H2S、CO2、COS、CH3SH在MDEA—TMS—H2O中的气液平衡研究
|
ID： |
7F286AEAA3C94887A600EB00AC88E3D0 |
|
文件大小(MB)： |
0.31 |
|
页数： |
5 |
|
文件格式： |
|
|
日期： |
2013-4-23 |
|
购买： |
文本摘录（文本识别可能有误，但文件阅览显示及打印正常，pdf文件可进行文字搜索定位）：
第3O卷第3期,H2 S、CO2、COS、CH3 SH在MDEA—TMS—H2 0 中的,气液平衡研究,常宏岗 鹿涛 何金龙 熊钢 杨鹏,中国石油西南油气Ett公司天然气研究院,常宏岗等．H S、CO。、COS、CH。SH 在MDEA TMS—H O 中的气液平衡研究．天然气工业，2o10，30(3)：101 105．,摘 要 酸性气体在溶液中的气液平衡数据是天然气净化技术领域的重要基础资料。为此，在实验室利用容积为,2 I 的气液平衡测定装置，测定了不同温度和溶液配比条件下硫化氢、二氧化碳、甲硫醇、硫氧碳在甲基二乙醇胺(Meth—,yldiethanolamine，MDEA)、环丁砜(Tetramethylene sulfone，TMs)水溶液中的平衡溶解度，并根据气液两相平衡状态方,程，结合国外研究成果，利用测定的平衡溶解度数据关联出相关参数，建立了相应的热力学计算模型，用于预测该复杂体,系中酸气分压与溶液负荷的气液平衡关系。所建模型准确可靠，误差不大于5 。该研究成果可用于天然气处理新装置,的设计和对现有天然气处理装置操作参数的优化，对我国自主开发处理高含有机硫酸性天然气净化技术具有重要意义,关键词 硫化氢 二氧化碳 有机硫 甲基二乙醇胺 环丁砜水溶液 平衡溶解度 热力学计算 模型,DOI：10．3787／i．issn．1000 0976．2010．03．026,0 引言,我国生产的天然气中相当部分属于含硫酸性天然,气，必须经净化处理后方可使用。1965年我国建成第,一套天然气胺法脱硫工业装置，经4O多年不断实践和,发展，基本形成配套的中低含硫天然气净化技术。国,内外大量开展了关于H。S、CO 在醇胺溶液中的气液,平衡研究[1 。近年来随着川东北地区高含硫天然气,藏的重大发现，根据川渝气田天然气工业的发展形势,将在川东北高含硫气区建设一批处理规模近l 000×,10 1TI。／d的大型天然气净化厂，处理的天然气大多数,H S和CO。含量较高(体积分数为10 左右)，有的还,含有有机硫(达500 mg／m。)。天然气中H S、CO。及,有机硫化合物的脱除满足GB 17820天然气国家标准,是高含硫气田开发的关键技术之一。综合分析国内,外天然气中有机硫化合物脱除工艺技术，应用最为广,泛的是SHELL公司的Sufinol法。酸性组分在甲基,二乙醇胺、环丁砜水溶液中的气液平衡数据是工业装,置设计和天然气净化工厂优化运行的基础资料。。 ，目,前这方面研究缺乏，特别是有机硫在溶液体系中的热,力学数据在文献中还未见报道。为了更好开发高含硫,化氢和有机硫的天然气，我们开展了硫化氢(H S)、二,氧化碳(CO )、甲硫醇(CH。SH)、硫氧碳(COS)在甲,基二乙醇胺(MDEA)、环丁砜(TMS)水溶液中的气液,平衡研究工作，为今后脱硫工艺模型的开发奠定基础,1 酸性气体在砜胺水溶液中溶解度数,据的测定,1．1 溶解度数据测定设备及实验条件,实验室酸性气体组分平衡溶解度数据测定所用的,设备是在PARR反应釜的基础上改造形成的，实验所,用平衡反应釜容积为2 I ；温控单元温度的波动范围,为±0．2℃ ，压力表分刻度为20 kPa。实验测定流程：,实验前以氮气试压，测定前向平衡反应釜中加入500,～ 1 000 mL砜胺水溶液，密封后以甲烷置换出釜内的,空气，然后升温到实验要求的温度，充入待测酸性气体,组分及甲烷至一定的压力，开动搅拌器。待系统达到,平衡后，在气液两相中分别取样进行分析，取样后继续,作者简介：常宏岗，1965年生，教授级高级工程师；现任中国石油西南油气田公司天然气研究院副院长；主要从事天然气净化及,油气田化学方面的科研和管理工作。地址：(610213)四川省成都华阳西南油气田公司天然气研究院。电话：(028)85604698,13908181222。E mail：changhg@ petrochina．COrn．cn,lO2 天然气工业 2010年3月,进行下一组溶解度数据的测定实验,本次研究过程中溶解度数据测定实验的温度条件,为：40℃ 、70℃ 、100℃ 、135℃ ；实验过程所用的溶液,为3种典型配比的砜胺水溶液，其组成(质量分数)分,别为：MDEA 50 、TMS 30 、H。O 20 ；MDEA,40 、TMS 4O 、H 20 20 ；MDEA 40Vo、TMS,45 、H：0 15 。．,1．2 取样及分析,为能够准确地对气液两相中酸性气体组分的含量,进行分析，特别是对液相中气体溶解度进行准确分析,最大限度地减小取样过程中可能产生的误差，在平衡,溶解度数据测定实验开始前及测定过程中，项目组分,析人员就所采用的取样及分析方法进行了考察，并将,分析测定结果与文献数据进行比较，确定在实验测定,过程中所采用的方法为：气相以针筒取样，液相取样时,以氢氧化钾溶液直接吸收并定容，然后通过色谱及化,学滴定的方法对气液两相中溶解的酸性气体组分的含,量进行分析,2 气液平衡模型的研究,该溶液体系中既有物理吸收的以分子形态存在的,H S、C0。、有机硫，同时也存在离子态的HS 、S 、,HCO。一、CO卜、MDEAH 等组分。体系中分子一分,子、分子一离子、离子一离子、分子一离子对、离子对一,离子对之间的相互作用使得与该溶液体系相关的热力,学计算及工艺计算变得非常复杂。该体系既是电解质,溶液，又是混合溶剂体系，既有化学吸收，又存在物理,吸收。研究中，水、MDEA、TMS均作为溶剂考虑。每,种溶剂的标准态均为体系温度、压力下的纯液体；离子,溶质所采用的标准态为在体系温度、压力下理……
……