曾 桃 王海洋

重庆耐德工业股份有限公司， 重庆 401121



内蒙古某LNG项目脱碳单元参数优化

曾 桃 王海洋

重庆耐德工业股份有限公司， 重庆 401121

液化天然气；脱碳；净化工艺；优化；工艺参数

0 前言

醇胺类溶剂是目前运用最广泛的天然气脱碳脱硫溶剂，自20世纪30年代实现工业化以来，醇胺法工艺一直被认作天然气净化的主要方法[1-4]。混合醇胺溶液是近年来广泛采用的一类气体脱碳溶液，它以甲基二乙醇胺(MDEA)为主体，复配其它醇胺(DEA、MEA)、缓蚀剂和促进剂等化学物质，来控制溶液与H2S、CO2的反应速度与程度，从而达到净化气体的目的[5]。MDEA不易降解，具有较强的抗化学和热降解能力以及特殊的溶解性，因此工艺过程能耗低，特别是通过加入其它醇胺进一步对该工艺进行改进后，在投资费用、公用工程、物料消耗等方面与其它脱碳方法相比具有较好的经济性[6]。

内蒙古某LNG项目为国外引进的成套工艺包，其液化工艺为单级混合制冷工艺，净化单元为混合胺法脱碳。本文以该项目为例，对混合胺法脱碳的机理、工艺流程、工艺模拟、参数优化等方面进行研究。

1 设计条件及净化要求

内蒙古某LNG工厂处理量为30×104m3/d，原料天然气组成见表1。

表1 原料天然气组成

2 混合醇胺法脱碳机理

MDEA作为一种叔胺，它的N原子上没有连接H原子，所以实际反应中并没有生成氨基甲酸盐的快反应发生，而是通过碱催化氢化CO2的反应机理进行[9-10]。反应式如下：

(1)

H++R2NCH3→R2NCH3H+

(2)

式(1)+式(2)：

(3)

式(1)是CO2水化反应，受液膜控制，反应速度极慢，式(2)则为瞬间可逆反应，因此，式(1)为MDEA吸收CO2的控制步骤，式(3)是很慢的反应。……