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高含硫天然氣凈化裝置脫硫溶液發(fā)泡誘因研究

文檔作者：何巖峰1 張青青1 文檔來源： 1常州大學(xué)石油工程學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年04月23日
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第36 卷第7 期（2017.07） 加工處理
油氣田地面工程http://www.yqtdmgc.com
高含硫天然氣凈化裝置脫硫溶液發(fā)泡誘因研究
何巖峰1 張青青1
摘要： 普光氣田采用甲基二乙醇胺（MDEA） 作為天然氣凈化廠裝置脫硫的溶劑。生產(chǎn)過程
中，該溶劑配制的胺液在裝置內(nèi)部循環(huán)過程中易變質(zhì)發(fā)泡，從而影響脫硫效果。通過氣相色譜-
質(zhì)譜聯(lián)合測(cè)試法(GC-MS)分析循環(huán)胺液的組分，在實(shí)驗(yàn)室模擬不同條件下的胺液降解，并采用
GC-MS 和高分辨質(zhì)譜定性分析降解產(chǎn)物的組分，對(duì)比發(fā)現(xiàn)，循環(huán)胺液中確實(shí)存在部分CO2導(dǎo)致
的降解產(chǎn)物。選取主要的降解產(chǎn)物以模型組分方式加入新配制的MDEA 溶液中，考察其導(dǎo)致溶
液發(fā)泡的規(guī)律。研究結(jié)果證明，脫硫胺液的發(fā)泡誘因?yàn)榻到猱a(chǎn)物，并且其中的HMP 和Bicine 對(duì)
MDEA 溶液發(fā)泡產(chǎn)生較為明顯的影響。
關(guān)鍵詞：天然氣凈化；脫硫溶劑；降解產(chǎn)物；發(fā)泡；穩(wěn)定性
Doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2017.07.015
Inducement Study of Desulfurization Solution Foaming in High Sulfur Gas Purification
Devices
He Yanfeng，Zhang Qingqing
Abstract： Puguang Gas Field uses Methyldiethanolamine (MDEA) as the desulfurization solution for
purification plant devices． In producing process， the formulated amine solvent is easily to go bad and
foam during the cyclic process in devices，which would influence the desulfurization effect．The cyclic
amine solution components are analyzed by using the united testing method of Gas Chromatography-
Mass Spectrometer (GC- MS)． Amine solution degradation under different conditions is simulated in
laboratory， and the degradation products are studied by using GC- MS and the high resolution mass
spectrometry analytical method． Through comparison it is found that the degradation products come
from CO2 indeed exist in cyclic amine solution．Main degradation products are chosen to be added into
new MDEA solution as the model component， and then the foaming law of the solution is studied．
The research result shows that the foaming inducement of the desulfurization amine solvent is the degradation
products， and among them HMP and Bicine have more obvious effect on the foaming of
MDEA solution．
Key words：gas purification；desulfurization solution；degradation product；foaming；stability
普光氣田為我國(guó)首個(gè)自主獨(dú)立開發(fā)的特大型酸
性氣田，氣質(zhì)屬特高含硫天然氣，其凈化難度很大[1]。
國(guó)內(nèi)引進(jìn)首套大規(guī)模高含硫天然氣凈化裝置，組建
成立普光凈化廠，共計(jì)6 個(gè)聯(lián)合站12 列天然氣凈化
裝置。該裝置采用甲基二乙醇胺（MDEA） 法脫除
天然氣中的H2S 和CO2。在生產(chǎn)過程中，胺液在裝
置中循環(huán)后變質(zhì)發(fā)泡，導(dǎo)致脫硫劑吸收酸氣的效率
下降，產(chǎn)品氣不合格，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致裝置停產(chǎn)。
因此，探索高含硫條件下裝置循環(huán)胺液變質(zhì)的誘因
具有重要意義，同時(shí)，可為同類型天然氣處理廠的
優(yōu)化設(shè)計(jì)及高效生產(chǎn)運(yùn)行提供理論依據(jù)。
為分析胺液發(fā)泡誘因，首先使用氣相色譜-質(zhì)
譜聯(lián)合測(cè)試法及氣相高分辨質(zhì)譜法分析凈化裝置循
環(huán)胺液中的降解產(chǎn)物及雜質(zhì)；其次，在實(shí)驗(yàn)室模擬
降解實(shí)驗(yàn)對(duì)照產(chǎn)物的組分，選取相同組分的產(chǎn)物進(jìn)
行胺液發(fā)泡測(cè)試；最后對(duì)降解產(chǎn)物導(dǎo)致MDEA 溶液
發(fā)泡的趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)價(jià)， 確定降解產(chǎn)物為胺液發(fā)泡
誘因。
1 降解胺液組分分析
由于使用不同的預(yù)處理方法，對(duì)MDEA 循環(huán)胺
液的結(jié)果影響很大，檢測(cè)出的雜質(zhì)種類和數(shù)量均不
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