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1、石油与天然气化工294CHEMICALENGINEERINGOFOIL&GAS2010油气处理与加工热稳定盐对MDEA溶液脱硫脱碳性能的影响123414颜晓琴李静彭子成胡超彭修军龙杰(1.中石油西南油气田公司天然气研究院)(2.中石油西南油气田公司川中油气矿3.中石油西南油气田公司科技信息处)(4.中石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂)摘要热稳定盐是甲基二乙醇胺(MDEA)脱硫溶液的主要变质产物之一,热稳定盐会影响MDEA溶液的性能。热稳定盐对MDEA溶液脱硫脱碳性能的影响,目前主要依据净化装置脱硫能力
2、的变化和胺液复活前后净化装置脱硫能力的变化进行推断。影响净化装置脱硫能力的因素很多,仅根据工业数据很难准确确定热稳定盐的影响情况。为此,在实验室小型胺法脱硫装置上研究了热稳定盐对MDEA溶液脱硫脱碳性能的影响,并在实验结果的基础上对热稳定盐影响MDEA溶液脱硫脱碳性能的机理进行了探讨,最后根据研究结果对热稳定盐的控制提出了建议。研究结果表明,热稳定盐对MDEA溶液脱硫性能和脱碳性能的影响是不同的,不同性质的热稳定盐对溶液的影响也不一样。关键词热稳定盐N-甲基二乙醇胺脱硫脱碳影响DOI:10.3969/j.issn.1007-3426.2010.04.007烷醇胺是石油加工中气体(天
3、然气、液化气、克脱硫脱碳性能的影响,目前主要依据净化装置脱硫劳斯硫回收尾气、催化裂化和焦化尾气等)脱硫的主能力的变化和胺液复活前后净化装置脱硫能力的变要溶剂。常用的烷醇胺有一乙醇胺(MEA)、二乙醇化进行推断,然而影响净化装置脱硫能力的因素很胺(DEA)、二异丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺多,仅依靠分析总结生产运行数据难以准确确定热(MDEA)、二甘醇胺(DGA)等。其中,MDEA因其稳定盐对溶液性能的影响情况。因此,有必要开展低能耗、低腐蚀性和低降解速率等优点,自上世纪这方面的室内研究。80年代问世以来发展十分迅速,时至今日,MDEA1实验部分及其配方溶剂的应用范围几乎覆盖了整个气体脱硫
4、脱碳领域[1,2]。1.1实验内容常见的热稳定盐有甲酸盐、乙酸盐、乙醇酸盐、MDEA是一种叔胺,因N上无活泼氢,不易与草酸盐、硫酸盐、硫代硫酸盐和氯盐,这几种热稳定CO2、有机硫发生化学变质,所以其降解速率比其余盐的差别主要在于与醇胺形成胺盐的酸的酸性不几种醇胺低得多。但研究与生产应用情况均表明,[3,4]同,本次研究以甲酸胺盐和硫酸胺盐为代表,分别考MDEA抗氧化降解的能力较弱,MDEA会与氧察较弱酸热稳定盐和强酸热稳定盐对MDEA溶液生成一系列酸性的盐,这些盐一旦生成很难再生,故脱硫脱碳性能的影响。此外,在几套天然气净化装称为热稳定盐。此外,原料气中的有机酸杂质也会置的MDEA脱硫溶液中
5、检测到长链有机酸盐,其性与MDEA生成热稳定盐。胺液中不断累积的热稳质与上述几种热稳定盐有所不同,需要单独考察其定盐会使溶液的性能发生变化,Dow化学公司和西对MDEA溶液脱硫脱碳性能的影响。南油气田公司都曾对热稳定盐影响MDEA溶液腐蚀性的情况作过研究。而热稳定盐对MDEA溶液1.2实验方法第39卷第4期热稳定盐对MDEA溶液脱硫脱碳性能的影响295模拟工业装置,将MDEA溶剂配成质量分数为生逆转,随着加入的酸量进一步增加,H2S净化度45%的水溶液,在试验装置上考察该溶液的脱硫脱逐渐变差。总的来说,加入酸量不大于2%时,溶液碳性能;在45%MDEA水溶液中逐量添加酸(添加
6、的脱硫效果都优于未加酸的新鲜MDEA溶液。值的酸与MDEA生成热稳定盐),考察溶液脱硫脱碳得注意的是,加入酸量大于1%后试验装置开始出性能的变化。现轻微波动,当硫酸含量达到2.0%时溶液出现较明显的发泡现象。1.3实验装置2.1.2对MDEA溶液脱碳性能的影响热稳定盐对MDEA溶液脱硫脱碳性能影响的如图4和图5所示,热稳定盐的形成对脱碳是考察试验是在室内一套小型胺法吸收、再生装置上不利的,CO2脱除率一直是随着加入酸量的增加而进行的,如图1所示。逐渐下降。2实验结果2.1甲酸胺盐和硫酸胺盐对MDEA溶液性能的影响2.1.1对MDEA溶液脱硫性能的影响2.1.3对酸气组成的影响如图2和图3所示
7、,MDEA溶液刚加入甲酸或如图6和图7所示,随着MDEA溶液中热稳定硫酸时,随着加入酸量的增加,净化气中H2S含量盐含量增加,酸气中硫化氢含量逐渐升高,可见热稳逐渐降低;但当加入酸量增加到某个浓度后,情况发定盐的生成对提高酸气中硫化氢的含量是有利的。2.2长链有机酸盐对MDEA溶液性能的影响实验结果如表1所示。在MDEA溶液中添加长链有机酸后,硫化氢的净化效果变差,二氧化碳的石油与天然气化工
