离子液体净化天然气中酸性气体的性能研究

发布时间：2021-11-01 03:01

　　随着石油、煤炭等能源的日益减少,我国对天然气的重视程度日益增长。由于从气田中直接开采的天然气存在大量的酸性气体,所以研究天然气净化具有战略性意义。现如今,工业上最常用的天然气处理方法是醇胺法。但是这种方法有能耗高、溶剂损失大等缺点,所以急需一种新型工艺来替代传统的天然气净化方法。离子液体是一种新型溶液,它具有挥发性小、稳定性强的特点,而且对天然气中的酸性气体有着很好的选择性。要考察离子液体是否可以取代醇胺溶液净化天然气,需要比较两种净化工艺的吸收效果、相关能耗等,本研究采用Apsen Plus软件对两个工艺进行模拟。本文采用Apsen Plus自带的乙醇胺法净化酸性气体工艺包搭建了乙醇胺净化天然气的流程,并得到乙醇胺净化工艺的净化结果;模拟结果表明醇胺净化工艺的脱碳率为99.30%,脱硫率为92.42%,总能耗为1080.031 kW,MEA的损失量为18.91 t/a,水的损失量为5569.63 t/a。此外选取1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐[Bmim][Tf2N],搭建了一套离子液体净化天然气的流程,并把这种新工艺与乙醇胺净化工艺进行比较,来探究新工艺净化天然气中酸性气体... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 天然气净化的必要性及重要性
    1.2 天然气净化的传统方法
        1.2.1 化学溶剂法
        1.2.2 物理溶剂法
        1.2.3 混合溶剂法
        1.2.4 膜分离法
        1.2.5 变压吸附法
    1.3 离子液体净化天然气的研究进展
        1.3.1 离子液体
        1.3.2 离子液体在天然气净化中的实验研究
        1.3.3 离子液体净化天然气过程的模拟研究
    1.4 课题的提出
第二章 基于乙醇胺法净化天然气的模拟研究
    2.1 气相进料的选择
    2.2 乙醇胺净化天然气的物性模型的建立
        2.2.1 物性方法的选择
        2.2.2 反应动力学的输入
    2.3 乙醇胺法工艺流程的建立
    2.4 乙醇胺脱酸性气体工艺模型的验证
    2.5 乙醇胺溶液吸收天然气过程的参数优化
        2.5.1 吸收塔塔板数的影响
        2.5.2 进料液气比的影响
        2.5.3 醇氨贫液浓度的影响
        2.5.4 贫液酸性气体负荷的影响
        2.5.5 再生塔塔板数的影响
        2.5.6 再生塔压力的影响
    2.6 乙醇胺吸收天然气过程最优条件下的结果分析
    2.7 本章小结
第三章 基于离子液体净化天然气的模拟研究
    3.1 离子液体的选择
    3.2 离子液体净化天然气热力学模型的确立
        3.2.1 离子液体净化天然气物性方法的选择
        3.2.2 离子液体净化天然气物性参数的拟合
    3.3 离子液体净化天然气流程建立
    3.4 离子液体净化天然气模拟值与实验值对比
    3.5 离子液体净化天然气过程的参数优化
        3.5.1 吸收塔操作条件的影响
        3.5.2 吸收塔塔板数的影响
        3.5.3 进料气液比的影响
        3.5.4 气体回收罐操作条件的影响
        3.5.5 液体回收罐操作条件的影响
    3.6 离子液体吸收天然气过程最优条件下的结果分析
    3.7 本章小结
第四章 两种净化工艺的对比
    4.1 两种净化工艺的吸收效果对比
    4.2 两种净化工艺的能量消耗对比
    4.3 两种净化工艺的物耗对比
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
附录
致谢
作者和导师简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]溶剂法脱除天然气中有机硫的原理及发展趋势[J]. 王亚军,李春虎,薛真,迟明浩.  天然气与石油. 2015(03)
[2]富含CO2天然气净化技术现状及研究方向[J]. 陈颖,张雪楠,梁宏宝,于生,梁宇泽.  石油学报(石油加工). 2015(01)
[3]中国天然气工业发展前景与挑战[J]. 贾承造,张永峰,赵霞.  天然气工业. 2014(02)
[4]MDEA活化胺液在天然气预处理工艺中的吸收性能[J]. 陈杰,郭清,花亦怀,唐建峰,冯颉,周凯,黄彬,史泽林.  化工进展. 2014(01)
[5]Conventional processes and membrane technology for carbon dioxide removal from natural gas:A review[J]. Zee Ying Yeo,Thiam Leng Chew,Abdul Rahman Mohamed,Siang-Piao Chai.  Journal of Natural Gas Chemistry. 2012(03)
[6]膜分离-变压吸附集成工艺脱除天然气中酸性气体[J]. 郭正军,李辉,王树立.  过滤与分离. 2008(01)
[7]普光气田天然气地球化学特征及气源探讨[J]. 马永生.  天然气地球科学. 2008(01)
[8]国内外膜分离法天然气脱水研究现状[J]. 魏星,黄维菊,陈文梅.  过滤与分离. 2007(04)
[9]低温甲醇洗净化工艺技术进展及应用概况[J]. 汪家铭.  泸天化科技. 2007(02)
[10]醇胺法脱硫脱碳装置的腐蚀与防护[J]. 陈赓良.  石油化工腐蚀与防护. 2005(01)

硕士论文
[1]离子液体用于CO2捕集工艺的流程模拟研究[D]. 马涛.北京化工大学 2016
[2]低温甲醇洗模拟系统完善及新流程研究[D]. 陈晓峰.大连理工大学 2005



本文编号：3469393