PZ活化MDEA胺液配方发泡特性研究及预测

通过实验研究不同质量分数PZ活化MDEA胺液的发泡特性,分别在无杂质和有杂质的情况下进行发泡实验,以发泡高度和消泡时间为评价指标,分析胺液发泡特性,给出胺液的建议质量分数范围,并运用Matlab软件对实验数据进行拟合,将发泡高度和消泡时间实验数据与拟合数据进行对比。研究发现:对于无杂质情况下的PZ活化MDEA胺液,当MDEA质量分数较小时,添加少量PZ能降低胺液的发泡高度和消泡时间。当MDEA质量分数较高时,随着PZ质量分数的升高,胺液的发泡高度和消泡时间增大。在天然气脱碳胺液配方筛选时,从无杂质胺液的发泡特性角度考虑,当胺液中PZ质量分数小于6%且MDEA质量分数小于32%时,胺液不易发泡。对于含有杂质的PZ活化MDEA胺液,PZ活化MDEA胺液的发泡高度整体上随MDEA及PZ质量分数的增大而增大。在天然气脱碳胺液配方筛选时,从含有杂质的胺液发泡特性角度考虑,MDEA质量分数应控制在32%以内,PZ质量分数应小于5%。通过实验数据拟合,得到PZ活化MDEA胺液分别在无杂质及有杂质情况下的发泡高度及消泡时间的拟合公式,对比实验数据和拟合计算数据,得出拟合公式能够较为准确地预测PZ活化MDEA胺液的发泡特性。     

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。