天然气配方型脱碳溶剂的开发与应用-.pdf

1 8 I f2o1 年 4月 天然气配方型脱碳溶剂的开发与应用 陈赓 良 中国石油西南油气 田公司天然气研究院， 四川 I成都 6 1 0 2 1 3 摘要 随着含 C 02 天然 气的大量开发，当前天然气脱硫 与脱碳 两种工艺开始分别沿不 同思路进行技 术开发 ， 逐 步形成 了两大类 以甲基 二乙醇胺 MD E A 为基础的配方型溶剂 即混合胺 和活化 MD E A。 这 两类溶剂虽然都使用 了活化剂 以改进 MD E A溶剂 的脱碳 性能， 但两者在反应机理 、 工 艺流程 、 操 作条件与适用 范围等方面 皆有很 大区别。总体 而言 ， 混合胺溶剂主要应用于改善 M D E A溶剂对 H 2 S 和 C0 2 的净化度 ； 而活化 MDE A溶剂主要应用于基本上不含 H S而 C O 含量甚高的原料气 ， 并采用 多级降压 闪蒸和半贫液循环流程， 以达到大量节能的 目的， 对于此类溶剂应从反应机理着手进行技 术开发 ， 才 能收到事半功倍 的成效。 关键词 天然气； 脱硫 ； 脱碳； 混合胺 ； 活化 甲基二乙醇胺 文 献标识 码 A 文章编 号 1 0 0 6 5 5 3 9 2 0 1 1 0 2 0 0 1 8 - 0 7 0前言 2 0世纪 9 0年代 以来 ，随着高含 C O 的气 田大规 模地投入开发 ， 以及天然气液化与制备合成油等 要 求原料气深度脱碳 工艺的发展 ， 在天然气处理与加 工 工业 领域 中 出现 了一个 明显 的技术 发展 动 向 天然 气脱硫与脱碳两种工艺开始分别沿不同的思路进行 技 术开 发 。在此 过程 中 ， 逐 步形成 了两大 类 以 甲基 二 乙醇胺 MD E A 为 基 础 的配 方 型溶 剂 即混 合胺 和 活 化 MD E A。 上 述 两 类 溶 剂 虽 然 都 使 用 了 活 化 剂 以改 进 MD E A溶剂 的脱碳性能 ， 但两者在反应机理 、 工艺流 程 、 操 作 条件 与适 用 范 围等 方 面 皆有 很 大 区别 ， 不 能 混为一谈 。 本文拟就此问题谈谈看法， 不当之处 ， 敬请 广 大读 者指正 。 1 混合胺法脱碳 工艺 众 所周 知 。 MD E A是 一 种典 型 的选 择性 脱 除硫 化 氢 溶剂 ，因而 当需要 以 MD E A进 行 大量 和／ 或 深度 脱 除 天然气 中的 C O 时 ， 后 者与 MD E A水 溶液缓 慢 的反 应速率就成为严重障碍。克服此障碍的途径之一是在 MD E A溶 液 中加 入一 定量 的 活化 剂 。鉴此 ， 使 用 活化 剂 以加速 MD E A吸收 C O 的速率就成 为开发混合胺 溶剂的关键 。 目前工业上常用的活化剂是二 乙醇胺 D E A ， 但 为了保证深度脱碳 ， 有时也使用一 乙醇胺 ME A ， 或者组成 MD E A ／ D E A ／ ME A三元混合胺。 表 1 所 示为 中 国石 油西南油 气 田公 司天然气 研究 院开发 C T 8 - 9 MD E A ／ D E A 混合胺溶剂时取得的一组 有代表性 的试验数据 l 1 _ 。数据 表 明 ， 只要 适 当控制 操作 条件 ， 在基本上完全脱除 H 的同时， C O 的脱除量则 可以在 5 6％ ～ 9 3％ 之 间任意调节。此类型的混合胺溶 剂应用于长庆油 田净化一厂 、 净化三厂等处的天然气 脱 碳装 置后 。 均取 得 了 良好 的技 术 经济效果 _ 2 。这些 收稿 日期 2 Ol 1 0 2 2 0 作者简介 陈赓 良 1 9 4 0 一 ， 男 ， 上海市人 ， 教授级高级工程师 ， 主要从事天然气处理与加工科研工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m