气液吸收塔的上部，在吸收塔内与反应气体逆流接触将气体中的CO 2和H2S吸收， 控制温度在40°C-60°C，在陶瓷填料吸收塔内吸收了CO2和H 2S的富液流入闪蒸塔，解析部分 CO2和H2S后，经换热加热后栗入再生塔，控制再生塔温度在105°C_126°C。再生后的贫液经换 热后流回储液槽继续栗入吸收塔循环使用，在吸收塔内被吸收后CO 2和H2S的净化气，通过冷 凝回收夹带的脱碳液后排空。通过吸收塔底部取样点取样分析富液CO 2的含量，再生塔出来 贫液储液槽取样口取样分析贫液CO2的含量。并计算脱碳液再生率。通过气相色谱分析进出 吸收塔气体中的CO 2和H2S含量，计算脱除率。流程图如图1所示。
[0032]本发明实施例2和3所使用的测试装置为中试加压脱碳液性能测试装置，为本领域 常用装置，是基于砜胺法和醇胺法的脱碳和脱硫(包括有机硫）脱除中试装置，设计压力 10.0 Mpa，最大处理量1.0 X 104m3/d;由原料气脱硫、脱碳与溶液再生、酸气冷却、溶液配制 及加入系统组成，辅助生产设施和公用工程由试验装置所在净化厂提供，如图2所示：
[0033]吸收塔:吸收塔的工作原理是含二氧化碳的天然气从下部进入自下而上，与自上 而下的溶液逆流接触，吸收气体中的COdPH2S，从塔顶出来的气体为净化气;吸收塔为填料 塔，其填料选用传质性能较好的颗粒型填料，采用规格为25 X 20 X 0.6不锈钢矩鞍环乱堆； 吸收塔填料总高9.0m，填料分为三段(4.0、6.5、9.0)，以确定不同气质和不同溶液要求下的 最佳进料位置；
[0034]再生塔:再生塔也为填料塔，其内部结构与吸收塔相同，再生塔填料总高9. Om，分 为汽提段和精馏段，汽提段填料高度为1.0 m，由于填料装填高度的要求，精馏段分为2段，故 再生塔填料共分为三段;再生塔为填料塔，塔内装填φ25X 16_5χ〇.4不锈钢矩鞍环；
[0035]装置填充物:如表1所示：
[0036]表1.装置填充物一览表
[0038]下面结合具体实施例对本发明做进一步的解释说明：
[0039] 实施例1:
[0040] 一种复配液体脱碳剂，包括以下重量百分比的原料：N-甲基二乙醇胺45 %、水 50 %、消泡剂（甲基硅油）0.1 %、pH缓蚀剂1.9 % (丁基乙醇胺与Na2OWNaHCO3重量比4:1、活 化剂3% (哌嗪与二乙醇胺DEA重量比1:1)，各原料溶于水后，搅拌均匀即得所述的复配液体 脱碳剂，标记为CCJ-1#脱碳剂。
[0041] 测试试验：将实施例1得到的CCJ-1#脱碳剂用于脱除含有高浓度⑶2,在40 °C、常 压-70Mpa、CCJ-l#脱硫剂体积500ml、气液比：1:300(m3 :m3)的条件下利用图1所述装置和流 程脱除气体中的C02,气体中CH4 90%、C02 3.8%、H2S 5%、其余为N2;该实施例研究了不同 工艺参数下CCJ-1#脱碳剂的脱碳效果，结果如表2所示：
[0042] 表2. CCJ-1#脱碳剂在不同工艺参数下的脱碳脱硫效率
[0045]由表2可知，本发明所述的脱碳剂，C02脱除率为99 %以上，并且H2S脱除率99.99 % 以上。
[0046] 实施例2:
[0047] 一种复配液体脱碳剂，包括以下重量百分比的原料：N-甲基二乙醇胺40 %，水 50 %，活化剂(氨乙基哌嗪与一乙醇胺MEA的重量比3:1)6.0 %，pH缓蚀剂3.9 % (2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇、乙二醇单乙醚、硼酸钠/硼酸重量比5:1，消泡剂甲基硅油0.1 %;各原料 溶于水后，搅拌均匀即得所述的复配液体脱硫剂，标记为CCJ-2#脱碳剂。
[0048] 测试试验：将实施例2得到的CCJ-2#脱碳剂用于脱除高碳高硫天然气，在40°C、 3.8-7. OMpa、CCJ-2#脱碳剂体积5m3、气液比：1:190-300(m3:m3)的条件下利用图2所述装置 和流程脱除高碳高硫天然气中的⑶2和硫，高碳高硫天然气中CH 4 90%、C023.8-4.0%、H2S 浓度5.7 %、有机硫371.48mg/m3、其余为烷烃和N2;该实施例研究了不同工艺参数下CCJ-2# 脱碳剂的脱碳效果，结果如表3所示：
[0049] 表3. CCJ-2#脱碳剂在不同工艺参数下的脱碳脱硫效率
[0052] 由表3可知，本发明所述的脱碳剂，CO2脱除率为99 %以上，脱硫率99.99 %以上，并 且有机硫脱除率也尚达90%以上。
[0053] 实施例3
[0054]考察了实施例2得到的CCJ-2#脱碳剂的再生性能，脱碳液的再生通过闪蒸塔和再 生塔进行，经闪蒸塔减压后脱碳液中的部分CO2和H2S被解析出，最后脱碳液再进入再生塔， 在再生塔内脱碳液被加热，则脱碳液中残余的〇) 2和出5被全部解析出脱碳液中。结果发现， 再生温度达到ll〇°C以上后，其⑶2和H 2S的再生率均在95%以上，结果见表4所示，说明本发 明的脱除高浓度C02配方不但脱除率高，而且再生性能好，酸气负荷比较大。
[0055] 表4 · CCJ-2#脱碳贫(富)液中H2S和0)2含量
[0058] 由表5可知，本发明脱碳剂，不但脱除率高，而且再生性能好，酸气负荷大。
[0059] 上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本发明的 保护范围。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围 之内。
【主权项】
1. 一种用于脱除气体中高浓度c〇2的复配液体脱碳剂，其特征在于，包括以下重量百分 比的原料:吸收剂40-45 %、活化剂0.3-10 %、消泡剂0.01-0.2 %、pH缓蚀剂1-6 %和余量的 水，将吸收剂、活化剂、消泡剂、pH缓蚀剂溶于水后，搅拌均匀即得所述的复配液体脱碳剂。2. 根据权利要求1所述的复配液体脱碳剂，其特征在于，所述的吸收剂为N-甲基二乙醇 胺。3. 根据权利要求1所述的复配液体脱碳剂，其特征在于，所述的活化剂为伯胺类化合 物、仲胺类化合物、杂环胺类化合物、醇胺类化合物、醇醚类化合物中的任意一种，或两种及 以上以任意比例混合而成的混合物。4. 根据权利要求3所述的复配液体脱碳剂，其特征在于，所述的活化剂为一乙醇胺、二 乙醇胺、三乙醇胺、哌嗪、氨乙基哌嗪、N-羟乙基哌嗪中的任意一种，或两种及以上以任意比 例混合而成的混合物。5. 根据权利要求1所述的复配液体脱碳剂，其特征在于，所述的消泡剂为硅氧烷。6. 根据权利要求5所述的复配液体脱碳剂，其特征在于，所述的消泡剂为甲基硅油、乙 基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油或甲基乙氧基硅油中的任意一种，或两种及以上以任意比 例混合而成的混合物。7. 根据权利要求1所述的复配液体脱碳剂，其特征在于，所述的pH缓蚀剂为有机pH缓蚀 剂、无机pH缓蚀剂中的任意一种或两种以任意比例混合而成的混合物。8. 根据权利要求7所述的复配液体脱碳剂，其特征在于，所述的有机pH缓蚀剂为2-氨 基-2-甲基-1-丙醇、丁基乙醇胺、2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇、乙二醇单乙醚中的任意一 种，或两种及以上以任意比例混合而成的混合物;所述的无机pH缓蚀剂为硼酸钠/硼酸缓蚀 剂、Na 2C03/NaHC03缓蚀剂中的任意一种或两种以任意比例混合而成的混合物。9. 一种权利要求1所述复配液体脱碳剂的应用，其特征在于，主要用于脱除原料气体中 高浓度的C02，所述的原料气体为天然气、煤气、沼气、页岩气、炼厂气和其他含有大量0) 2的 工业废气。10. 根据权利要求9所述的应用，其特征在于，用于脱除高浓度C02时，将所述的液体复合 物与所述的原料气体通入传统的脱硫脱碳装置中，在常压至7.OMPa范围的条件下进行脱 C〇2,液体复合物与原料气体中C02的体积比为100:1-8,液体复合物与原料气体中C02的重量 比为100:0.5-7.0，液体复合物与原料气体的气液比为lm 3:500-1000m3。
【专利摘要】本发明公开了一种用于脱除气体中高浓度CO2的复配液体脱碳剂，包括以下重量百分比的原料：吸收剂40-45％、活化剂0.3-10％、消泡剂0.01-0.2％、pH缓蚀剂1-6％和余量的水，所述原料溶于水后，搅拌均匀即得所述的复配液体脱碳剂；吸收剂为MDEA，活化剂为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、哌嗪、氨乙基哌嗪、N-羟乙基哌嗪，消泡剂为硅氧烷，pH缓蚀剂为AMP-95、Advantex爱旺德、AEPDTM？？VOX？1000、乙二醇单乙醚、硼酸钠/硼酸缓蚀剂或Na2CO3/NaHCO3缓蚀剂。该脱碳剂主要用于脱除天然气、煤气、沼气、页岩气、炼厂气和其他工业废气中高浓度的CO2，可将气体中的CO2脱除至0.5％以下。
【IPC分类】B01D53/18, B01D53/14, C10L3/10
【公开号】CN105664672
【申请号】CN201610208053
【发明人】李春虎, 黄黎明, 陈东
【申请人】江苏大海能源科技有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月5日