海上浮式液化天然气脱酸气技术

借鉴国内外陆上及海上脱酸气技术经验,结合一海上示范气田气源及海况条件,综合比较了几种常用脱酸气方法,确定选用MDEA/DEA混合胺液脱酸气工艺。对工艺中的塔设备进行选型,初步确定设备关键工艺参数。采用化工模拟软件HYSYS完成脱酸气工艺模拟,选取合适的评价指标,分析关键参数对工艺运行的影响,提出各关键参数推荐范围。通过本文分析,形成浮式LNG脱酸气技术研究方法,可为海上天然气脱酸气技术的研究提供一定的借鉴。     

混合胺法脱碳技术分析

通过对比MDEA溶液掺入DEA前后的脱碳效果,分析混合胺液用于脱碳的经济性和适应性,主要形成如下结论:在MDEA基液基础上,掺入少量的DEA后,脱碳效果显著提高,是一种有效的脱碳方法,且脱碳效果在一定范围内随着DEA量增加而大幅提升;当脱碳达到同一深度时,混合胺液的经济性明显优于MDEA溶液,主要体现在胺液循环量少和再生重沸器负荷低;同时,由MDEA和DEA形成的混合胺法的适应性好,可以满足较大范围内含碳天然气的脱碳要求。对于给定的气质和几种混合胺液配比,30%MDEA溶液与10%DEA混合形成的混合胺液脱酸效果最佳。     

MDEA复配胺液脱除天然气中H2S性能

为了研究以N-甲基二乙醇胺（MDEA）为主体的MDEA+一乙醇胺（MEA）和MDEA+二乙烯三胺（DETA）两种配方混合胺液脱除H₂S性能,给工业中天然气脱硫配方提供参考和基础数据。利用小型反应釜进行吸收实验,使用单一MDEA胺液进行了工艺参数的筛选,同时考察吸收温度、吸收压力、再生温度对胺液脱除H₂S性能影响,得出升高吸收温度、吸收压力均可在一定程度内提升MDEA胺液的H₂S吸收效果,但当吸收温度过高时会降低胺液的H₂S吸收效果,吸收压力过高会造成脱硫成本的增加,筛选出最优吸收温度50℃,吸收压力5MPa,解吸油浴温度125℃。在优选出的实验工艺参数条件下进行不同添加剂对MDEA胺液脱除H₂S性能影响研究,考察不同配比的MDEA+DETA混合胺液和MDEA+MEA混合胺液脱除天然气中H₂S吸收及解吸性能。通过分析不同配比胺液的吸收负荷、吸收速率及解吸率等指标得出,MDEA单一胺液中添加二乙烯三胺（DETA）、一乙醇胺（MEA）胺液均可提升其H₂S吸收性能但并不利于胺液H₂S解吸性能的提升。性能较优配方为2.4mol/L MDEA+0.6mol/L MEA、2.4mol/L MDEA+0.6mol/L DETA混合胺液。     

MDEA与MEA脱碳反应动力学

通过双模理论及反应釜吸收实验的方法,建立了胺液脱碳拟一级传质反应模型,并对其进行了实验验证。通过模型中的增强因子、二级反应速率常数及传质速率分析了伯胺MEA(乙醇胺)及叔胺MDEA(甲基二乙醇胺)的动力学特性,以此为基础进一步分析了MDEA+MEA混合胺液的交互作用、动力学特性,并得到了较优的胺液配比。研究结果表明:伯胺MEA的增强因子及传质速率数值大于叔胺MDEA,随着气液传质过程进行,传质速率逐渐减小;对于混合胺液,表观反应速率常数以及增强因子随着MEA浓度的增加以及温度的升高而逐渐增大;当总胺浓度为3mol·L~(-1)时,MDEA+MEA(2 mol·L~(-1)+1 mol·L~(-1))的混合胺液增强因子数值为0.5,传质速率较大,为最优混合胺液配比。     

MDEA与MEA脱碳反应动力学

通过双模理论及反应釜吸收实验的方法,建立了胺液脱碳拟一级传质反应模型,并对其进行了实验验证。通过模型中的增强因子、二级反应速率常数及传质速率分析了伯胺MEA(乙醇胺)及叔胺MDEA(甲基二乙醇胺)的动力学特性,以此为基础进一步分析了MDEA+MEA混合胺液的交互作用、动力学特性,并得到了较优的胺液配比。研究结果表明:伯胺MEA的增强因子及传质速率数值大于叔胺MDEA,随着气液传质过程进行,传质速率逐渐减小;对于混合胺液,表观反应速率常数以及增强因子随着MEA浓度的增加以及温度的升高而逐渐增大;当总胺浓度为3mol·L^-1时,MDEA+MEA(2mol·L^-1+1mol·L^-1)的混合胺液增强因子数值为0.5,传质速率较大,为最优混合胺液配比。     

MDEA+MEA天然气脱碳工艺影响因素

基于自主设计建设的胺法脱酸中试实验装置,针对目前常用的天然气脱碳方法醇胺法,利用工业中应用较多的N-甲基二乙醇胺(MDEA)+一乙醇胺(MEA)的前期优选配方(2 mol·L^-1+1 mol·L^-1),进行醇胺法脱碳装置工艺参数优化实验研究,结果用于指导工业生产。本文在CO₂含量6%和4%两种原料气气质下,采用控制变量法,分析了吸收和再生参数对胺法脱碳工艺的影响规律,优选出操作参数。结果显示:在本实验操作参数范围内提高吸收温度、吸收压力和胺液循环流量有利于提高胺液吸收性能,提高再生温度、降低再生压力有利于提高胺液再生性能,但各参数受到反应机理、气液平衡、装置能耗、胺液性质等影响,存在最优值;本实验装置系统下,原料气处理量为50 Nm³·h^-1时,MDEA+MEA脱碳的优化工艺操作参数为:吸收温度55℃,吸收压力3.5~4 MPa,胺液循环流量0.25 m³·h^-1,再生温度120℃,再生压力50 kPa。     

适合高含硫天然气的脱硫脱碳工艺研究

在分析了目标高含硫天然气组分及含量的基础上,采用MDEA/DEA混合胺溶液对高含硫天然气进行脱硫脱碳处理,并对MDEA/DEA法脱硫脱碳工艺的主要参数进行了优化。确定最佳工艺参数为：MDEA/DEA混合胺溶液中MDEA和DEA的质量浓度分别为41.0%和5.0%、MDEA/DEA混合胺溶液循环量为105 m³·h^-1、吸收塔压力为4 MPa、吸收塔塔板数为20块、MDEA/DEA混合胺溶液温度为40℃,在此条件下,净化气中H₂S和CO₂的含量分别为10.69 mg·m^-3和2.74%,能够达到GB 17820-2018中二类天然气的质量要求。     

MDEA活化胺液在天然气预处理工艺中的吸收性能

目前天然气预处理工业中存在各种不同类型的胺液活化剂,不同的胺液活化剂具有各自的优缺点,其中,最常用的是甲基二乙醇胺(MDEA)的活化胺液。本文通过实验研究了以MDEA为主吸收剂,添加5种不同种类胺液活化剂(MEA、DEA、TEA、DETA、TETA)的吸收性能,包括吸收速率、吸收负荷等,并对实验结果进行了对比分析。实验结果表明:在本文实验条件下,MDEA与伯胺、仲胺的混合胺液吸收负荷较高,综合脱碳效果较好;MDEA与烯胺的混合胺液可以显著提高反应速率,但会受到胺液中CO2负荷的影响;TEA吸收速率最慢,不适合做MDEA的活化剂。本文研究内容为混合胺液工业应用提供了技术指导。     

燃煤电厂烟气MDEA/PZ混合胺法碳捕集工艺模拟分析

采用混合胺吸收剂替代传统一乙醇胺（MEA）吸收剂是降低有机胺法碳捕集工艺能耗的重要方法。利用Aspen plus软件模拟了以甲基二乙醇胺(MDEA)/哌嗪(PZ)混合胺为吸收剂的燃煤电厂每年百万吨CO₂捕集工艺系统，考察了贫液负荷、MDEA/PZ混合胺浓度、MDEA/PZ比例和解吸压力等因素对解吸塔再沸器热负荷和冷凝器冷负荷的影响。通过对这些影响因素下吸收塔内液相温度分布和CO₂负荷分布变化揭示了MDEA/PZ对CO₂的吸收特性。此外，进一步分析了不同影响因素下解吸塔内气液相CO₂浓度驱动力和气液相级间温度驱动力分布特性，发现了强浓度驱动力和低温度驱动力分布更有利于降低再生能耗。研究表明，由30%MDEA和20%PZ组成的混合胺液在贫液负荷为0.08和解吸压力为2.02×10⁵Pa时，再沸器热负荷和塔顶冷凝负荷分别为2.76GJ/tCO₂和0.60GJ/tCO₂，相比传统MEA吸收剂降低了20.92%和40.0%。     

气氨净化试验研究及建议

采用降温冷凝除杂和MDEA有机胺复配液脱硫等方法对加压脱酸脱氨汽提装置中产生的气氨进行净化,进一步除去气氨中夹带的硫化物、酚、油等少量杂质,其中降温冷凝除杂试验成果已成功在工业上实现应用,生产出的氨水无色透明,异味基本得到控制,有机物含量明显减低。同时提出从源头上对含酚废水进行预处理脱油,对汽提部分工艺参数进行调整,在后续的处理加上精脱硫吸附装置等措施。     

天然气半贫液脱碳工艺三元胺液配方优选

为实现天然气脱碳工厂降本增效目标,基于某工厂PZ活化MDEA半贫液工艺,在现有设备能力下进一步提升胺液性能,进行三元复配胺液配方筛选以替代原有吸收剂。本文针对单一胺液的贫液、半贫液及富液分别进行实验,确定合适的主体胺液及添加剂,将胺液进行三元复配后通过实验探究三元复配胺液的吸收及再生性能,旨在寻找吸收容量大、吸收速率快、解吸率高、循环溶解度高、再生能耗低综合性能优的胺液配方。通过研究发现,单一胺液中AMP、DETA及PZ吸收性能较优,TEA再生能耗最低,解吸率最高;对于三元复配胺液而言,当MDEA/DEEA为主体胺液时,两种胺液配方贫液状态下的吸收速率和吸收负荷均较高,MDEA/TEA双主体胺液的最终解吸率高于MDEA/DEEA双主体胺液,TEA的加入显著提高了胺液的解吸率;筛选得到的三元高效胺液配方18%MDEA+18%TEA+4%PZ的半贫液循环溶解度高于原PZ活化MDEA配方,再生能耗较低,可代替PZ活化MDEA胺液应用于天然气半贫液脱碳工艺。     

净化装置胺液系统发泡原因分析及调控措施

普光天然气净化厂净化装置使用MDEA溶液进行脱硫,胺液发泡造成胺液的大量跑损,影响H_2S吸收和胺液再生系统。针对胺液发泡的问题,技术人员分析发泡机理,采用加入阻泡剂、加强原料气和胺液的过滤、优化工艺指标等有效的调控措施,取得了较好的效果。这些可行的消泡措施值得其他类似装置借鉴。     

永川LNG脱酸单元的优化改造与应用

永页1HF井LNG井站的脱酸单元由于胺液吸收不好,工艺流程问题影响原料气脱酸效果。进行优化改造后,原料气脱酸效果明显,二氧化碳含量降低,LNG产量提升。     

天然气混合胺法脱碳工艺计算分析

利用MDEA混合胺法进行天然气的脱碳工艺模拟,分析了MDEA混合胺溶液与CO_2的反应机理后确定了脱碳流程、搭建脱碳模型,并对胺液配比、胺液循环量、再生醇胺质量等参数进行分析优化,同时完成了塔体关键参数的计算,对指导生产有一定的参考意义,从而减少设备的资金投入,实现利益最大化。     

浅析MDEA对H_2S、CO_2的选择性吸收

介绍了天然气的广泛用途,天然气的主要产区,高含硫普光气田的生产运行指标,胺法吸收的工艺流程。通过MDEA溶剂对H_2S,CO_2吸收的反应方程式,反应过程,反应速率,阐述了胺法吸收的反应原理。从胺液吸收温度,天然气与胺液的气液比,吸收塔板层数,溶剂浓度,消泡剂的注入几个方面分别剖析了MDEA对H_2S,CO_2的吸收影响,印证了MDEA溶剂的优良特性以及其对酸性气吸收的选择性。     

N-甲基二乙醇胺溶液对H_2S和CO_2的吸收模拟

采用N-甲基二乙醇胺(MDEA)吸收炼化过程中干气及液态烃中过量的H2S和CO2,以达到生产要求。文中利用PRO/II软件对MDEA溶液吸收H2S和CO2的过程,采用合适的热力学模型(Electrolyte-NRTL),建立吸收塔模型进行模拟。研究了进料气液质量比、进料温度、操作压力、塔板高度、吸收液浓度等条件的改变对吸收效果的影响,并对操作条件进行评估。MDEA溶液对CO2的吸收效果不是很理想,由于伯、仲胺可直接与CO2反应,故向溶液中添加DEA,采用PRO/II的Kent-Eisenberg模型对MDEA/DEA混合胺的吸收状况进行模拟,其吸收效果较理想。文中对现有装置提出了一些技术改造建议。     

天然气净化中影响装置能耗工艺参数的分析

通过分析天然气净化装置中脱酸单元可调变量(胺液循环量、胺液配比、原料气入塔温度、原料气入塔压力、回流比、节流阀出口压力)分别对天然气处理装置的能耗影响,确定其对能耗影响的变化趋势,其中对天然气脱酸装置中的能耗影响最大的变量是贫液循环量。在实际生产操作过程中,在满足技术指标要求的条件下,通过严格控制贫液循环量对装置能耗的降低起到一定的指导作用。     

混合醇胺溶液吸收烟气中C02

研究了温度、C02含量与吸收液浓度对醇胺溶液吸收C02性能的影响,并比较了不同复配体系对二异丙醇胺（MDEA）的活化效果。结果表明,醇胺溶液对C02的吸收速率随反应时间的增加而降低,随吸收温度的升高而增强,以40℃为宜;吸收反应速率均随气、液相反应物含量增大而增强;混合体系对MDEA的活化效果为二乙烯二胺最好,乙醇胺最差。     

混合醇胺溶液吸收烟气中CO2

研究了温度、CO2含量与吸收液浓度对醇胺溶液吸收CO2性能的影响,并比较了不同复配体系对二异丙醇胺(MDEA)的活化效果。结果表明,醇胺溶液对CO2的吸收速率随反应时间的增加而降低,随吸收温度的升高而增强,以40℃为宜;吸收反应速率均随气、液相反应物含量增大而增强;混合体系对MDEA的活化效果为二乙烯二胺最好,乙醇胺最差。     

煤层气脱碳工艺分析与模拟

对煤层气的液化可以达到环保、节能和能源综合利用的目的。煤层气液化之前需要进行脱碳净化,本文通过对煤层气醇胺法脱碳流程进行HYSYS模拟,通过分析胺液配比、胺液浓度,温度以及吸收塔压力对脱碳效果的影响,以选择最佳工艺参数对脱碳工艺进行优化。通过分析研究表明,本煤层气气质条件下,在50℃,3.5MPa,35%浓度的MDEA(25%)+MEA(10%)混合胺液进行脱碳操作吸收效果最佳。