CN104774665A - 一种用于液化天然气深度脱酸的活化mdea溶液 - Google Patents

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陈杰
王铁军
周玉贺
王德举
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Abstract

本发明公开了一种用于液化天然气深度脱酸的活化甲基二乙醇胺MDEA溶液，以解决现有技术中MDEA脱酸溶液容易气泡或者吸收负荷低的技术问题，该溶液包括：重量比为15.0％至45.0％的N-甲基二乙醇胺；重量比为5.0％至15.0％的活化剂，其中所述活化剂为二乙醇胺和羟乙基乙二胺的复配物；重量比为0.2％至1.5％的缓蚀剂；重量比为0.05％至0.5％的稳定剂；其余为水。其中，采用二乙醇胺和羟乙基乙二胺的复配物作为活化剂，与选用哌嗪、二甲基醇胺等作为活化剂相比，能够防止溶液发泡，并且提高了脱酸溶液对酸性气体的吸收能力。

Description

一种用于液化天然气深度脱酸的活化MDEA溶液
技术领域
本发明涉及化学领域，尤其涉及一种用于液化天然气深度脱酸的活化MDEA溶液。
背景技术
天然气是一种混合气体，含有多种杂质，液化前的预处理非常重要。天然气的预处理是指脱除天然气中的二氧化碳、水分、硫化氢、重烃和汞等，以免这些杂质腐蚀设备及在低温状态下冻结而堵塞管道和阀门。常规的天然气净化，通常要求处理后气体中H2S≤6mg/m3、CO2≤3％和无游离水。而在液化天然气装置中，各项杂质要达到深度净化的要求，其净化指标为：H2S＜4ppm，CO2＜50ppm，H2O＜1ppm。各项杂质的预处理能否达到深度净化的指标，是直接影响整套液化系统能否稳定运行的关键。
自从BASF公司在上世纪七十年代开发出哌嗪活化MDEA脱碳技术后，由于其具有再生能耗低、气体净化度高、溶液降解损耗少和对碳钢腐蚀弱等优点，在世界范围内得到广泛应用，已成为世界上广泛应用的低能耗化学法脱碳技术。所谓活化MDEA溶液，就是在一定的MDEA水溶液中加入少量的活化剂，提高MDEA溶液吸收和解吸二氧化碳的速率，同时保持较低的再生能耗。MDEA水溶液的活化剂及配方组成是该技术的研究重点，是各研究者的关注焦点。
但是，发明人在日常工作中发现现有的各类MDEA脱酸溶液所采用的活化剂都存在一些问题，比如使用哌嗪作为活化剂，溶液易起泡；使用二甲基醇胺作为活化剂，吸收负荷偏低、再生能耗偏高。
发明内容
本发明提供一种用于液化天然气深度脱酸的活化MDEA溶液，以解决现有技术中MDEA脱酸溶液容易气泡或者吸收负荷低的技术问题。
本发明实施例提供一种用于液化天然气深度脱酸的活化甲基二乙醇胺MDEA溶液，包括：
重量比为15.0％至45.0％的N-甲基二乙醇胺；
重量比为5.0％至15.0％的活化剂，其中所述活化剂为二乙醇胺和羟乙基乙二胺的复配物；
重量比为0.2％至1.5％的缓蚀剂；
重量比为0.05％至0.5％的稳定剂；
其余为水。
可选的，所述活化剂中所述二乙醇胺的重量百分比为40.0％至80.0％；所述羟乙基乙二胺的重量百分比为20.0％至60.0％。
可选的，所述缓蚀剂为咪唑啉基酰胺化合物。
可选的，其特征在于，所述稳定剂为亚硫酸钠和硫代硫酸钠的复配物。
可选的，所述稳定剂中所述亚硫酸钠的重量百分比为66.7至90.0％；所述硫代硫酸钠的重量百分比为10.0至33.3％。
可选的，所述水为去离子水。
本发明有益效果如下：
由于在本发明实施例中，提供了一种用于液化天然气深度脱酸的活化甲基二乙醇胺MDEA溶液，包括：重量比为15.0％至45.0％的N-甲基二乙醇胺；重量比为5.0％至15.0％的活化剂，其中所述活化剂为二乙醇胺和羟乙基乙二胺的复配物；重量比为0.2％至1.5％的缓蚀剂；重量比为0.05％至0.5％的稳定剂；水。其中，采用二乙醇胺和羟乙基乙二胺的复配物作为活化剂，与选用哌嗪、二甲基醇胺等作为活化剂相比，能够防止溶液发泡，并且溶液的对酸性气体的吸收负荷明显增加，并且在不同吸收负荷下的吸收速率明显增加，提高了脱酸溶液对酸性气体的吸收能力，减少脱酸溶液的循环量；并且热稳定性高、降解 损耗少且再生能耗低。从而在液化天然气深度脱酸装置中使用，能够获得符合液化天然气要求的净化气。
具体实施方式
本发明提供一种用于液化天然气深度脱酸的活化MDEA溶液，以解决现有技术中MDEA脱酸溶液容易气泡或者吸收负荷低的技术问题。
本发明实施例总体思路如下：
提供了一种用于液化天然气深度脱酸的活化甲基二乙醇胺MDEA溶液，包括：重量比为15.0％至45.0％的N-甲基二乙醇胺；重量比为5.0％至15.0％的活化剂，其中所述活化剂为二乙醇胺和羟乙基乙二胺的复配物；重量比为0.2％至1.5％的缓蚀剂；重量比为0.05％至0.5％的稳定剂；水。其中，采用二乙醇胺和羟乙基乙二胺的复配物作为活化剂，与选用哌嗪、二甲基醇胺等作为活化剂相比，能够防止溶液发泡，并且溶液的对酸性气体的吸收负荷明显增加，并且在不同吸收负荷下的吸收速率明显增加，提高了脱酸溶液对酸性气体的吸收能力，减少脱酸溶液的循环量；并且热稳定性高、降解损耗少且再生能耗低。从而在液化天然气深度脱酸装置中使用，能够获得符合液化天然气要求的净化气。
为了更好的理解上述技术方案，下面通过具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
本发明实施例提供一种用于液化天然气深度脱酸的活化甲基二乙醇胺MDEA溶液，包括：
重量比为15.0％至45.0％的N-甲基二乙醇胺；
重量比为5.0％至15.0％的活化剂，其中所述活化剂为二乙醇胺(DEA)和羟乙基乙二胺(AEEA)的复配物；
重量比为0.2％至1.5％的缓蚀剂；
重量比为0.05％至0.5％的稳定剂；
其余为水。
作为进一步的优选实施例，所述活化剂中所述二乙醇胺的重量百分比为40.0％至80.0％；所述羟乙基乙二胺的重量百分比为20.0％至60.0％。
作为进一步的优选实施例，所述缓蚀剂为咪唑啉基酰胺化合物。
咪唑啉基酰胺化合物的结构式为：
其中：R为烷基，R’为烷基或苯基，n＝1至5。
由于在上述方案中，选用了咪唑啉基酰胺化合物作为缓蚀剂，而咪唑啉基酰胺化合物是一种高效的酸性气体缓蚀剂，从而能够有效防止脱酸溶液对设备和管线的腐蚀。
作为进一步的优选实施例，所述稳定剂为亚硫酸钠和硫代硫酸钠的复配物。
通常情况下，活化MDEA溶液的氧化降解是实际生产中的一个大问题，不仅会造成胺液的损失，导致有效胺浓度下降，增加了溶液循环量；同时降解产物的不断积累，还会影响正常生产。而在本发明实施例中，由于选用了亚硫酸钠和硫代硫酸钠的复配物作为稳定剂，能够中断降解反应链的发生，达到控制脱酸溶液发生氧化降解的目的。
作为进一步的优选实施例，所述稳定剂中所述亚硫酸钠的重量百分比为66.7至90.0％；所述硫代硫酸钠的重量百分比为10.0至33.3％。
作为进一步的优选实施例，所述水为去离子水。
由于在上述方案中，水采用的是去离子水，从而能够有效减少系统中的氯 离子，避免氯离子在高温下对设备和管线的点蚀，有效降低脱酸溶液对设备的腐蚀。
本发明一个或多个实施例，至少具有以下有益效果：
由于在本发明实施例中，提供了一种用于液化天然气深度脱酸的活化甲基二乙醇胺MDEA溶液，包括：重量比为15.0％至45.0％的N-甲基二乙醇胺；重量比为5.0％至15.0％的活化剂，其中所述活化剂为二乙醇胺和羟乙基乙二胺的复配物；重量比为0.2％至1.5％的缓蚀剂；重量比为0.05％至0.5％的稳定剂；水。其中，采用二乙醇胺和羟乙基乙二胺的复配物作为活化剂，与选用哌嗪、二甲基醇胺等作为活化剂相比，能够防止溶液发泡，并且溶液的对酸性气体的吸收负荷明显增加，并且在不同吸收负荷下的吸收速率明显增加，提高了脱酸溶液对酸性气体的吸收能力，减少脱酸溶液的循环量；并且热稳定性高、降解损耗少且再生能耗低。从而在液化天然气深度脱酸装置中使用，能够获得符合液化天然气要求的净化气。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种用于液化天然气深度脱酸的活化甲基二乙醇胺MDEA溶液，其特征在于，包括：
重量比为15.0％至45.0％的N-甲基二乙醇胺；
重量比为5.0％至15.0％的活化剂，其中所述活化剂为二乙醇胺和羟乙基乙二胺的复配物；
重量比为0.2％至1.5％的缓蚀剂；
重量比为0.05％至0.5％的稳定剂；
其余为水。
2.如权利要求1所述的MDEA溶液，其特征在于，所述活化剂中所述二乙醇胺的重量百分比为40.0％至80.0％；所述羟乙基乙二胺的重量百分比为20.0％至60.0％。
3.如权利要求1所述的MDEA溶液，其特征在于，所述缓蚀剂为咪唑啉基酰胺化合物。
4.如权利要求1所述的MDEA溶液，其特征在于，所述稳定剂为亚硫酸钠和硫代硫酸钠的复配物。
5.如权利要求1所述的MDEA溶液，其特征在于，所述稳定剂中所述亚硫酸钠的重量百分比为66.7至90.0％；所述硫代硫酸钠的重量百分比为10.0至33.3％。
6.如权利要求1所述的MDEA溶液，其特征在于，所述水为去离子水。
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