天然氣作為清潔能源,在我國能源結(jié)構(gòu)中所占比例日日益增加。而我國高含硫天然氣資源巨大,因此,國內(nèi)的高含硫天然氣開采與凈化處理技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。甲基二乙醇胺(MDEA)具有腐蝕性小、穩(wěn)定性高、反應(yīng)熱低以及在CO2/H2S的混合氣流中能夠高選擇性吸收并脫除H2S等優(yōu)點,而廣泛應(yīng)用于天然氣脫硫工藝。但在高含硫、含碳條件下,溶液極易受到污染而導(dǎo)致發(fā)泡現(xiàn)象嚴重,從而出現(xiàn)溶液損失嚴重、管線腐蝕泄漏、烴產(chǎn)量下降以及操作參數(shù)波動大等一系列問題。目前,該問題已成為凈化廠存在的重大問題之一。針對中原油田普光凈化廠MDEA循環(huán)溶液污染物組分分析,結(jié)合原料氣、補給水、純MDEA原料組分分析以及MDEA-O2/CO2的室內(nèi)模擬降解實驗,總結(jié)出循環(huán)溶液中污染物種類及來源。實驗結(jié)果表明:F-、Cl-、Br-、SO42-、Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Sr2+主要由地層水帶入,Ca2+、K+、Na+、Cl-、SO42-也有部分來自于純MDEA原料,還有極少量的Ca2+、F-、Cl-、SO42-是隨配液水直接進入脫硫溶液中;Fe3+/Fe2+主要是由于系統(tǒng)腐蝕產(chǎn)生;CH3COO-、HCOO-、N,N-二羥乙基甘氨酸(Bicine)、三乙醇胺(TEA)、乙二醇(EG)、二甲基乙醇胺(DMEA)、二乙醇胺(DEA)、1-羥乙基-4-甲基哌嗪(HMP)等均是由于MDEA溶液自身降解產(chǎn)生,也有部分HCOO-、二乙氨基乙醇等是由純MDEA原料帶入。固體懸浮顆粒主要由設(shè)備、管線等的腐蝕產(chǎn)生,大多以FeS的形式存在。此外,固體懸浮物中還有MDEA、烷醇胺硫酸酯、酰胺類、胺類、脂肪醚類、聚脲等化合物。分別以起泡高度和消泡時間為指標來考察溶液的起泡能力和泡沫穩(wěn)定性。在單因素的發(fā)泡實驗中發(fā)現(xiàn),F-、CH3COO-、C2O42-、S2O32-等陰離子濃度對溶液起泡能力和泡沫穩(wěn)定性起到了微弱的抑制作用;Ca2+、Fe2+、Mg2+、Sr2+離子,活性炭、FeS、固體懸浮物顆粒,Bicine、TEA、EG、DMEA、HMP等有機降解產(chǎn)物都會加劇溶液的發(fā)泡現(xiàn)象。通過灰色關(guān)聯(lián)法對MDEA發(fā)泡正交實驗分析,結(jié)果表明,對MDEA溶液起泡能力影響由大到小依次為:Fe2+、TEA、Bicine、Ca2+、DEA、Mg2+、DMEA、正十二烷、EG、Sr2+、活性炭、FeS;各因素對MDEA溶液泡沫穩(wěn)定性的關(guān)聯(lián)程度由大到小依次為:Bicine、Fe2+、TEA、Ca2+、DEA、HMP、正十二烷、Mg2+、DMEA、EG、活性炭、Sr2+、FeS。根據(jù)單因素及多因素實驗結(jié)果,最終得出MDEA溶液發(fā)泡的主要誘因,并進一步為溶液發(fā)泡現(xiàn)象的防控提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TE644;O647.33
【部分圖文】：

１２２塔、１４１塔、１４２塔、１３２塔、１６１塔以及１６２塔）。新鮮的ＭＤＥＡ溶液為無色粘稠狀液??體，變質(zhì)后的溶液顏色會隨變質(zhì)程度加重而加深。凈化廠現(xiàn)場使用的ＭＤＥＡ溶液隨變質(zhì)??程度而呈現(xiàn)不同的亮黃色，并伴隨著強烈的臭雞蛋味和刺激性氨味，表觀如圖２－１所示。??對ＭＤＥＡ溶液中無機離子進行分析，１４２塔的陰離子色譜圖見圖２－２，現(xiàn)場使用的ＭＤＥＡ??溶液中陰離子分析結(jié)果見表２－５。??圖２－１凈化廠現(xiàn)場使用的ＭＤＥＡ溶液??４０－Ｉ???■?ｃｒ??３５－?，??８??■?Ｕ??３０－??ｓ?．??Ｏ??ｄ．?２５－??一?ＳＣＮ＂??齡?２０＿?§??■ｔｆ?％??＂?ｕ??１５?■?Ｆ－?（１?Ｂｒ－?ＳＯ＾Ｃ２〇＾Ｓ２〇＾???八丨?Ｉ??ａ????八?八?／??????１０?－ｊ?ｉ?ｉ?１?ｉ?１?ｉ?１?Ｉ?１?ｌ?１?Ｉ?１?Ｉ?１??０?５?１０?１５?２０?２５?３０?３５?４０??時間／ｍｉｎ??圖２－２凈化廠１４２塔ＭＤＥＡ溶液的陰離子離子色譜圖??１４??

?單位：ｍｇ／Ｌ??結(jié)合圖２－１、２－２以及表２－５ＭＤＥＡ溶液中鹽類離子分析結(jié)果可知，ＭＤＥＡ貧液中除含??有０．０７？１．９１?ｍｇ／Ｌ的Ｓｒ２＋、０．０７？０．４?ｍｇ／Ｌ的Ｆｅ２＋／３＋、０．０２￣１０?ｍｇ／Ｌ的Ｃａ２＋、０．０８？２４４?ｍｇ／Ｌ??的Ｍｇ２＋、２５．１?？９４．４?ｍｇ／Ｌ的Ｆ＿，還含有?１１３．５？３３０．３?ｍｇ／Ｌ的Ｋ＋、８２．４？２８４８．６?ｍｇ／Ｌ的Ｎａ＋、??１１１．０？１１６．５?ｍｇ／Ｌ?的?Ｂｒ－、１３４．４？６２１．５?ｍｇ／Ｌ?的?ＳＯ４２－、１３３．９？４００．７?ｍｇ／Ｌ?的?Ｃ２〇４２、??１２７．１？１５０．１?ｍｇ／Ｌ?的?Ｓ２０３２－以及?３７６．２？１５３４．２?ｍｇ／Ｌ?的（Ｘ、９７．９？３６７６．８?ｍｇ／Ｌ?的?ＳＣＮ－、??１１２０＿４？２５７７．２?ｍｇ／Ｌ的ＣＨ３Ｃ００－、１０２４．２？１４５３．９?ｍｇ／Ｌ的ＨＣＯＣＴ。ＭＤＥＡ水溶液在循環(huán)使??用過程中，不可避免的會與原料天然氣中一些雜質(zhì)（如ｃｏ２、ｓ〇２、ｈ２ｓ、ｃｏｓ、〇２、ｃｓ２）??反應(yīng)，生成一些在加熱條件下不能得到再生的離子型胺鹽，這些鹽類被稱為熱穩(wěn)定性鹽??（ＨＳＳ）。ＨＳＳ—部分是由于ＭＤＥＡ的乙醇基團被氧化后產(chǎn)生的有機酸，比如ＣＨ３Ｃ０ＣＴ、??ＨＣＯＣＴ、Ｃ２０嚴等；另一部分是硫化氫被氧化成硫元素后，在加熱的條件下與醇胺反應(yīng)??后的產(chǎn)物，比如Ｓ２０３２—、Ｓ〇４２＼?ＳＣＮ—等。而溶液中較高的ＣＨ３Ｃ〇０＼?ＨＣ００—等離子濃度??足以表明現(xiàn)場使用的ＭＤＥＡ溶液降解程度嚴重。??２．３．２?ＭＤＥＡ溶液中有機組分分析??為了明確現(xiàn)場使用的ＭＤＥＡ溶液中有機物成分及含量

３３６６?Ｏ－Ｈ，?Ｎ－Ｈ?１１１７?ＳＯ??２９３７?－ＣＨ２，?－ＣＨ３?１０９６?Ｃ－Ｏ－Ｃ??１６２８?Ｃ＝０，?Ｎ－Ｈ?６５６?－ＮＨ２，?Ｃ－Ｓ??１４２９?－ＣＨ２，?－ＣＨ３?７０３?－ＮＨ２，?Ｃ－Ｓ??表２－９中可以看出，在ＭＤＥＡ溶液中固體懸浮物紅外吸收中有８個較為明顯的吸收峰。??波數(shù)為３３６６?ｃｎｆ１的吸收峰是胺和酰胺的Ｎ－Ｈ鍵伸縮振動或－ＯＨ中的０－Ｈ鍵伸縮振動，??波數(shù)為１６２８?ｃｎＴ１處的吸收峰，可能為Ｃ＝０的伸縮振動或Ｎ－Ｈ鍵的彎曲振動；波數(shù)在２９３７??ｍ＇?１４２９ＣＨＴ１處的吸收峰為－ＣＨ２，?－ＣＨ３；在波數(shù)為１０９６ＣＨＴ１處出現(xiàn)的強度較弱的吸收??，可能是脂肪醚Ｃ－０－Ｃ不對稱伸縮振動峰，波數(shù)為６５６?ｃｍ＇?７０３?ｃｎＴ１處出現(xiàn)的一個吸??峰，可能是－ＮＨ２，?Ｃ－Ｓ。表２－９所示的官能團歸屬，并結(jié)合紅外標準譜庫，可以初步判??固體懸浮物中可能有ＭＤＥＡ、烷醇胺硫酸酯、酰胺類、胺類、脂肪醚類、聚脲等化合??，而這些化合物大部分應(yīng)該是ＭＤＥＡ或ＤＥＡ及其降解產(chǎn)物，也有一部分可能是一些上??添加劑。??３）顆粒粒度分析??為考察ＭＤＥＡ溶液中固體顆粒粒度分布，使用激光粒度儀對其分析，其結(jié)果如圖２－４??示。??１０?—?■?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１１１１１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１１１１１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１１１１１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１１１１１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１１１１１１?＿??
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 曾德智;商劍峰;龍德才;劉元直;王團亮;;高含硫天然氣凈化廠腐蝕規(guī)律研究[J];西南石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年06期

2 喬磊;王迎波;呂紅學(xué);魏剛;;高含硫天然氣處理技術(shù)[J];廣州化工;2014年02期

3 王劍;張曉萍;李恩田;馬路;王樹立;;天然氣脫硫技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];常州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年03期

4 王國強;;液化氣脫硫裝置胺液發(fā)泡原因分析及解決方案淺析[J];化學(xué)工程師;2012年12期

5 聶崇斌;;醇胺脫硫溶液的降解和復(fù)活[J];石油與天然氣化工;2012年02期

6 裴愛霞;張立勝;于艷秋;劉正軍;;高含硫天然氣脫硫脫碳工藝技術(shù)在普光氣田的應(yīng)用研究[J];石油與天然氣化工;2012年01期

7 吳基榮;毛紅艷;;高含硫天然氣凈化新工藝技術(shù)在普光氣田的應(yīng)用[J];天然氣工業(yè);2011年05期

8 王刻文;郭宏昶;;脫硫應(yīng)用中MDEA的損失分析及對策[J];石油化工安全環(huán)保技術(shù);2010年05期

9 曹東;李顯良;曾強;龐有慶;;天然氣凈化廠MDEA脫硫溶液的發(fā)泡與預(yù)防[J];石油與天然氣化工;2010年S1期

10 王軍;岑永虎;張有軍;瞿楊;何培東;;引進分廠CBA硫磺回收裝置操作改進[J];石油與天然氣化工;2010年S1期

本文編號：2878492