天然气脱碳单一胺液及混合胺液解吸性能研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第1期花亦怀等：天然气脱碳单一胺液及混合胺液解吸性能研究47天然气脱碳单一胺液及混合胺液解吸性能研究花亦怀，郭清2，冯颉，唐建峰。，曾大龙，姜雪。，王曰3，史泽林(1．中海石油气电集团研发中心，北京100027；2．昆山市建设工程质量检测中心，江苏苏州215337；3．中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东青岛266580；4．中石油煤层气有限责任公司，北京100028)摘要：对MEA、DEA、TEA、DETA、TETA几种胺类脱碳吸收剂及其与MDEA混合胺液的解吸性能进行了实验对比分析，考察了不同种类单一胺液及混合胺液解吸率等指标的变化规律。结果

2、发现。DETA、TETA两种烯胺及其与MDEA的混合胺液解吸效果相对较差，而提高其吸收的饱和程度，有助于改善解吸性能。关键词：天然气；脱碳；单胺；混合胺；解吸率；解吸能耗中图分类号：TQ028．25文献标识码：A文章编号：1001-9219(2014)01—47-05随着全球天然气资源的开采、气候变化的挑战CO：捕集2】，国外对应用于天然气脱碳工艺混合胺与居民生活水平的提高。天然气的需求量不断增液解吸性能的研究工作报道较少。本研究为胺液解长，使其在世界能源结构中占据越来越重要的地吸性能的研究探索适宜的实验方法。研究成果为选位【11。为保障天然气储存、运输与使用过程的安全稳择高解吸率、低解吸

3、能耗的优质天然气脱碳吸收剂定运行，需要进行天然气过滤、分离、脱硫、脱碳、脱提供理论依据。水等预处理加工。其中．天然气脱碳技术的应用可1实验部分以提高天然气热值、增强管输能力、防止冰堵现象、稳定深冷工艺、改善腐蚀情况。是预处理工艺的关1．1实验装置键环节[21。胺法脱碳技术由于吸收负荷高、吸收效果胺液解吸性能研究的实验装置如图l所示。使好、吸收剂可循环利用、使用成本低．被广泛应用于用油浴恒温槽控制加热温度．胺液在三口烧瓶内进天然气脱碳领域[31。近年来混合胺脱碳方法得到了行解吸反应，解吸出的气体中水蒸汽含量较高，经越来越多的关注。该方法具有吸收能力强、反应速冷凝管冷凝回流后，剩余的酸气经干燥

4、塔进行脱水度快、适用范围广、再生能耗低、气体损失小、净化干燥。脱水后的酸气通过皂膜流量计记录瞬时流程度高、溶液腐蚀小等优点。开展该方面的研究量。通过湿式气体流量计记录累计流量。工作非常必要。对目前天然气脱碳工艺中应用的混合胺液解吸性能进行实验与理论研究．在天然气脱}rl碳胺液的配方优选、应用推广等方面具有重要意义。3l在传统单一吸收剂和混合吸收剂解吸性能研究方面已有文献报道⋯q。但国内对传统或新型混合胺液脱碳性能的研究大多用于低压条件的烟道气If●ol}J．l一超级油浴恒温槽；2一三口烧瓶；3一冷凝管；4一温度计；5一干燥塔；收稿日期：2013．06．21：基金项目：国家863项目海上天然

5、气6一缓冲瓶；7一电子皂膜流量计；8一湿式气体流量计液化存储关键技术研究(2013AA09A216)．中央高校基本科图1解吸实验装置流程图研业务费专项资金项目天然气胺法脱酸二元混合组分交互性能研究(13CX06068A)，中海油气电集团LNG液化工厂天然气净化实验研究(CNOOCKJ125ZDXM14QD0031．2实验试剂QD2012)；作者简介：花亦怀(1981．)，男，工程师，电话010．实验所需气体与试剂见表I。56759029．邮箱huayihuai@163．com。学兔兔www.xuetutu.com48天然气4e~X-(C化学与4E_r--)2014年第39卷表1实验气体与试

6、剂胺液解吸前所含CO总量的比值，胺液解吸前所含名称符／分子式规格牛，J家CO：量使用酸解法测定，一段时间内解吸出的CO：量使用解吸实验装置中湿式气体流量计测定。解吸率能够表示出胺液的再生能力。(4)残余酸气负荷残余酸气负荷指胺液进行解吸实验后1tool胺中残余的CO：的物质的量，可以表示胺液的再生效果。2实验结果及讨论2．1单一胺液解吸性能分析1．3实验方法胺液解吸C0性能实验在图l所示的装置中进行。量取胺液样本倒人三口烧瓶中，将三口烧瓶与冷凝管连接后读取气相、液相初始温度，并记录湿式气体流量计的初始数值。当油浴温度预热达到设定值后，将盛有胺液样本的三口烧瓶放人油浴恒温槽内，开始计时，每隔

7、lmin记录一次胺液气相和孵I吸州JJT／rain液相温度、皂膜流量计读数、湿式气体流量计读数图2不同种类单一胺液解吸率随时间变化曲线及压差．待湿式气体流量计读数连续5次不变时。停止实验。1．4实验指标对胺液解吸性能的评价指标包括酸气负荷、解吸速率、解吸率、残余酸气负荷。各个指标的含义如下：(1)酸气负荷酸气负荷指胺液中lmol的胺溶解的C0的物质的量．其表达式如下：：CA解啦时nUT／min式中：一胺液中的胺浓度；一胺