醇胺法脱硫脱碳技术研究进展

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有机醇胺溶液选择性脱除H2S

有机醇胺溶液选择性脱除H2S

Ni = kg P(yi − yi,int) = EkoL (xi,int − xi ) = KGP(yi − yi*)
(1)
通过阻力层方程将各传质系数关联起来:
1 KG
=
1 kg
+
1
HE
k
o L
(2)
通过准数群关联式Leveque 方程 Sh = aRe b Sc c 求出动力学参数kg和koL,关联式中常数a, b, c 由实验测定。表 2 和 3 列出了相关研究的气液传质面积的关联式和传质动力学关联式[6-13]。
湿壁柱反应器,圆盘反应器和膜接触器反应器具有确定的传质面积,其它反应器的传质面积
必须实验测定,通过关联式计算。
传质动力学取决于流体的物性、流体力学以及反应器结构,表征反应器传质动力学的参
数为气液传质速率(Ni),总体积传质系数(KGa, KLa)和总传质系数(KG, KL)等。设x和 y分别为组分i在液相和气相中的浓度,根据双膜理论模型,传质速率可表达为:

有机醇胺溶液选择性脱除H2S
陆建刚, 郑有飞
(南京信息工程大学环境科学与工程系,江苏南京 210044)
E-mail: jglu@
摘 要: H2S选择性脱除一直是气体净化领域的热点课题,本文较全面综述了有机醇胺溶液 选择性脱除H2S的特点和过程,着重分析了选择性脱除H2S过程中传质过程和动力学以及化学 反应机理等方面的研究,总结了有机醇胺溶液选择性脱除H2S技术的研究进展。 关键词:有机醇胺;H2S选择性脱除;技术进展
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气体净化中的硫化氢脱除技术研究

气体净化中的硫化氢脱除技术研究

技 术的适 用条件 和优缺 点进行 了系统的描 述 , 同时指 出了今后 硫化 氢脱 除技 术 的发展 方向 。 关 键词 : 气 ; 化 氢 ; 煤 硫 脱硫 ; 术 技
中图分类号 :Q 4 . T 56 5 文献标识码 : A 文章编号 : 0 -7 2 20 )60 7 0 1 66 7 (0 7 0 - 0— 4 0 0
净化 。 配方型 溶 剂 概 念 克 服 了 常规 醇 胺 法 不 能解
毗咯烷 酮 、 酸三 丁酯等 。 磷 具有代 表 性 的低 温 甲醇洗 ( eto) 甲醇 为 R cs1 以 i
溶剂 , 在高压低温( 4 一 5~一 5 下操作。主要用 5o C) 于氨厂或 甲醇 厂在液 氮洗 涤前净 化合成 气 以及 在 液
12 2 热 钾 碱 法 ..
化 剂 , 取代酒 石 酸 钾钠 作 为 钒 的络 合 剂 。该 法具 并 有硫 容 高 、 反应 少 、 质速 率 快 、 硫 效率 高 且稳 副 传 脱 定、 原料 消耗 低 、 腐蚀 轻 、 硫磺 回收率 高 、 易堵塞设 不 备、 管道 等优 点 。但 对有 机硫基 本无 吸收 能力 , 栲 且
化 学吸 收法 以稀碱液 为脱硫 剂与硫 化氢 反应形 成 化合 物 , 传质 与反应 同时进 行 的过程 。 是
1 2 l 胺 法 . 。
该 法特 色在 于醇胺 法脱硫脱 碳工 艺在天 然气和 炼 厂气 的净化 中占有 主 导地 位 , 别 是对 于 需要 通 特
1 湿 法 脱 净化 中 的硫 化 氢 脱 除 技 木 研 究
任 秀蓉 , 宗友 , 丽萍 , 克 昌 张 常 谢
( 原理_ 大 学 煤 科学 与技术教 育部 和 山西 省重 点实验 室 , 太 T - 山西 太原 0 0 2 ) 3 0 4

醇胺法脱碳工艺分析

醇胺法脱碳工艺分析

的场合 ,处理后气体 中酸气含量 比 M E A处理的浓 度稍高。D E A遇 C O S 和c s 不降解 ,因此 D E A常 用 于炼 化 厂和合 成气 ( 含 C O S和 c s 2 ) 的脱 碳 。 D E A常用浓 度 为 2 5 w t %~ 3 5 w t %。另 外 ,对 于煤 层 气 一般 C O 的 含 量 大 约 7 %~ 8 % ,适 合 D E A。
0 ◆ 设计s计算
散 。 由于 醇 胺 对 C O 的吸收过 程既有 物理 吸收 ,
D E A适合 于 系统 压 力大 于 3 4 4 7 k P a( 5 0 0 p s i )
又包 括化 学 吸 收 ,因此需 要 引入化 学增 强 因子来 计 算 吸 收过 程 。 M o h a mm a d R . M. A b u Z a h r a总结 了化 学增 强 系数 的计 算方 法 『 4 _ ,而 准确 的热 力 学数 据 则 需 要 通 过实 验装 置或 工业 设备 得 到 。
1 2 1 以上 ,因再生温度较高 ,使再生系统腐蚀严 重 ,这 限制 了 ME A 的应用㈣;吸收 ( 2 5 ~ 6 5 o C ) 和
再生 ( 1 0 0 ~ 1 5 0 o c ) 过 程 温差 大 ,能 耗 较 高 ;ME A 蒸 汽压在 醇胺 类 中最 高 ,在 吸收塔 和再 生塔 中蒸 发 损失 量大 ,需 要采 用 水洗 的办 法 降低 损 失 。 ME A适 合 于酸 气 浓 度 和 压 力 低 的 工 况 ,在 中 低 压情况下净化气 中 C O 可低达 1 0 0 p p mv ,适 宜
况 下对 两者 无选 择性 。
时对 H s 有 良好 的选择性旧。但是净化气中的 C O : 含量超过允许值时,则需要进一步处理。 MD E A有 以下优 点 :MD E A能 耗低 。这是 因 为

醇胺溶液吸收CO2反应动力学研究进展

醇胺溶液吸收CO2反应动力学研究进展

当代化工研究Modern Chemical R esearch 1812019•10科研开发醇胺溶液吸收CO?反应动力学研究进展*咼睿扬(南京宁海中学江苏210000)摘羹:有机醇胺溶剂吸收企是燃烧后碳捕获的一种新型化学吸收法。

研究醇胺溶液吸收叫过程中的动力学有助于了解胺溶剂吸收阿的整个过程的作用机理和吸收速率的快慢,为改进反应装置,降低技术成本提供重要的参照数据。

本文对收集的CO?捕获涉及到的醇胺溶剂与CO?的反应动力学文献进行了总结,结果表明,两性离子机理和三分子机理适合于解释伯仲胺溶液吸收CO?过程,而对于叔胺溶液吸收CO?的过程催化水合机理更适合。

关键词:碳捕获;CO?吸收动力学;醇胺;反应机理中图分类号:0文献标识码:AResearch Progress on Kinetics of C02Absorption by Alcoholamine SolutionGao Ruiyang(Nanjing Ninghai Middle School,Jiangsu,210000)Abstracts Absorption of CO2by organic alcoholamine solvent is a new chemical absorption method f or carbon capture after combustion. Studying the kinetics of C O2 absorption by alkanolamine solution is helpful to understand t he mechanism and s peed o f C O2 absorption by amine solvent in the"whole absorbing p rocess,and it can p rovide important reference data f ar improving reaction equipment and reducing technical cost.This p aper summarizes the collected literature on the reaction kinetics of a lcoholic amine solvents and CO2involved in CO2capture.The results show that the zwitterionic and trimolecular mechanisms are suitable f or explaining the p rocess of C O2absorption by p rimary secondary amine solution,while the catalytic hydration mechanism is more suitable f or the p rocess of C O2absorption by tertiary amine solution.Key words:carbon capture^CO2absorption kinetics\alkanolamine\reaction mechanism1.引言自工业革命以来,人类在生产活动中对化石燃料的需求量日益增高,尤其是对于煤、石油、天然气等化石燃料的需求量巨大,使用化石燃料的过程中伴随着巨大的温室气体,如CO2、so2,CH4等的释放,进而造成严重的温室效应,主要表现为全球气候变暖以及极端气候频现等一系列问题m,这让人们开始思考如何减少C(\排放以减缓气候变化,这时碳捕获技术进入了人们的视野切。

CT-FSC醇胺脱硫溶液复活技术研究

CT-FSC醇胺脱硫溶液复活技术研究

CT-FSC醇胺脱硫溶液复活技术研究颜晓琴; 王军; 张小兵; 熊俊杰; 刘文祝; 陶兆勇【期刊名称】《《气体净化》》【年(卷),期】2018(018)011【摘要】胺液复活对于维持胺液清洁从而实现天然气脱硫装置的长周期平稳运行具有重要意义。

国内外现有的胺液复活技术对天然气净化厂胺液中致泡性杂质的脱除率低,胺液受污染后发泡的问题得不到解决。

此外,采用进口装置复活后的胺液对H:S的选吸性变差。

为此,中国石油西南油气田公司天然气研究院研发了一种可同时深度脱除胺液中50余种致泡性杂质和7种热稳定盐的胺液复活新技术。

现场放大试验结果表明,该技术同时成功地解决了胺液受污染后发泡及进口装置脱除无机热稳定盐后胺液对H's选吸性变差的问题,能使严重受污染胺液的脱硫脱碳性能恢复至新鲜胺液水平。

该技术还具有操作条件温和、能耗低、胺损失小的特点,其技术水平优于国内外同类技术,处于国际领先水平。

【总页数】8页(P8-15)【作者】颜晓琴; 王军; 张小兵; 熊俊杰; 刘文祝; 陶兆勇【作者单位】[1]中国石油西南油气田公司天然气研究院; [2]国家能源高含硫气藏开采研发中心; [3]中国石油西南油气田公司气田开发管理部; [4]中国石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂; [5]中国石油西南油气田公司川中油气矿【正文语种】中文【中图分类】TQ342.31【相关文献】1.醇胺脱硫溶液中铁离子的来源及其影响研究 [J], 颜晓琴;刘艳;吴明鸥;谭雪琴;张小兵;闵杰;王向林2.醇胺脱硫溶液的降解和复活 [J], 聂崇斌3.复合醇胺溶液脱硫脱碳技术研究进展 [J], 李小红;唐晓东;谯勤;许玮玮4.浅谈醇胺法天然气脱硫装置几种溶液补充方式的比较 [J], 侯光远5.CT-FSC醇胺脱硫溶液复活技术研究 [J], 颜晓琴;王军;张小兵;熊俊杰;刘文祝;陶兆勇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

MDEA法脱碳(脱硫)

MDEA法脱碳(脱硫)

概述MDEA又称为N-甲基二乙醇胺,MDEA法脱碳技术是利用活化MDEA水溶液在高压常温将天然气或合成气中的二氧化碳(CO2)吸收,并在降压和升温的情况下,二氧化碳(CO2)又从溶液中解吸出来,同时溶液得到再生。

我公司除了在国内建设MDEA法脱碳装置外,也成功登陆海外市场,在印度尼西亚也建设了类似装置。

典型装置中国海洋石油公司(CNOOC)天然气MDEA法脱除二氧化碳装置印尼石油公司提供了天然气MDEA法脱碳装置MDEA脱除酸性气体技术主要应用于以下几个领域:1.天然气脱除二氧化碳(CO2),配套管输天然气或LNG净化装置2.天然气脱除硫化氢(H2S),配套管输天然气或LNG净化装置3.天然气选择性脱除硫化氢(H2S),配套管输天然气4.变换气脱除二氧化碳(CO2),配套合成氨、甲醇或者深冷分离装置5.合成气脱除二氧化碳(CO2),配套合成氨、甲醇或者深冷分离装置6.煤气脱除二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S),配套合成氨、甲醇或者深冷分离装置7.食品级二氧化碳(CO2)生产,达到国际饮料行业标准装置特点装置规模:处理天然气或变换气1000~500,000m3/h脱碳精度:二氧化碳(CO2)含量为10PPM~3%脱硫精度:硫化氢(H2S)含量为0.1~20mg/m3工作压力:适宜的压力为0.5~15MPa适用领域:天然气处理与加工、甲醇原料净化、合成氨原料净化等技术特点1.MDEA脱除酸性气体的流程可以采用贫液一段吸收和贫液半贫液两段吸收,贫液一段吸收的流程投资省、电耗低、热耗高;贫液半贫液二段吸收的投资大、电耗高、热耗低,根据脱除不同规模的二氧化碳,采用不同的流程。

2.MDEA溶液对天然气的溶解度低于天然气在纯水中的溶解度,因此,MDEA脱除酸性气体的过程中,天然气的损失很低。

3.MDEA溶液兼有物理吸收和化学吸收的特点,溶剂对二氧化碳的负载量大。

4.MDEA稳定性较好,在使用过程中很少发生降解的现象,它对碳钢设备几乎无腐蚀。

燃煤电厂醇胺吸收法脱碳系统流程的模拟及优化

燃煤电厂醇胺吸收法脱碳系统流程的模拟及优化
第3 2卷 第 1 0期
2 0年 1 01 0月
华 电 技 术
Hu d a c n lg a in Te h o o y
Vo . 2 No. 0 13 1
0c . 0l t2 0
燃 煤 电厂 醇 胺 吸 收 法 脱 碳 系统 流 程 的 模 拟 及 优 化
庄 荣 梁 海 文 ,
献 中 的结 果对 比表 明 , 中 A P N P U 文 S E L S模 拟 ME A
收 稿 日期 :0 0— 8— 1 2 1 0 3
中 , 生塔 底部 的再 沸器需ห้องสมุดไป่ตู้要 消耗 大量 的能量 , 再 占据
常规 的脱 碳 流程如 图 1所示 。脱 硫脱硝 后 的烟 气温 度为 4 5 , 于 ME 0~ 0℃ 处 A吸收 的理 想范 围 内。 烟气 由底 部进 入 吸收塔 。吸收液 贫液 由上部 进入 吸
收塔 , 吸收 烟气 中的 C : 变成 富液 , O 后 由塔 底 流 出 , 脱碳 后 的烟气 由塔 顶排 出 。离开 吸收塔 的富液经 过
(. 1 华电电力科学研究院 , 浙江 杭州 摘 30 3 ; . 100 2 东南大学 能源 与环境学 院 , 江苏 南京 2 09 ) 10 6
要: 采用一 乙醇胺 ( A) ME 吸收法进行 烟气脱碳是 比较成熟的技术 , 但也 存在着再生能耗 大的 问题 , 响其 在燃煤 电 影
厂 中的大规模应用 , 因而需要对脱碳 流程 进行优化 。以 4 0 3 MW 机组为研究对象 , 利用 A P NP U S E L S仿真软件对 M A吸 E 收法燃 煤电厂烟气脱碳流程进行 了模拟 , 优化 了脱碳 流程及 贫液负荷率 、 再生塔压 力 、 再生塔人 口温度 、 捕获率等关 键参 数。仿 真结 果表明 , 经过合理优化可 以有效 降低再 生能耗和物质消耗 , 而降低脱碳成本 。仿 真结果 与文献中的结 果对 从 比表明 , 利用 A P N P U S E L S模拟 的脱碳系统结果数据是 准确 、 可靠 的。 关键词 : 乙醇胺 ; 一 脱碳 系统 ; S E L S 流程优化 A P NPU ;

粗原料气的净化—硫化物的脱除(合成氨生产)

粗原料气的净化—硫化物的脱除(合成氨生产)

由脱随塔流出的富液,送至脱硫闪蒸槽而后进人H2S提浓塔,塔顶进液 为脱硫贫液,中部进液为脱硫富液。在H2S提浓塔后还有一个闪蒸槽。 闪 蒸气压缩后作为H2S提浓塔的气提气。由H2S提浓塔出来的气体含H2S25% 左右,可直接送至克劳斯法制硫装置。由脱碳闪蒸槽出来的闪蒸气含CO2 99%左右,可作尿素生产原料之用。
本书仅对近年来备受人们关注的Slexol怯(中国称为NHD法)脱硫作简介。此法 1965 年首先由美国Alied Chenical公司采用,至今已有 40多套装置在各国运 行。脱硫剂的主体成分为聚乙二醇二甲醒,商品名为Selexol。它是一种聚乙 二醇二甲醚同系物混合体。分子式为CH3O CH-O- CH2 nCH。 式中n为3-9。 平均相对分子质量为22-242。各种同系物的质量分数,%大致如下。
3、脱硫剂活性好,容易再生,定额消耗低
脱硫剂活性好,容易再生,可以降低生产的费用,符合工业生 产的经济性。
4、不易发生硫堵
硫堵:进脱硫塔气体的成分不好,杂志耗量较高;反应时析出的 硫不能及时排出;脱硫塔淋喷密度不够;再生空气量不足,吹风强度 低等原因造成硫堵。
5、脱硫剂价廉易得
采用最多的是廉价的石灰、石灰石和用石灰质药剂配制的碱性溶 液。以提高生产的经济性。
酞菁钴价格昂贵,但用量很少,脱硫液中PDS含量仅在数十个cm3/ m3左右。PDS的吨氨耗量一般在1.3-2.5g左右,因而运行的经济效益也较 显著。
此法也可脱除部分有机硫。若脱硫液中存在大量的氰化物,仍能导致 PDS中毒,但约经60h靠其自身的排毒作用,其脱硫活性可以逐渐恢复。 PDS对人体无毒,不会发生设备硫堵,无腐蚀性。

较高的温度有利于硫磺的分离,使析出的硫易于凝聚,
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醇胺法脱硫脱碳技术研究进展
当前天然气主要应用的净化工艺是脱硫脱碳技术,其中最为普遍及广泛的方法有化学溶剂法、物理溶剂法、膜分离法,胺法脱硫是在综合醇胺化学及物理溶剂法的基础上所开发的技术方法,也是目前天然气处理行业中十分青睐的方法之一。

在研究脱硫脱碳行业中醇胺溶液化學及物理溶剂法的未来发展趋势后,将探索重点转换为在醇胺基础上,甲基二乙醇胺配方溶液的内容、使用范围和自身的优势和不足,通过匹配甲基二乙醇胺配方溶液与工艺流程,使脱硫效率得到最大程度的提升,将其作为当前最主要的脱硫脱碳技术,用以脱出天然气中的硫成分和碳成分。

本文主要研究醇胺法脱硫脱碳技术的进展,希望能够为相关行业起到一定的借鉴作用。

标签:醇胺法;脱硫脱碳;进展
1 单一性醇胺法
二甘醇胺、甲基二乙醇胺、二异丙醇胺、一乙醇胺及二乙醇胺等是脱硫脱碳醇胺法主要包含的成分,二甘醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺三种溶剂能够同时将硫化氢和原料中的大量二氧化碳一同脱除,其余两种溶剂选择性较强,吸收脱硫的能力也比较强,仲醇胺与复合醇胺法是脱硫脱碳技术中单一醇胺法的主要技术,其特点及优势如下:
1.1 仲醇胺
仲醇胺也被称为DEA,其碱性要比乙醇胺弱,对于原料所包含的硫化氢及二氧化碳几乎不具备选择性。

含硫化物包括羰基硫和二硫化碳,这些元素与仲醇胺的反应速率不高,并且仲醇胺在同有机硫化合物产生副反应的期间,其损失的溶剂比较少,所以这项技术十分适合应用于有机硫化合物含量较高的原料气中[1]。

1.2 复合醇胺法
选择复合醇胺法进行脱硫脱碳,最关键的目的第一是提升其自身的选择性;第二,将有机硫脱除;第三,深度脱除原料气中所包含的大量硫化氢与二氧化碳物质。

2 混合胺溶液
充分结合仲胺或者伯胺中二氧化碳吸收性能强、降解性低、腐蚀性低、溶液浓度高、酸气负荷高以及吸收反应低的各种优点,并将仲胺及伯胺二氧化碳脱除能力强的优势保留下来,即为混合胺工艺。

通常混合胺会选择乙醇胺也就是MEA 或者二乙醇胺DEA作为伯胺或者仲胺,也可能利用丁基乙醇胺BEA,将甲基二乙醇胺MDEA组成的混合溶剂添加于仲胺或者伯胺当中,能够使原有装置的能
量消耗大大降低,并强化原有装置的处理性能,能够在吸收操作压力较低的环境中,优化对二氧化碳CO2以及硫化氢H2S的吸收性能[2]。

在其他国家在装置处理量增加问题上的主要手段即为混合胺溶液,比如美国某天然气净化厂,通过这一方法,大大提升了装置的性能,使其能够有效解决元素含量超标的问题,并且满足该天然气其净化厂发展的实际需求,充分证明了混合胺溶液工艺的应用效果。

2.1 甲基二乙醇胺配方溶液
甲基二乙醇胺也被称为MDEA,其自身的优势在于腐蚀性低并且再生热耗低,但是其深度脱除二氧化碳的效果被选择性吸收硫化氢的特征所束缚,在天然气液化深度预处理工作中,很少会应用单纯的MDEA水溶剂,当前有诸多公司对MDEA相关的配方溶液进行开发,并不断申请相关专利。

所包含的溶液不仅有外国公司的开发成果,也有我国的开发成果,包括由壳牌公司开发的Saline 法溶液、Dow公司所开发的Carol溶液、BASF公司所研发的made溶液以及我国石油西南油气公司天然气研究院所开发的CT8-5溶液等等,这些溶液都是将MDEA作为主要配方,并且能够与其他促进剂、缓蚀剂以及醇胺进行复配。

这些申请专业的溶剂其特征主要包括以下几点:第一,当原料气中所含有的CO2和H2S的含量较高时,能够对这两种物质进行深度脱除;第二,将有机硫有效脱除;第三,其所获得的选择性更高,不仅能够使H2S有效脱除,更能够将部分CO和COS进行脱除[3]。

2.2 深度脱硫脱碳配方溶剂
随着科学技术的快速发展,我国石油西南油气公司天然气研究院与我国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司展开深入合同,共同研究及开发了深度脱硫脱碳、脱有机硫配方溶剂和相关技术。

所研制的配方和相关技术,不仅能够常规净化原料天然气中含有的硫元素,使天然气的净化标准符合当前相关标准,更能够将原料天然气中的CO2、COS、H2S以及硫醇等多种有机硫杂质实施深度脱除,满足当前相关规定对原料气的质量要求,通过一系列的室内模拟试验和计算,能够得出,首先,在相同的条件下,这种技术方法能够比Shell公司所开发的方法在脱硫率方面提升近百分之十五,能够通过一次性脱硫脱碳达到对原料进气总硫含量的标准;其次,利用工艺来对原料天然气进行净化时,能够传统、老旧的脱硫脱碳净化技术的工艺流程进行简化,降低后续技术的负荷,利用一次性深度净化方法来提高天然气的气体质量;最后,在工况相同的情况下,与made、及Saline技术相比来看,这种技术溶液能够平均降低近百分之十的再生能耗费量以及溶液循环量,将关键设施和相关管道的尺寸进行缩小,降低在设施方面的成本投入,其应用的优势和未来发展空间也更为广阔。

3 结束语
在人们环保意识和能源节约意识不断提高的今天,对各个行业排放物质的要求更高,检查更为严格,这也促进了各个行业技术和理念的进步和改革,使更多低耗能、高效率的工艺被开发出来并应用于实际的生产当中,脱硫脱碳行业也不
例外。

因此要不断加强研发的力度,大大提升脱硫脱碳的效率和效果。

参考文献:
[1]韩淑怡,王科,黄勇,等.醇胺法脱硫脱碳技术研究进展[J].天然气与石油,2014(3):19-22.
[2]韩淑怡,王科,黄勇,等.醇胺法脱硫脱碳技术研究进展[J].气体净化,2014(5):6-9.
[3]杨书翔,王腾,王浩.醇胺法脱硫脱碳技术论述[J].化工管理,2015(26):140+142.。

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