【摘要】：隨著目前天然氣氣田的大規(guī)模開采及LNG產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,對天然氣預(yù)處理工藝提出了更高的要求。有機(jī)胺法作為目前應(yīng)用最為廣泛的天然氣脫碳方法逐漸成為研究的重點和熱點,其旨在尋找脫碳性能更好、循環(huán)流量和再生能耗更低、腐蝕性更小,價格適中的吸收劑配方,并在滿足工業(yè)生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上,以降低生產(chǎn)成本為目的,確定最優(yōu)的工藝操作參數(shù)。本文在課題組前期成員進(jìn)行了大量伯胺、仲胺、叔胺、烯胺、空間位阻胺、哌嗪等不同種類單一及混合胺液性能研究篩選結(jié)果的基礎(chǔ)上,以天然氣深度脫碳為目的,選定四種性能優(yōu)良的胺液配方展開研究。首先針對四種胺液配方中的單一胺液和目前研究較少的TEA+A混合胺液開展反應(yīng)動力學(xué)研究,建立動力學(xué)模型,計算分析反應(yīng)速率常數(shù)、增強(qiáng)因子和吸收速率等指標(biāo),并進(jìn)行混合胺液交互作用系數(shù)的研究。在理論研究的基礎(chǔ)上,采用天然氣胺法脫碳中試實驗裝置對四種胺液配方進(jìn)行模擬工業(yè)實際生產(chǎn)的吸收和再生性能的綜合評判,考慮價格等因素,優(yōu)選出綜合性能較優(yōu)的胺液配方,并采用小型反應(yīng)釜實驗裝置對其與工廠實際應(yīng)用的胺液進(jìn)行補(bǔ)充實驗,驗證其性能,結(jié)果顯示本文優(yōu)選的胺液配方性能優(yōu)良。在前期優(yōu)選配方研究的基礎(chǔ)上,采用HYSYS軟件建模,進(jìn)行不同酸氣濃度和原料氣流量下配比的優(yōu)化和胺液適用性分析,最終總胺濃度不變條件下,確定一種較優(yōu)配比的胺液為MDEA+1.1molA。完成配比優(yōu)化后,對天然氣脫碳工藝進(jìn)行吸收和再生操作參數(shù)的優(yōu)化,確定最優(yōu)的吸收溫度、吸收壓力、再生溫度、再生壓力及胺液循環(huán)流量等,為胺液配方的工業(yè)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:With the large-scale exploitation of natural gas field and the rapid development of LNG industry, higher requirements for natural gas pretreatment process have been put forward. As the most widely used natural gas decarbonization method, organic amine method has become the focus and hotspot of the research. It aims to find the absorbent formula with better decarbonization performance, lower cycle flow rate and regeneration energy consumption, less corrosion and moderate price. On the basis of meeting the requirements of industrial production, the optimal operation parameters are determined in order to reduce the production cost. In this paper, on the basis of the screening results of primary amine, secondary amine, tertiary amine, enamine, steric amine, piperazine and other different kinds of single and mixed amines, the purpose of this paper is to decarbonize natural gas deeply. Four kinds of excellent formulation of amine solution were selected. First of all, the reaction kinetics was studied for the single amine solution of four kinds of amines and the TEA A mixed amine solution, which is less studied at present. The kinetic model was established, and the reaction rate constant, enhancement factor and absorption rate were calculated and analyzed. The interaction coefficient of mixed amines was studied. On the basis of theoretical research, a pilot plant for decarbonization with natural gas amines was used to comprehensively evaluate the absorption and regeneration properties of four kinds of amine-liquid formulations in simulated industrial production, taking into account factors such as price, etc. The amine-liquid formula with better comprehensive performance was selected, and a supplementary experiment was carried out by using a small reactor experimental device to verify its performance. The results showed that the amine-liquid formula selected in this paper had a good performance. On the basis of the previous research on the optimal selection formula, the HYSYS software was used to model the optimization of the mixture ratio and the applicability analysis of the amine solution under different acid gas concentration and feed gas flow rate. Finally, under the condition of constant total amine concentration, An optimum ratio of amine solution was determined to be MDEA 1.1 mol A. After the proportion optimization, the absorption and regeneration operation parameters of natural gas decarbonization process are optimized, and the optimum absorption temperature, absorption pressure, regeneration temperature, regeneration pressure and the circulating flow rate of amine liquid are determined. It provides a theoretical basis for the industrial application of the formulation of amines.
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE644

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2415504