UDS溶劑吸收脫除焦化干氣和天然氣中有機(jī)硫效果研究

【摘要】：針對(duì)現(xiàn)有醇胺溶劑對(duì)酸性石油氣中有機(jī)硫脫除率偏低的問(wèn)題,華東理工大學(xué)開(kāi)發(fā)了UDS高效溶劑,能夠顯著提高有機(jī)硫脫除性能。本文首先在常壓吸收實(shí)驗(yàn)裝置上系統(tǒng)考察了UDS溶劑對(duì)不同有機(jī)硫分布的焦化干氣和川東北高酸性石油天然氣的凈化效果,獲得了優(yōu)化的吸收操作工藝條件,并與MDEA溶劑的凈化效果進(jìn)行了對(duì)比?；谛≡噷?shí)驗(yàn)結(jié)果,在川東北普光天然氣凈化廠進(jìn)行了UDS溶劑凈化川東北高酸性石油天然氣的側(cè)線(xiàn)和工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)。并采用Hysys流程模擬軟件對(duì)UDS溶劑凈化高酸性石油天然氣的過(guò)程進(jìn)行了模擬試算。 UDS溶劑凈化焦化干氣的常壓實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在UDS濃度為50wt%,氣液比為165,吸收操作溫度38℃左右的優(yōu)化工藝條件下,凈化氣中H2S和有機(jī)硫含量可分別由原料氣中的4.19%和1335.7 mg/m3降至1 mg/m3和10.5 mg/m3。在相近的操作條件下,UDS溶劑對(duì)焦化干氣中有機(jī)硫的脫除率較MDEA溶劑高出58-64個(gè)百分點(diǎn)。 川東北普光天然氣凈化廠側(cè)線(xiàn)和工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著UDS溶劑中UDS配方組分含量的增加,有機(jī)硫脫除率提高。應(yīng)用UDS溶劑,在工業(yè)裝置目前操作條件下,停用水解反應(yīng)器后,凈化氣中H2S含量在1-3 mg/m3,COS含量在135 mg/m3以下,總硫含量可以保持在150 mg/m3以下,產(chǎn)品氣質(zhì)量滿(mǎn)足二類(lèi)天然氣指標(biāo)要求。與MDEA溶劑相比,UDS溶劑具有同等的H2S脫除效果和明顯更高的脫除COS等有機(jī)硫化物的性能。 【關(guān)鍵詞】：焦化干氣 高酸性石油天然氣 有機(jī)硫脫除 UDS溶劑
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TE644
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 前言11-12
• 第1章 文獻(xiàn)綜述12-25
• 1.1 課題背景12-13
• 1.1.1 焦化干氣作制氫氣體原料12-13
• 1.1.2 高酸性天然氣的開(kāi)發(fā)利用13
• 1.2 酸性石油天然氣的脫硫技術(shù)13-16
• 1.2.1 化學(xué)吸收法15-16
• 1.2.2 物理吸收法16
• 1.2.3 化學(xué)物理吸收法16
• 1.3 醇胺溶液法16-20
• 1.3.1 醇胺法脫硫機(jī)理17-18
• 1.3.2 醇胺法工藝流程18-19
• 1.3.3 醇胺法脫硫應(yīng)用現(xiàn)狀19-20
• 1.4 配方型溶劑(formulated solvent)20-23
• 1.4.1 Sulfinol溶劑20-21
• 1.4.2 Optisol溶劑21
• 1.4.3 UCARSOL溶劑21-22
• 1.4.4 空間位阻胺22
• 1.4.5 Morphysorb工藝22
• 1.4.6 CT8-20溶劑22
• 1.4.7 SDS系列脫硫劑22-23
• 1.5 酸性氣中硫化物的分析方法23
• 1.5.1 化學(xué)分析法23
• 1.5.2 儀器分析法23
• 1.6 技術(shù)路線(xiàn)及主要研究?jī)?nèi)容23-25
• 1.6.1 技術(shù)路線(xiàn)23-24
• 1.6.2 主要研究?jī)?nèi)容24-25
• 第2章 實(shí)驗(yàn)部分25-31
• 2.1 原料與試劑25-27
• 2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)氣25
• 2.1.2 原料氣25-27
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑27
• 2.2 儀器與裝置27-30
• 2.2.1 天然氣及煉廠干氣烴組成分析裝置27
• 2.2.2 硫化物氣相色譜分析裝置27-28
• 2.2.3 常壓吸收實(shí)驗(yàn)裝置28-29
• 2.2.4 其它實(shí)驗(yàn)設(shè)備29-30
• 2.3 凈化效果評(píng)價(jià)30-31
• 2.3.1 H_2S和CO_2凈化效果評(píng)價(jià)30
• 2.3.2 有機(jī)硫的脫除率30-31
• 第3章 焦化干氣中硫化物分析方法的建立31-42
• 3.1 硫化物的定性31-32
• 3.2 各硫化物的檢測(cè)限32
• 3.3 方法的重復(fù)性考察32
• 3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制32-36
• 3.5 取樣器材質(zhì)對(duì)分析結(jié)果的影響36
• 3.6 進(jìn)樣量對(duì)分析結(jié)果的影響36-37
• 3.7 方法的準(zhǔn)確性考察37
• 3.8 高含量硫化氫對(duì)有機(jī)硫分析結(jié)果的影響及樣品的預(yù)處理37-39
• 3.9 不同測(cè)試方法硫含量結(jié)果比較39
• 3.10 焦化干氣中硫化物的分析39-40
• 3.11 焦化干氣的全組成分析40-41
• 3.12 本章小結(jié)41-42
• 第4章 UDS溶劑吸收脫除焦化干氣中有機(jī)硫效果研究42-53
• 4.1 UDS高效脫硫劑的研制42
• 4.2 UDS溶劑對(duì)有機(jī)硫化物的脫除機(jī)理42-43
• 4.2.1 COS和CS_2的脫除機(jī)理42-43
• 4.2.2 硫醇的脫除機(jī)理43
• 4.3 不同配比的UDS溶劑的吸收性能考察43-45
• 4.4 UDS溶劑濃度對(duì)凈化效果的影響45-46
• 4.5 氣液比對(duì)凈化效果的影響46-47
• 4.6 操作溫度對(duì)凈化效果的影響47-49
• 4.7 UDS溶劑和MDEA溶劑對(duì)焦化干氣脫硫效果的比較49-50
• 4.8 UDS溶劑對(duì)高有機(jī)硫含量焦化干氣凈化效果考察50-51
• 4.9 UDS溶劑和MDEA溶劑對(duì)高有機(jī)硫含量焦化干氣凈化效果比較51-52
• 4.10 UDS溶劑在焦化干氣脫硫裝置上的工業(yè)應(yīng)用效果52
• 4.11 本章小結(jié)52-53
• 第5章 UDS溶劑吸收脫除高酸性石油天然氣中有機(jī)硫效果研究53-63
• 5.1 常壓條件下UDS溶劑溶劑吸收凈化模擬高酸性天然氣效果53-54
• 5.2 UDS溶劑凈化川東北高酸性石油天然氣側(cè)線(xiàn)試驗(yàn)54-59
• 5.2.1 側(cè)線(xiàn)試驗(yàn)流程54-55
• 5.2.2 主要工藝操作參數(shù)55-56
• 5.2.3 各氣液比下不同溶劑對(duì)H2S脫除效果56
• 5.2.4 各氣液比下不同溶劑對(duì)總硫的脫除效果56-57
• 5.2.5 各氣液比下不同溶劑對(duì)COS脫除效果57-58
• 5.2.6 溶劑濃度對(duì)硫化物脫除的影響58
• 5.2.7 再生貧液質(zhì)量考察58-59
• 5.3 普光天然氣凈化廠UDS溶劑工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)59-62
• 5.3.1 工藝流程59-60
• 5.3.2 主要操作條件60-61
• 5.3.3 凈化氣的質(zhì)量61
• 5.3.4 凈化氣中COS含量61
• 5.3.5 停用水解反應(yīng)器時(shí)的COS脫除效果61-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第6章 UDS溶劑吸收凈化川東北高酸性天然氣Hysys模擬試算63-70
• 6.1 天然氣脫硫的HYSYS模擬63-64
• 6.1.1 HYSYS簡(jiǎn)介63
• 6.1.2 天然氣凈化模擬流程63-64
• 6.1.3 模擬計(jì)算方法64
• 6.2 模擬計(jì)算結(jié)果64-66
• 6.2.1 凈化氣組成64-65
• 6.2.2 再生酸氣及其組成比較65-66
• 6.2.3 閃蒸氣量及其組成比較66
• 6.3 操作參數(shù)對(duì)閃蒸氣流量的影響66-69
• 6.3.1 原料氣量對(duì)閃蒸氣量的影響66-67
• 6.3.2 胺液循環(huán)量對(duì)閃蒸氣量的影響67-68
• 6.3.3 閃蒸罐壓力對(duì)閃蒸氣量的影響68
• 6.3.4 貧胺液的入塔溫度對(duì)閃蒸氣量的影響68-69
• 6.3.5 調(diào)節(jié)閃蒸氣量的方案69
• 6.4 本章小結(jié)69-70
• 第7章 結(jié)論70-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 致謝76-77
• 讀碩期間論文發(fā)表情況77

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