活化MDEA溶液用于天然氣脫碳性能的研究.pdf

1、在低碳經(jīng)濟(jì)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢的今天，天然氣已經(jīng)成為一種非常重要的清潔能源。CO2是天然氣中含量較高的酸性組分之一，CO2不僅降低天然氣品質(zhì)，同時(shí)腐蝕金屬管道、設(shè)備等帶來諸多安全隱患，甚至造成溫室效應(yīng)等環(huán)境問題。2012年國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)對一類天然氣中CO2的濃度作出新的要求，CO2濃度由小于或等于3.0％（1999年標(biāo)準(zhǔn)）提高為小于或等于2.0％，這就使天然氣凈化工藝要深度脫除CO2。
　　目前醇胺法是天然氣工業(yè)中最常用的脫碳方法之一

2、。在眾多醇胺中，N-甲基二乙醇胺(MDEA)由于吸收負(fù)荷高，化學(xué)穩(wěn)定性好，腐蝕性小，再生熱負(fù)荷低，溶液不易發(fā)泡和降解等優(yōu)點(diǎn)，成為應(yīng)用最廣泛的脫碳劑之一。由于MDEA是叔胺，不能與CO2直接反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)速率較慢，在實(shí)際應(yīng)用中需要向MDEA溶液添加少量活化劑以提高其對CO2的吸收速率。
　　本論文的主要內(nèi)容是圍繞活化MDEA溶液對CO2的吸收性能的研究。用N2、CO2配制成CO2濃度為100g/m3的原料氣模擬含酸性組分的天然氣進(jìn)行

3、天然氣脫碳實(shí)驗(yàn)，首先考察一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、環(huán)狀胺類化合物等不同活化劑對MDEA活化性能的影響，探討活化劑對促進(jìn)MDEA吸收CO2的反應(yīng)機(jī)理，挑選出最佳活化劑。其次，天然氣中H2S組分的存在對活化MDEA溶液吸收CO2效果造成影響，實(shí)驗(yàn)亦考察了H2S的加入量對活化MDEA溶液吸收CO2的影響。最后對活化MDEA溶液的再生、發(fā)泡性、腐蝕性等性質(zhì)逐一進(jìn)行了測試。
　　不同活化劑對MDEA溶液脫碳效果影響的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)

4、果表明:活化效果HZ＞PZ（哌嗪）＞DEA＞MEA，添加等量HZ時(shí)MDEA溶液穿透時(shí)間和穿透碳容最大，確定活化劑HZ為最佳活化劑;在模擬氣中加入H2S后，通過考察不同添加量的HZ，得出HZ添加量越多，CO2的吸收效果越好，同時(shí)對H2S的吸收效果也會略有提高;再生溫度對活化MDEA溶液脫除酸性氣體的效果影響115℃＞125℃＞105℃，再生次數(shù)對MDEA溶液脫除酸性氣體的能力基本沒有影響，靜態(tài)實(shí)驗(yàn)的最佳再生時(shí)間為30min。天然氣中的酸性