天然气脱碳装置产能核定实例介绍

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1、石油与天然气化工第42卷第4期CHEMICALENGINEERINGOFOIL&GAS331天然气脱碳装置产能核定实例介绍朱利凯12陈怀龙(1.中国石油西南油气田公司天然气研究院2.中国石油阿姆河天然气勘探开发(北京)有限公司)摘要活性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[kmolCO2/(MDEA+P)],结合工艺计算来确定装置的实际处理能力,以供参考。关键词天然气CO2天然气脱碳活化MDEA中图分类号:TE644文献标

2、志码:BDOI:10.3969/j.issn.1007-3426.2013.04.002AnexampleforexaminationofworkingcapacityontheplantofbulkCO2removalfromnaturalgas1;ChenHuailong2ZhuLikai(1.ResearchInstituteofNaturalGasTechnology,PetroChinaSouthwestOil&GasfieldCompany,Chengdu610213,Sichuan,China;2.CNPCNaturalGasExplorat

3、ionandDevelopmentoftheAmuDarya(Beijing)Co.,Ltd.,Beijing100101,China)Abstract:ActiveMDEAaqueoussolutionwithitssuperiorcharacteristicontheenergysavingisextensivelyusedforbulkCO2removalfromthehigherCO2contentindustrialgasstream.Aprocedureissuggestedtocombineprocesscalculationwithacid

4、gasload,whichismeasuredbychemicalanalysisinactiveMDEAsolutionatsomekeypoints.Itprovidesareferencefordeter-minationoftheworkingcapacityoftheplant.Keywords:naturalgas,CO2,bulkCO2removalfromnaturalgas,activeMDEAprocess1概述Process”,其专利的活化剂之一是二乙醇胺(DEA)。已活化的MDEA水溶液脱碳有以下优点。20世纪80年代,德国BASF

5、公司推出以活性MDEA水溶液用于高CO2含量的工业气流尤其是1.1增强了对CO2吸收的反应速率天然气脱碳的aMDEAProcess系列,其公布的专利MDEA与CO2反应是受控于H2O解离的缓CH2CH2慢反应。当需要大量脱除CO2时,与伯、仲胺相比,活化剂之一是哌嗪(Piperazine,NHNH,其不利的结果是需要更高的填料段或吸收塔板数。CH2CH2对二氮己环)。几乎同期,法国Elf集团改组的To-当MDEA水溶液中添加有活化剂(哌嗪或tal公司改进了原先开发的“ActiveMDEADEA)时,基于“穿梭机理”或“平行反应机理”可大Process”,推

6、出用途更为广泛的“AdMDEA大提高化学反应增强因子,加强了对CO2吸收的反作者简介:朱利凯(1935-),男,上海人,1958年毕业于华东化工学院,大学学历(工学学士),曾任职于中国石油西南油气田公司天然气研究院,高级工程师,从事天然气处理与加工研究工作,发表论文近30篇,合作出版专著2部。地址:(610213)四川省成都市双流县华阳天研路218号天然气研究院。332朱利凯等天然气脱碳装置产能核定实例介绍2013应速率,减少设备尺寸。已知,[CO2]f=m·L·(α-α′)(2)[CO]·L·(α′-α)2R=m001.2节能效果明显L=L′+L0(3)

7、若气流中CO2分压甚高(如>0.5MPa),L′MDEA水溶液吸收CO2后在较高的溶液温度(当若令R=,L=L0·(1+R),Δ[CO2]=L0CO2分压约为1MPa时,吸收塔底富液温度可高达[CO2]F-[CO2]′-[CO2]″85℃),若降压闪蒸可释出大量的酸气。由此,工程由如上各式知,上采用两段吸收,上段用较少量的半贫液经再生的Δ[CO2]L0=(4)贫液去塔顶吸收,以控制净化气中CO2含量。如m·[(1+R)·(α-α′)+(α′-α0)]此,可大幅度地降低能耗。式中:m为溶液质量浓度,kmol(MDEA+P)/我国自20世纪90年代后,对活性M

8、DEA水溶3;L为贫液流量,m3/h;L′为半贫液流量,m3/h;