天然气脱碳混合胺液吸收与解吸性能研究

【摘要】：天然气净化工艺中的胺法脱碳技术由于吸收负荷高、吸收效果好、吸收剂可循环利用、使用成本低，广泛应用于天然气脱碳领域。近年来混合胺脱碳方法得到了越来越多的关注，该方法具有吸收能力强、反应速度快、适用范围广、再生能耗低、气体损失小、净化程度高、溶液腐蚀小等优点，开展该方面的研究工作非常必要。对目前天然气脱碳工艺中应用的混合胺液吸收与解吸性能进行试验与理论研究，在天然气脱碳胺液的配方优选、应用推广等方面具有重要意义。 本课题主要针对MDEA与MEA、DEA、TEA、DETA、TETA不同胺类吸收剂的混合胺液吸收、解吸性能与脱碳机理开展研究工作。通过分析搅拌速率、气体压力、吸收温度等参数下胺液吸收性能，确定适宜的试验操作参数；综合对比分析MEA、DEA、TEA、DETA、TETA及其与MDEA混合胺几种不同胺液的吸收速率、吸收负荷、解吸率等吸收与解吸性能指标变化规律；研究不同浓度配比MDEA+MEA、MDEA+DEA、MDEA+TEA、MDEA+DETA、MDEA+TETA混合胺液的吸收与解吸性能，提出较优胺液配比；并针对吸收性能较好的MDEA+DETA和MDEA+TETA胺液，进行CO2吸收机理研究，结合吸收动力学试验数据，建立动力学模型，为该混合胺液的应用提供理论支持。课题研究工作为胺液吸收与解吸性能的研究探索适宜的试验方法，研究成果为胺法脱碳吸收剂的筛选与配比优化提供数据与理论依据。 【关键词】：天然气 醇胺 吸收 解吸 脱碳机理
【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】：2013
【分类号】：TE645
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 前言10-15
• 1.1 课题来源及研究意义10
• 1.2 国内外相关研究现状10-14
• 1.2.1 天然气脱碳方法研究现状10-11
• 1.2.2 胺法脱碳吸收剂应用现状11-12
• 1.2.3 胺法脱碳吸收剂研究现状12-14
• 1.3 本文研究内容14-15
• 第二章 试验装置与方法15-29
• 2.1 试验气体与试剂15
• 2.2 试验仪器与设备15-16
• 2.3 试验装置与流程16-17
• 2.3.1 胺液吸收 CO_2试验装置16
• 2.3.2 胺液解吸 CO_2试验装置16-17
• 2.4 试验方法与步骤17-20
• 2.4.1 胺液吸收 CO_2试验步骤17-18
• 2.4.2 胺液解吸 CO_2试验步骤18
• 2.4.3 胺液中 CO_2含量检测方法18-20
• 2.5 试验指标与参数20-28
• 2.5.1 压缩因子求解20-21
• 2.5.2 试验指标定义21-22
• 2.5.3 搅拌速率确定22-24
• 2.5.4 初始压力确定24-26
• 2.5.5 吸收温度确定26-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第三章 胺液吸收 CO_2性能研究29-56
• 3.1 不同种类胺液吸收性能的研究29-39
• 3.1.1 不同种类胺液吸收 CO_2压力变化规律29-31
• 3.1.2 不同种类胺液吸收负荷变化规律31-35
• 3.1.3 不同种类胺液吸收速率变化规律35-39
• 3.2 不同添加剂对胺液吸收性能的影响39-46
• 3.2.1 MDEA+MEA 胺液吸收性能39-41
• 3.2.2 MDEA+DEA 胺液吸收性能41-43
• 3.2.3 MDEA+DETA 胺液吸收性能43-45
• 3.2.4 MDEA+TETA 胺液吸收性能45-46
• 3.3 不同配比胺液吸收性能的研究46-55
• 3.3.1 不同 MDEA+MEA 配比吸收性能46-48
• 3.3.2 不同 MDEA+DEA 配比吸收性能48-51
• 3.3.3 不同 MDEA+DETA 配比吸收性能51-53
• 3.3.4 不同 MDEA+TETA 配比吸收性能53-55
• 3.4 本章小结55-56
• 第四章 胺液吸收 CO_2动力学研究56-66
• 4.1 胺液与 CO_2传质模型56-57
• 4.2 胺液与 CO_2反应机理57-59
• 4.2.1 MDEA 与 CO_2反应机理57-58
• 4.2.2 混合胺与 CO_2反应机理58-59
• 4.3 胺液吸收 CO_2动力学59-65
• 4.3.1 胺液吸收 CO_2动力学模型59-62
• 4.3.2 MDEA 吸收 CO_2动力学试验62-64
• 4.3.3 混合胺吸收 CO_2动力学试验64-65
• 4.4 本章小结65-66
• 第五章 胺液解吸 CO_2性能研究66-81
• 5.1 不同种类胺液解吸性能的研究66-73
• 5.1.1 单一胺液解吸性能分析66-67
• 5.1.2 混合胺液解吸性能分析67-69
• 5.1.3 饱和单一胺液解吸性能分析69-71
• 5.1.4 饱和混合胺液解吸性能分析71-73
• 5.2 不同配比胺液解吸性能的研究73-80
• 5.2.1 不同 MDEA+MEA 配比解吸性能73-75
• 5.2.2 不同 MDEA+DEA 配比解吸性能75-76
• 5.2.3 不同 MDEA+DETA 配比解吸性能76-78
• 5.2.4 不同 MDEA+TETA 配比解吸性能78-80
• 5.3 本章小结80-81
• 结论与展望81-83
• 结论81-82
• 展望82-83
• 参考文献83-87
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果87-88
• 致谢88

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