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三乙醇胺与烯胺混合胺液脱碳性能的研究

来源: 雅博体育市海森化工有限公司  日期:2016-07-16 09:00:00  属于:产物技术
文章摘要:胺法脱碳以其脱除效果好、能耗低等长处在天然气预处理中得到广泛应用。目前国表里遍及采用以甲基二乙醇胺为主体的复配胺液为吸收剂,为适应寻找经济、高效的新型吸收剂的需求,本文拔取同为叔胺的三乙醇胺(TEA)为主体进行尝试研究,在TEA反应机理的研究基础上,添加二乙烯三胺/三乙烯四胺(DETA/TETA)进行混合胺液的吸收解吸性能阐发,对比优选出综合表示较好的混合胺液,考察其不同配比下吸收、解吸及贴近实际出产的循环操作效果,完成配比优选研究。
随着我国经济的迅速成长,天然气能源需求量不竭增长,为保证天然气储运及使用过程中的安全不变运行,开展天然气脱碳技术的研究十分必要。脱碳方法需要按照不同技术特点、原料气组成及净化分离要求等进行选择,其中醇胺化学吸收法经过多年的成长,以其较好的脱碳效果和成熟的应用技术,在天然气脱碳领域得到广泛的应用。
三乙醇胺与烯胺混合胺液脱碳性能的研究
 
近年来,胺法脱碳研究中主要以一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)和甲基二乙醇胺(MDEA)等胺液及其混合胺液为主,天然气预处理工厂中也通常使用MDEA为主体的活化胺液。目前,新型胺液配方的筛选成为化学吸收法研究的热点,旨在寻找对CO2吸收速率快、吸收容量大及解吸效果好的胺液吸收剂。阐发不同种类胺液化学性质,发现三乙醇胺(TEA)与MDEA同属叔胺的类别,在化学反应过程中性能相似,且TEA经济性能好,而国表里有关TEA活化胺液的研究尚少,具有必然的研究价值。在前期研究中发现,TEA吸收容量大,解吸效果好,但吸收速率低,而烯胺类二乙烯三胺(DETA)和三乙烯四胺(TETA)吸收速率快,解吸效果差,因此,可以针对TEA与烯胺的混合胺液进行脱碳性能与配比优选的尝试研究。同时,本文结合实际天然气净化工艺,进行胺液循环操作尝试,考察胺液吸收解吸性能随循环次数的变化情况,开发更为高效、经济、且工程适用的新型脱碳胺液配方。
模拟实际的循环尝试验证在实际天然气预处理工艺中,胺液在酸气脱除系统中进行吸收解吸循环操作,因此,在胺液性能评价时,需要考虑胺液的不变性。本节基于优选出的混合胺液2mol/LTEA+1mol/LDETA和2.4mol/LTEA+0.6mol/LDETA,别离进行3次吸收-解吸循环尝试,考察两种胺液配方的循环操作效果。

吸收效果影响:经过吸收-解吸循环尝试后,按照吸收尝试所得数据阐发胺液的吸收效果。两种配方胺液在循环往复尝试中吸收速率变化稍有差异,胺液配比2.0/1.0的吸收速率在3次尝试中均高于2.4/0.6的混合胺液,并且在不异的酸气负荷下,混合胺液2mol/LTEA+1mol/LDETA随着循环次数的增加吸收速率逐步降低,而混合胺液2.4mol/LTEA+0.6mol/LDETA随着循环次数的增加吸收速率呈上升趋势。在3次循环中,两种胺液吸收负荷随时间的变化趋势一致,均为在初始时刻增长较快,达到不变后最终吸收负荷趋于一致。随着循环次数的增加,最终吸收负荷略有上升,说明混合液随着使用次数的增加,吸收能力有必然程度的上升。

解吸效果影响:经过吸收-解吸循环尝试后,按照解吸与酸解尝试所得数据阐发胺液在循环过程中的解吸性能。两种胺液配比在3次循环过程中解吸率随时间的变化曲线,两种胺液配比在3次循环过程中解吸率随温度的变而变化。在解吸初期,两种胺液配比三次循环下解吸率随时间变化一致,随着时间的增长,解吸进入成持久时,三次循环下的解吸率呈现不同趋势变化。在解吸成持久阶段,两种胺液配比解吸率均是别离随着各自循环次数的增加显著上升,由第一次的不足60%上升至80%以上。两种胺液配比表示趋势一致,TEA+DETA配比2.0/1.0解吸性能优于配比2.4/0.6。通过阐发可以得出,循环使用次数对混合胺液TEA+DETA的解吸率影响较大,解吸后的贫液经过重复吸收后,再次解吸时的效果显著变好。两种胺液配比在三次循环过程中,解吸率随着温度的变化曲线十分接近,均在100℃进入快速解吸阶段,说明循环使用时解吸温度对胺液的解吸率影响较小。

综上,可以得出循环使用时胺液TEA+DETA的吸收解吸性能均有所改善,解吸效果改善明显,能够解决前述添加DETA降低TEA溶液解吸性能的问题。TEA+DETA配比2.0/1.0和2.4/0.6在循环尝试中成果均较好,但2mol/LTEA+1mol/LDETA表示更优,适合在工业出产中应用。

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