果表明:对于该装置,闪蒸塔压力由680 k Pa调整为830 k Pa,即富液压降为2 250 k Pa时,回收闪蒸气生产脱碳气,可以解决吸收塔底富液闪蒸气放空的问题;同时,贫液循环量由120 m3/h调整为100 m3/h,半贫液循环量调整为470 m3/h时能够有效降低脱碳工序能耗,增加脱碳气产量。研究结果对现场生产实现降本增效具有参考作用,闪蒸气回收方案在同类型装置中具有一定的推广性。     

MDEA脱硫脱碳选择性研究

利用Aspen HYSYS软件模拟研究天然气加工中贫胺液中MDEA的质量分数、塔板数、吸收压力、气液比等操作参数的变化规律,分析MDEA溶液脱硫脱碳的吸收选择性影响因素。模拟结果表明,在保证净化要求的前提下,吸收塔采用填料塔、适当降低塔板数、设置多股进料且进料位置下移、适当提高原料气温度和贫胺液入塔温度、适当提高气液比等措施均可提高MDEA溶液的选择性,增加产品气的收率,降低装置能耗。     

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...     

煤制油尾气脱碳工艺影响因素分析与优化

针对神华宁煤集团有限公司400万t/a煤制油尾气脱碳工艺,为了解决脱碳净化气中CO_2超标、能耗高等问题,分析了装置运行过程中吸收塔压力、闪蒸槽温度、尾气处理量、K_2CO_3溶液质量浓度、活化剂质量浓度等因素对脱碳净化气中CO_2体积分数的影响,优化了降低净化气中CO_2体积分数的操作条件。结果表明:提高尾气脱碳工艺中吸收塔压力、K_2CO_3溶液质量浓度、活化剂质量浓度均有利于降低出口净化气中CO_2体积分数;优化工艺条件为吸收塔压力2.469 MPa、闪蒸槽温度98.52℃,尾气处理量低于6.80×10~5 m~3/h,K_2CO_3溶液和活化剂质量浓度分别为324,78 g/L,在优化操作条件下,净化气中CO_2体积分数可降低至0.17%。     

高含CO2天然气胺法脱碳工艺设计

醇胺法作为目前比较成熟和可行的脱碳技术,存在再生能耗高的缺点。基于传统的胺法脱碳流程,设计出低能耗的新型三塔半贫液脱碳工艺,借助Aspen HYSYS 8.6流程模拟软件进行了新型三塔半贫液胺法脱碳流程关键工艺参数(吸收剂、贫液/半贫液分流比、再生塔温度和循环吸收剂总流量)的灵敏度优化分析。研究结果表明,与传统的胺法脱碳流程对比可知,最佳三塔半贫液胺法脱碳流程的总等量功降低了45.47%,且净化气中CO₂摩尔分数为1.97%,满足GB 17820-2018《天然气》对商品气的气质要求。      

天然气脱碳胺液再生能耗分析

基于天然气胺法脱碳工艺建立了小型胺液吸收-再生循环实验装置,开展了甲基二乙醇胺(MDEA)+哌嗪(PZ)混合胺液的再生实验,考察了不同工艺参数下再生能耗的变化情况。结果表明:再沸器温度由381 K升高到391 K时,再生能耗随之由3.13 MJ/Kg增大到5.52 MJ/Kg,其中潜热消耗为主要因素;将再生后贫液负荷控制在0.25 mol/mol,可同时保持较低的再生能耗和较高的再生程度;增大富液负荷可有效降低再生能耗;富液经预热后再进入再生塔可降低胺液蒸发潜热消耗量,当胺液进塔温度由353 K升高至373 K时,再生能耗降低了17%;该实验装置胺液处理量为3.6 L/h时,再生能耗可达到最低值。     

天然气脱硫系统的胺液改造及设备优化

针对陕北某天然气净化厂由于新干线的并入,使得原料气中CO2、H2S等酸性组分含量大幅上升,导致脱硫系统生产效率低下、装置腐蚀严重等迫切需要解决的问题,基于ChemCAD 6.0.1流程模拟软件对单一胺液(w(MDEA)=50%)和复配胺液(w(MDEA)=45%,w(DEA)=5%)下的脱硫系统进行全流程模拟,并对其净化效果和能量消耗进行对比研究。分别利用FRI-TryRating 1.0.7、HTRI Xchanger Suite 4.00、Pipe Flow Expert 2010等专业软件在上述条件下对脱硫系统的关键设备进行校核。研究结果表明,使用复配胺液时,单位胺液负荷可增大80.50%,循环量和蒸汽消耗较单一胺液下降45.45%和24.56%,复配胺液方案远远优于单一胺液方案,且在役脱硫系统各个设备均可满足复配胺液方案下的操作要求。     

炼厂气脱硫系统高效脱硫溶剂提浓降耗的模拟分析与工业验证

通过能量衡算分析了高效脱硫溶剂（XDS）的再生塔能耗构成。结果表明,加热胺液所需热量是再生塔再沸器热负荷的主要构成部分,对整个脱硫系统能耗影响最为显著。采用Aspen HYSYS流程模拟分析提高贫液中XDS含量对炼厂气脱硫系统再生塔能耗的影响,并在干气/液化气脱硫装置上进行了工业验证。模拟计算结果表明,提高贫液中XDS含量并降低其循环量可以在保证净化效果的前提下降低再生蒸汽耗量。工业试验结果与模拟值相吻合,贫液中XDS质量分数由23.82%提高到44.40%,再生塔的富液流量和相应的蒸汽耗量可分别降低20.4%和20.6%,节能降耗效果明显;XDS溶剂系统发泡倾向与腐蚀性均维持在较低水平,脱硫系统运行平稳。     

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%。