张 磊 蒋 洪

西南石油大学石油与天然气工程学院

高含CO2天然气脱碳工艺中MDEA活化剂优选

张 磊 蒋 洪

西南石油大学石油与天然气工程学院

国内高含CO2天然气处理装置主要采用活化MDEA脱碳工艺。以DEA、MEA、PZ为活化剂，总胺物质的量浓度控制在4 mol/L。利用HYSYS软件建立运算模型，研究这3种活化MDEA溶液对CO2的吸收性能和解吸性能，通过分析认为，高含CO2天然气深度脱碳处理宜采用PZ为活化剂。对PZ的活化机理进行研究，发现PZ作为活化剂的效果远胜于DEA和MEA。最后，分析不同吸收温度及CO2分压下PZ浓度变化对活化性能的影响，发现加入少量PZ即可大幅提高PZ活化MDEA溶液与CO2反应速率，在不同CO2分压和吸收温度的条件下均能满足高含CO2天然气的脱碳处理要求，适应性较强，建议活化MDEA溶液中PZ的质量分数为3%～5%。

高含CO2天然气 活化MDEA 脱碳 PZ活化机理 适应性

目前，我国高含CO2天然气脱碳装置主要采用活化MDEA脱碳工艺，其脱碳处理具有溶剂循环量大、酸气负荷高、处理能耗高等特点[1]。因此，对吸收性能好、再生能耗低的活化MDEA的研究成为高含CO2天然气处理技术的节能关键，开展用于高含CO2天然气处理中活化MDEA的应用研究可为高含CO2气田脱碳装置吸收剂的选择和配比提供一定的借鉴和指导。工业上使用的活化剂包括DEA、MEA、哌嗪(简称PZ)等，在MDEA溶液中按一定比例加入促进CO2吸收的活化剂，既保留了MDEA的低腐蚀率、低降解、低吸收反应热和高酸气负荷等优势，又具有较高的反应速率。应用HYSYS软件对DEA、MEA、PZ这3种活化剂与MDEA溶剂复配成的活化MDEA溶剂的吸收性能和解吸性能进行对比分析，选出适用于高含CO2天然气处理的活化剂。……