MDEA脱碳溶液污染原因与净化技术探讨

MDEA溶液作为合成氨生产过程中的关键脱碳介质,尽管其具有优异的脱碳性能和化学稳定性,但在实际运行中易受到原料气携带的污染物、设备材料腐蚀产物、氧化产物、外来杂质及再生过程副产物的污染,导致脱碳效率降低、运行成本增加、设备寿命受损。通过剖析MDEA溶液污染物的来源,对离子交换树脂净化和蒸发净化两种典型净化工艺进行了对比分析,并明确了各自的优缺点,为合成氨脱碳溶液的净化提供参考。

冶金还原煤气MDEA脱碳装置的压力选择

给出冶金系统炼铁高炉冶金还原煤气脱碳装置压力选择对比说明,从MDEA脱碳原理,对高炉炼铁脱碳装置从运行费用、占地面积及合理性确定高炉炼铁脱碳装置的工作压力进行了分析。

MDEA脱碳液热稳定盐分析方法的研究

MDEA脱碳装置运行过程中会产生热稳定盐,对设备造成损害,实验室建立了总热稳定盐电位滴定法,相对标准偏差在5%以内,加标回收率在98%~102%,为工艺提供分析数据,以指导安全生产。

MDEA脱碳工艺在焦炉煤气生产天然气工艺的应用

为了探究MDEA脱碳工艺在焦炉煤气生产天然气工艺的应用价值及影响作用,文章介绍了焦炉煤气生产天然气工艺的基本原理和技术路线,分析了其CO_(2)含量较高的问题,并阐述了采用MDEA脱碳工艺进行CO_(2)去除的原理和优点。还设计了一套实验流程,对焦炉煤气进行了MDEA脱碳处理,测试了不同操作参数下的CO_(2)去除率、产气率、能耗等关键指标。通过实验结果表明,MDEA脱碳工艺可以有效地去除焦炉煤气中的CO_(2),达到90%以上的去除率。在脱碳剂浓度为25%、操作温度为40℃、操作压力为1.5 MPa时,产气率最高,能耗最低。因此,MDEA脱碳工艺可为焦化厂提高生产天然气产气率、降低能耗,并增强CO_(2)的去除率。

天然气MDEA法脱硫工艺异常分析与处理

硫化氢一直是衡量天然气品质的关键指标。某联合站有一套MDEA法天然气脱硫装置,当天然气处理量达到设计处理量的70%或环境温度超过35℃时,频繁出现硫化氢超标情况。通过分析发现反应温度高、吸收塔再生塔液泛等是主因。通过开展压缩机空冷器技术改进、胺液浓度调整、胺液闪蒸罐改造等措施,最终实现天然气脱硫合格。

MDEA脱硫溶液近红外光谱法在线分析技术研究

目的为保证天然气净化装置产品气质量达标,剑阁天然气净化厂首次利用近红外光谱法在线分析技术实现脱硫溶液组分快速、准确地测定,便于脱硫系统工艺参数及时调整。方法通过反复优化“建模数据”与“建模算法”,建成了最优的脱硫溶液组分近红外光谱分析模型。结果通过多组在线分析数据与实验室分析数据对比分析,发现分析结果偏差均在2%以内,表明近红外光谱技术能准确监测脱硫溶液中MDEA含量及水含量。结论近红外光谱法在线分析技术的成功应用为脱硫系统连续补水提供及时、准确的数据支撑,保证天然气净化装置脱硫稳定运行,具有极其重要的推广应用意义。

MDEA/正丁醇/水溶液的CO_(2)平衡溶解度和吸收热实验研究

在胺/物理溶剂/水相变吸收体系中,由于物理溶剂取代了相变吸收剂中的部分水,导致溶液的物化性质发生改变,从而影响了溶液的热力学性能。采用静态平衡法和绝热量热法对物理溶剂型液液相变吸收剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)/正丁醇/水溶液在不同吸收温度和溶液配比下的CO_(2)平衡溶解度和吸收热变化规律进行了分析。结果表明,与CO_(2)的化学溶解度相比,吸收温度的升高对CO_(2)物理溶解度的负面影响更大;溶液富相黏度随着MDEA含量(质量分数,下同)或正丁醇含量的增加而不断增加,导致气液相间的传质阻力不断上升,当溶液中CO_(2)溶解度超过1.0 mol/mol时,溶液中正丁醇含量越高,其平衡溶液度曲线越平缓。溶液的反应热随着吸收温度的升高而增加,当吸收温度超过333.15 K时,在水的作用下MDEA与CO_(2)的反应将向逆反应方向移动;当CO_(2)溶解度低于0.3 mol/mol时,溶液的化学吸收占据主导地位,导致不同正丁醇含量的溶液反应热基本一致;当CO_(2)溶解度超过0.3mol/mol时,物理溶剂溶解CO_(2)的优势得以体现,使得吸收热下降的幅度增大。

A New Method to Solve Film Model for CO_2 Absorption with Aqueous Solution of AT-Methyldiethanolamine

The shooting method and the difference method are used for numerical simulation of CO2 absorption with aqueous solution of methyldiethanolamine (MDEA). It is demonstrated that these methods are available for the steady-state model, which may be expressed as a set of differential algebraic equations (DAEs) with two-point boundary values. This method makes it possible not only to obtain the concentration profiles for MDEA system, but also to reveal the effect of CO2 interfacial concentration on the enhancement factor. With this numerical simulation, the mass transfer process with multicomponent diffusion and reactions can be better understood.

MDEA溶液致泡因素与控制措施的研究进展

天然气脱硫系统存在MDEA溶液起泡的现象,导致净化气中的H2S含量超过标准,不仅对环境造成了污染,还会增加MDEA溶液的损耗,从而产生巨大的经济损失。本文对MDEA溶液的起泡机理及起泡原因进行分析,确定MDEA溶液的致泡因素,包括井下的原料气体中有多种杂质、MDEA溶液降解产生杂质、脱硫装置的操作不规范等。致泡因素使得MDEA溶液的表面张力和黏度发生变化,从而使MDEA溶液的起泡性能增大。

PZ活化MDEA乙烷深度脱碳工艺研究

目的解决醇胺法乙烷脱碳工艺造成的乙烷损失量较大和装置能耗较高等问题。方法用Aspen HYSYS软件对某乙烷回收流程的粗乙烷产品进行胺法脱碳模拟,在控制乙烷损失物质的量比小于0.3%的情况下对胺液中的PZ和MDEA质量分数进行了优选,同时对乙烷脱碳流程进行能耗优化。结果与天然气脱碳工艺不同,乙烷脱碳工艺的MDEA质量分数太高会损失大量乙烷。在达到脱碳效果的前提下,较低的MDEA质量分数可避免损失大量乙烷,最佳MDEA质量分数为20%~28%。在此MDEA质量分数的条件下,可保证乙烷损失比仅为0.3%,往胺液中加入少量哌嗪(PZ)就可显著提高胺液对CO_(2)的吸收效果,最佳PZ质量分数为2.5%~5.5%。乙烷脱碳装置的主要能耗为胺液再生能耗,优化后装置的总能耗显著降低。结论在工业条件下,应用较低质量分数的胺液可显著降低乙烷损失,可合理提高富胺液入再生塔温度或适当降低脱碳溶液循环量,以降低装置能耗。

天然气MDEA脱碳系统存在问题及除油技术改造

介绍天然气MDEA脱碳系统中凝析油的来源,分析凝析油对MDEA脱碳系统稳定运行的影响。通过更换过滤器滤芯、新增油视镜、增加系统补水量、提高活性炭过滤效果、新增油分离器等措施,优化和提高了脱碳系统运行的稳定性,延长活性炭使用寿命,提高了经济效益。

MDEA-PZ脱碳工艺模拟与优化

使用Aspen Plus流程模拟软件,为一套采用甲基二乙醇胺(MDEA)和哌嗪(PZ)作为复合吸收溶剂的166752 m^(3)/h(干基)原料气脱碳流程建立了模型系统。模拟结果表明,应在保证吸收和再生效果以及塔不发生液泛的前提下,优选MDEA-PZ溶剂法脱碳工艺流程中塔设备的理论板数、填料高度以及塔直径。吸收塔填料高度具有较大设计裕量,有效板数大于16块时即可满足传质要求;随着再生塔下段塔板数的增加,CO_(2)的再生量随之升高,表明接触气提时间越长,越有利于CO_(2)的再生,再生塔下段塔板数为25块时可以满足要求;再生塔上段塔板数大于15块即可满足要求。

MDEA脱硫液废水好氧处理工艺优化研究

为降解MDEA脱硫液中的有机污染物,通过培养好氧颗粒污泥。实验中调节生长条件,在配置的葡萄糖废水中培养出高效颗粒污泥,COD降解率达70%。经不同浓度梯度替换,培养出对实际MDEA脱硫液有降解效果的微生物,降解效率降至30%~50%。实验中MDEA废液COD浓度为500mg/L时,污泥降解效率最高为48.1%。

提高MDEA溶液脱碳的单位脱除率

本文基于提高终端脱碳单元的CO_(2)单位脱除率的目的,深入探讨了影响MDEA溶液脱碳效率的关键问题,尤其是MDEA溶液的发泡问题,并针对问题所在提出改进措施。改进方案实施后,成功将MDEA溶液发泡问题的解决率提高到98.5%,显著降低了MDEA的损耗和维护成本,同时提高了碳捕集系统的经济效益。

MDEA-TBEE复合溶剂吸收酸性气体性能的研究

合成了一种空间位阻胺TBEE(叔丁氨基乙氧基乙醇),并添加在MDEA溶剂中组成MDEA-TBEE复合溶剂。设计了一套新颖的气体吸收装置?恒温填料反应器,测定了该复合溶剂吸收酸性气体(H2S,CO2)的性能。通过大量的实验数据,分析了影响吸收性能的各种因素(如吸收剂浓度、MDEA/TBEE摩尔比、反应温度及溶液负载),并将复合溶剂的吸收性能同MDEA及其它有机胺(MEA、DEA、DIPA)作了比较。实验表明,与MDEA或其它有机胺比较,MDEA-TBEE复合溶剂具有更高的吸收负荷和对H2S具有高选择性。实验同时证明了空间位阻胺是一种优良的酸性气体吸收剂。

MDEA脱硫过程的模拟分析与优化

用渗透理论建立的ＭＤＥＡ对Ｈ２Ｓ和ＣＯ２同时吸收的传质动力学模型，结合有关数据建立了以机理为基础的ＭＤＥＡ脱硫过程的流程模拟系统，将现有的用ＭＤＥＡ从天然气、炼厂气选择性脱除Ｈ２Ｓ的过程用于处理Ｈ２Ｓ浓度更高、ＣＯ２／Ｈ２Ｓ比大并含有其它杂质的酸性废气。通过模拟计算，找出了该装置用于处理酸性废气净化率不达标的原因，确定了限制装置生产能力的瓶颈，提出了装置的操作方案。

MDEA水溶液脱碳平衡溶解度和动力学研究

针对烯胺为活化剂的混合胺水溶液脱碳需求,为满足工程计算和动力学研究之需,研究了以三乙烯四胺(TETA)为活化剂的N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液吸收CO2的反应机理,采用动态吸收法测定了CO2在MDEA和TETA(2.7molMDEA+0.3molTETA/L)混合胺水溶液中的平衡溶解度和吸收速率。根据实验数据建立了以机理为基础的该混合胺水溶液吸收CO2的简化气-液平衡模型及吸收速率动力学方程,并通过计算得到简化气-液平衡模型及吸收速率动力学方程中各相关参数的关联式。与实验值比较,CO2平衡分压、CO2在混合胺水溶液中的平衡溶解度以及CO2吸收速率的模型预测值相对误差均<10%,所得到的模型和方程可满足工程设计的需要。

MDEA+MEA/DEA混合胺液脱碳性能实验研究

混合胺液脱碳法具有吸收能力强、反应速度快、适用范围广、再生能耗低等许多优点,得到了越来越多的关注。为此,采用带有磁耦合搅拌的高压反应釜,进行了不同浓度配比MDEA+MEA、MDEA+DEA混合胺液对CO2的吸收与解吸实验研究。结果表明:①向2.0mol/L的MDEA中加入1.0mol/L的MEA,混合胺液对CO2的吸收解吸综合性能才有显著改善;②MDEA/DEA配比为2.0/1.0时CO2吸收反应很快达到平衡,但该配比在酸气负荷较高的情况下CO2吸收速率较低;③MDEA/DEA配比为2.6/0.4的混合胺液较MDEA单一胺液对CO2的吸收性能并无明显改善;④2.3/0.7配比的MDEA+DEA混合胺液对CO2的吸收负荷与CO2吸收速率均保持较高水平;⑤向MDEA中添加DEA对其CO2解吸性能的改善作用并不明显,只有2.0mol/L的MDEA+1.0mol/L的DEA混合胺液CO2解吸性能稍好,但不如相同配比的MDEA+MEA混合胺液。该成果为天然气脱碳胺液的配方优选和脱碳工业装置的设计提供了基础数据。

MDEA水溶液对H_2S和CO_2混合气体吸收速率的测定

采用实验方法,测定了20℃时N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液对H2S、CO2纯气体以及H2S和CO2混合气的初始吸收速率。结果表明,H2S和CO2初始吸收速率分别为8.31×10-3mol.s-1.m-2和1.90×10-3mol.s-1.m-2;吸收H2S和CO2混合气,各组分的初始吸收速率与其分压成线性关系。得到了MDEA溶液吸收H2S和CO2混合气的速率表达式。

活化MDEA水溶液中二氧化碳溶解度

在ｔ＝３０～９０°Ｃ，ｐＣＯ２＝１４．８８～７２４．４ｋＰａ条件下，测定了ＣＯ２在ＭＤＥＡ、ＭＤＥＡ＋ＤＥＡ和ＭＤＥＡ＋ＰＺ水溶液中的溶解度，并用Ｇｉｂｂｓ－Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ方程计算ＣＯ２在活化ＭＤＥＡ水溶液中的溶解焓。