MDEA为主体天然气脱碳胺液筛选及配比优化研究

【摘要】：胺法天然气脱碳是十分重要,应用十分广泛的天然气预处理工艺。随着天然气在能源比例中的不断提高,以及南海天然气气田开发技术的需求,研究出高效节能的深度脱碳用胺液配方一直是十分重要的课题。本篇论文首先针对不同种类的单一胺液,利用高压反应釜及恒温油浴进行了吸收再生实验,并设定了反映不同性能的评价指标,包括吸收容量、吸收速率、再生时间、解吸率及胺液价格。综合考量各性能指标,发现叔胺具有吸收容量大,腐蚀性低,稳定性好,易于再生的特点,因此选择了MDEA(N-甲基二乙醇胺)作为二元混合胺液的主体成分,并确定了最佳的总胺浓度为3mol/L。通过实验考察总胺浓度为3mol/L,MDEA为主体,分别添加不同浓度MEA(乙醇胺)、DETA(二乙烯三胺)、TETA(三乙烯四胺)、PZ(哌嗪)成分的混合胺液的吸收再生性能,得到各配方对应的评价指标。然后利用层次分析法确定了各评价指标的权重,建立了增益型线性评价模型。经过对各配方评价值的计算及循环使用性能的实验考察,筛选出的最优胺液配方为定义配比1的MDEA+MEA溶液。最终利用工艺模拟软件模拟了优选出的胺液配方脱除某LNG液化工厂天然气二氧化碳的效果,并与原配方效果进行了比较,验证了优选配方的性能。 【关键词】：MDEA 天然气脱碳 评价模型 实验筛选
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TE644
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 前言8-15
• 1.1 课题来源及研究意义8-9
• 1.2 国内外相关研究现状9-14
• 1.2.1 胺法脱碳研究方法9-10
• 1.2.2 不同胺液的研究10-13
• 1.2.3 评价方法13-14
• 1.3 本文研究目标与内容14-15
• 1.3.1 本文研究目标14
• 1.3.2 本文研究内容14-15
• 第二章 实验方法及参数选定15-26
• 2.1 实验装置流程及设备15-18
• 2.1.1 实验装置及流程15-17
• 2.1.2 实验步骤17-18
• 2.2 实验气体及试剂18
• 2.3 实验数据处理方法18-21
• 2.3.1 数据处理18-19
• 2.3.2 胺液性能指标19-21
• 2.4 实验参数的选择21-25
• 2.4.1 吸收温度的确定21-22
• 2.4.2 搅拌速率的确定22-24
• 2.4.3 油浴温度的确定24-25
• 2.4.4 小结25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 胺液配方的筛选实验26-47
• 3.1 实验方案制定26-27
• 3.2 单一胺液的吸收再生性能实验27-30
• 3.2.1 单一种类胺液吸收性能27-29
• 3.2.2 单一种类胺液再生性能29-30
• 3.2.3 小结30
• 3.3 总胺浓度的筛选30-33
• 3.3.1 不同胺液浓度吸收实验30-31
• 3.3.2 不同胺液浓度再生实验31-32
• 3.3.3 小结32-33
• 3.4 混合气条件下不同配方混合胺液吸收解吸实验33-46
• 3.4.1 MDEA+MEA不同配比实验33-36
• 3.4.2 MDEA+DETA不同配比实验36-40
• 3.4.3 MDEA+TETA不同配比实验40-43
• 3.4.4 MDEA+PZ不同配比实验43-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第四章 评价方法的建立47-56
• 4.1 指标预处理47-48
• 4.1.1 统一指标类型47
• 4.1.2 指标无量纲化47-48
• 4.2 评价权重的确定48-53
• 4.2.1 层次的划分48-49
• 4.2.2 构造判断矩阵49-51
• 4.2.3 层次单排序及一致性检验51-52
• 4.2.4 层次总排序及一致性检验52-53
• 4.3 构建评价模型53-55
• 4.3.1 评价模型类型选择53-55
• 4.3.2 增益函数的构造55
• 4.4 本章小结55-56
• 第五章 最优胺液配方的筛选及工艺模拟验证56-67
• 5.1 胺液配方性能评价56-61
• 5.1.1 评价指标的预处理56-58
• 5.1.2 评价模型的建立及评价值计算58-60
• 5.1.3 小结60-61
• 5.3 胺液循环利用实验61-64
• 5.3.1 胺液循环吸收性能61-62
• 5.3.2 胺液循环再生性能62-64
• 5.3.3 小结64
• 5.4 筛选配方工艺模拟64-66
• 5.4.1 模型的建立及参数输入64-65
• 5.4.2 模拟结果分析65-66
• 5.5 本章小结66-67
• 结论及展望67-69
• 参考文献69-74
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果74-75
• 致谢75

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