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.

基于压缩式热泵的CO_(2)-MDEA/PZ碳捕集工艺优化

当前化学法CO_(2)捕集系统的高投资、高吸收液再生能耗和高运行费用成为限制其大规模应用的主要障碍。为了回收解吸塔塔顶蒸汽中的潜热与显热,促进解吸反应的进行,利用Aspen plus软件建立基于压缩式热泵技术的有机胺法捕集CO_(2)流程模拟模型,主要探究了解吸塔塔底压力、进解吸塔富液温度、有机工质气化率以及工艺流程对CO_(2)再生过程的影响。结果表明:有机工质R123制热系数较R141b和R245fa高,其性能系数(COP)高达2.35,而排气温度较R141b和R245fa更低。压缩式热泵采用R123为循环工艺介质,热泵回收的热量用于加热贫富液换热器后的热富液以降低吸收液再生能耗。综合考虑解吸系统的再生能耗、工质循环量和解吸效果,通过12级位置注入15%的富液比合适。热泵回收余热工艺的投资回收期为0.82 a,具有较高的经济价值。

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。

MDEA溶液对脱硫装置的腐蚀及其应对措施

针对中海石油舟山石化有限公司脱硫装置中N-甲基二乙醇胺(MDEA)系统所遇到的设备腐蚀泄漏问题,进行了深入的原因分析,并提出了有效的应对措施。研究表明,尽管胺液本身不具腐蚀性,但其吸收的H_2S及降解产物热稳定盐对碳钢设备具有显著腐蚀作用。通过对换热器、空冷器、管线和阀门等关键设备的腐蚀情况的调查,揭示了腐蚀的主要原因包括热稳定盐腐蚀、冲刷腐蚀、应力腐蚀以及设备结构设计不合理等。提出了包括材质升级、胺液净化、应力热处理、操作调整和工艺管理优化等一系列改进措施,以减缓腐蚀速率并提高设备使用寿命。实施后,显著降低了腐蚀速率,确保了装置的稳定运行。

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-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。

MDEA-TBEE复合溶液选择性吸收H_2S性能评价

将一种强空间位阻胺TBEE(叔丁氨基乙氧基乙醇)添加于MDEA(N-甲基二乙醇胺)溶液中形成复合溶液MDEA-TBEE,以填料柱为反应器,采用常压吸收-常压再生操作流程,研究了复合溶液从混合气中选择性吸收H2S吸收性能,并与单组分吸收剂MDEA溶液吸收性能作比较,以脱除率、选择性、溶液负载和容量为评价指标,评价了再生温度、原料气CO2/H2S摩尔比、气液比和贫液负载等因素对复合溶液选择性吸收H2S性能的影响。结果表明,复合溶液比MDEA溶液易于再生,H2S脱除率高于MDEA溶液;复合溶液的容量大于MDEA溶液,平均是MDEA的1.25倍;随着气液比增大,H2S脱除率下降,选择性有所上升。

MDEA混合胺法脱碳在珠海天然气液化项目中的应用

介绍了广东珠海天然气液化项目中利用MDEA混合胺法进行天然气深度脱碳的工艺。在分析MDEA醇胺溶剂与CO2的反应原理以及珠海天然气液化厂气源特点的基础上,确定了脱碳工艺和脱碳流程,并对溶剂配比、塔型选择以及堰高、吸收塔操作温度、再生蒸气流率和胺液循环量等重要工艺参数进行了优化比选。

天然气净化厂MDEA脱硫溶液的发泡与预防

由于各种原因,天然气净化厂脱硫装置吸收塔和再生塔易发生溶液发泡拦液现象,导致产品气硫化氢含量超标,特别在气温较高的夏季尤其突出。本文以忠县天然气净化厂脱硫溶液发泡为例,对天然气净化装置运行中溶液发泡原因进行了详细的分析,探讨了发泡剂、水合物抑制剂及其它开采过程污染物对溶液发泡的影响,并针对装置发泡拦液现象采取了相应处理措施,取得了显著的效果,保障了天然气净化装置高效、安全、长周期平稳运行。

CO_2所致MDEA化学降解的鉴定及研究

ＭＤＥＡ现已成为气体净化工艺中使用的主要醇胺之一。本文系统介绍了Ｃｈａｋｍａ 等对ＣＯ２所致ＭＤＥＡ化学降解产物的鉴定和反应机理及动力学研究的结果；在不高于１２０ ℃的条件下，其降解可以忽略，随温度升高而降解加剧。对这些结果作了一些讨论并提出了在此基础上可以进行的更具有实际意义的ＭＤＥＡ降解研究课题。

活化MDEA脱碳溶剂CT8-23在天然气提氦厂的应用

活化MDEA脱碳溶剂CT8-23与混合胺溶剂(MDEA+MEA)相比,具有吸收速率快、易于解吸、腐蚀性较低等性能优势。CT8-23在某天然气脱碳装置上的应用结果表明,在提高CO2深度脱除效果的同时,CT8-23可进一步降低溶液循环量和蒸汽耗量,有效降低装置能耗。

MDEA脱硫溶液发泡研究

大型天然气处理装置普遍采用醇胺法工艺,目前主要使用MDEA及其配方溶剂对酸性天然气进行净化处理。由于MDEA溶液本身抗污染能力存在不足,加之醇胺溶液的降解、变质、腐蚀等因素,溶液发泡的情况时有发生,影响了装置的平稳操作,导致产品气不合格,造成溶剂大量损失,严重时甚至引起装置停车。从发泡机理入手,通过开展大量实验,系统地评价了MDEA溶液系统中存在的多种杂质对脱硫溶液发泡的影响,对实际生产可起到一定的借鉴作用。