TEA混合胺液脱碳性能实验研究

针对吸收法捕集二氧化碳开发新型高效吸收剂对于提高吸收性能意义重大。目前国内外普遍采用以一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)和甲基二乙醇胺(MDEA)为主体的复配胺液为吸收剂,但对以三乙醇胺(TEA)为主体的混合胺研究较少。TEA的吸收容量大,解吸效果好,经济性优良,其不足在于吸收速率较低。为此,本文在TEA反应机理的研究基础上,保持总胺浓度3 mol×L~(-1)不变,分别添加乙醇胺(MEA)、哌嗪(PZ)、羟基乙基哌嗪(AEP)、羟乙基乙二胺(AEEA)进行混合胺液的吸收解吸性能分析,对比优选出综合表现较好的混合胺液,并进一步考察其不同配比下吸收、解吸效果,完成配比优选研究。结果表明:开发的混合胺相对于纯TEA溶液,吸收性能均显著提高;相对于纯TEA溶液,只有添加了AEP的混合胺液解吸效果有所提高,其余几种均有所下降;TEA+AEP吸收和解吸性能均显著优于其余几种混合液;经实验验证,TEA+AEP的优选配比为1.5 mol×L~(-1):1.5 mol×L~(-1),综合效果最佳。     

三乙醇胺+哌嗪混合胺液的脱碳性能及配比优选

胺法脱碳以其脱除效果好、能耗低等优点在天然气预处理中得到广泛应用,目前国内外普遍采用以MDEA为主体的复配胺液为吸收剂.本文选取同为叔胺的TEA为主体进行实验研究,在TEA反应机理的研究基础上,选取哌嗪作为添加剂,对三乙醇胺+哌嗪混合胺液进行脱碳性能研究,通过吸收、解吸及酸解实验,对不同配比的三乙醇胺+哌嗪混合胺液的吸收、解吸及循环性能进行了深入地对比分析.实验结果表明,哌嗪的添加量越大,三乙醇胺+哌嗪混合胺液的吸收效果越好,但这一现象会随着哌嗪添加量的增大而不明显.而添加哌嗪对三乙醇胺的解吸性能并无明显改善.     

MDEA复配胺液脱除天然气中H2S性能

为了研究以N-甲基二乙醇胺（MDEA）为主体的MDEA+一乙醇胺（MEA）和MDEA+二乙烯三胺（DETA）两种配方混合胺液脱除H₂S性能,给工业中天然气脱硫配方提供参考和基础数据。利用小型反应釜进行吸收实验,使用单一MDEA胺液进行了工艺参数的筛选,同时考察吸收温度、吸收压力、再生温度对胺液脱除H₂S性能影响,得出升高吸收温度、吸收压力均可在一定程度内提升MDEA胺液的H₂S吸收效果,但当吸收温度过高时会降低胺液的H₂S吸收效果,吸收压力过高会造成脱硫成本的增加,筛选出最优吸收温度50℃,吸收压力5MPa,解吸油浴温度125℃。在优选出的实验工艺参数条件下进行不同添加剂对MDEA胺液脱除H₂S性能影响研究,考察不同配比的MDEA+DETA混合胺液和MDEA+MEA混合胺液脱除天然气中H₂S吸收及解吸性能。通过分析不同配比胺液的吸收负荷、吸收速率及解吸率等指标得出,MDEA单一胺液中添加二乙烯三胺（DETA）、一乙醇胺（MEA）胺液均可提升其H₂S吸收性能但并不利于胺液H₂S解吸性能的提升。性能较优配方为2.4mol/L MDEA+0.6mol/L MEA、2.4mol/L MDEA+0.6mol/L DETA混合胺液。     

水泥窑用混合胺二氧化碳吸收剂的实验研究

本实验以2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)和二乙烯三胺(DETA)为吸收剂，探究了二者在不同配比下的吸收解吸性能，并与其他醇胺复配，开发出一种高性能混合胺二氧化碳吸收剂。实验发现AMP-DETA二元体系的吸收解吸性能均优于传统的乙醇胺(MEA)溶液，当AMP∶DETA=1∶1时，综合性能最优，物质的量负载为0.73 mol/mol，解吸率为82.99%。在此配比下进行三元复配时，加入哌嗪(PZ)可使吸收剂的初始吸收速率提升38.57%，三乙烯四胺(TETA)可使吸收剂的CO2物质的量负载提升36.99%，而N-甲基二乙醇胺(MDEA)可缩短1/3的解吸时间，从不同维度降低再生能耗。     

天然气半贫液脱碳工艺三元胺液配方优选

为实现天然气脱碳工厂降本增效目标，基于某工厂PZ活化MDEA半贫液工艺，在现有设备能力下进一步提升胺液性能，进行三元复配胺液配方筛选以替代原有吸收剂。本文针对单一胺液的贫液、半贫液及富液分别进行实验，确定合适的主体胺液及添加剂，将胺液进行三元复配后通过实验探究三元复配胺液的吸收及再生性能，旨在寻找吸收容量大、吸收速率快、解吸率高、循环溶解度高、再生能耗低综合性能优的胺液配方。通过研究发现，单一胺液中AMP、DETA及PZ吸收性能较优，TEA再生能耗最低，解吸率最高；对于三元复配胺液而言，当MDEA/DEEA为主体胺液时，两种胺液配方贫液状态下的吸收速率和吸收负荷均较高，MDEA/TEA双主体胺液的最终解吸率高于MDEA/DEEA双主体胺液，TEA的加入显著提高了胺液的解吸率；筛选得到的三元高效胺液配方18%MDEA+18%TEA+4%PZ的半贫液循环溶解度高于原PZ活化MDEA配方，再生能耗较低，可代替PZ活化MDEA胺液应用于天然气半贫液脱碳工艺。     

MDEA活化胺液在天然气预处理工艺中的吸收性能

目前天然气预处理工业中存在各种不同类型的胺液活化剂,不同的胺液活化剂具有各自的优缺点,其中,最常用的是甲基二乙醇胺(MDEA)的活化胺液。本文通过实验研究了以MDEA为主吸收剂,添加5种不同种类胺液活化剂(MEA、DEA、TEA、DETA、TETA)的吸收性能,包括吸收速率、吸收负荷等,并对实验结果进行了对比分析。实验结果表明:在本文实验条件下,MDEA与伯胺、仲胺的混合胺液吸收负荷较高,综合脱碳效果较好;MDEA与烯胺的混合胺液可以显著提高反应速率,但会受到胺液中CO2负荷的影响;TEA吸收速率最慢,不适合做MDEA的活化剂。本文研究内容为混合胺液工业应用提供了技术指导。     

可循环胺类吸收剂用于烟气脱碳的研究

在水相中,将二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)、四羟丙基乙二胺(EDTP)、四甲基乙二胺(TEMED)、三乙烯二胺(TEDA)分别与硼酸(H_3BO_3)等摩尔反应制得胺类烟气脱碳吸收剂。结果表明,TETA/H_3BO_3吸收剂对烟气具有良好的CO_2脱除性能和可再生性能,在吸收温度30.0℃、吸收剂浓度0.60 mol/L的吸收条件下,CO_2吸收容量为0.920 mol/L,脱碳率均大于99.5%,在恒沸温度101.5℃、时间60 min解吸条件下,初次解吸率大于72%。考察了吸收剂TETA/H_3BO_3的重复使用性能,经34次吸收-解吸循环实验结果表明,CO2吸收后富液p H为8.85±0.05,脱碳率均超过99.5%,解吸CO_2后贫液p H为10.40±0.05,后33次解吸效率均大于90%。     

可循环胺类吸收剂用于烟气脱碳的研究

在水相中,将二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)、四羟丙基乙二胺(EDTP)、四甲基乙二胺(TEMED)、三乙烯二胺(TEDA)分别与硼酸(H_3BO_3)等摩尔反应制得胺类烟气脱碳吸收剂。结果表明,TETA/H_3BO_3吸收剂对烟气具有良好的CO_2脱除性能和可再生性能,在吸收温度30.0℃、吸收剂浓度0.60 mol/L的吸收条件下,CO_2吸收容量为0.920 mol/L,脱碳率均大于99.5%,在恒沸温度101.5℃、时间60 min解吸条件下,初次解吸率大于72%。考察了吸收剂TETA/H_3BO_3的重复使用性能,经34次吸收-解吸循环实验结果表明,CO2吸收后富液p H为8.85±0.05,脱碳率均超过99.5%,解吸CO_2后贫液p H为10.40±0.05,后33次解吸效率均大于90%。     

有机胺溶液吸收燃煤烟气中CO_2的实验研究

有机胺法是最有效的燃煤烟气CO_2捕集技术之一,本文对MEA、DETA、PZ、PG这4种有机胺溶液吸收与解吸CO_2的性能进行研究,并以MEA为主体吸收剂,添加PZ、PG及DETA这3种活化剂,分别研究其活化效果。结果表明,各种吸收剂对CO_2的吸收速率随反应时间增加而降低,富液再生率随解吸温度提高而增大;单一吸收剂对CO_2的吸收能力DETAPZMEAPG,解吸能力PGPZMEA(或DETA);为达到吸收与解吸的平衡,需将它们复配使用。以MEA为主体吸收剂,添加PZ活化效果最好,MEA-PZ摩尔比为0.7∶0.3时,能较好地满足生产要求。     

CO_2在混合胺MEA+DETA溶液中的溶解度

在温度298—338 K,压力300—700 kPa,吸收剂浓度1—3 mol/L的实验条件范围内,讨论了CO2-吸收剂体系气液二相基本达到平衡时,CO2吸收量与体系温度,压力及吸收剂浓度的关系。根据亨利定律,引入温度及压力相关因子,建立了CO2在单胺溶液中的溶解度模型。模型对CO2在MEA、DETA单胺溶液中的溶解度预测效果较好,与实验值比较,误差在1%以下。引入增强因子β=1.06,并以单胺在混合胺溶液中的摩尔分数为系数,将CO2在单胺溶液中的溶解度叠加获得CO2在MEA+DETA混合溶液中的溶解度模型。模型对MEA+DETA混合胺的预测误差在1%—10%。     

MEA—MDEA复合胺溶液吸收烟气中二氧化碳实验研究

采用搅拌实验装置,对MEA-MDEA不同配比的复合胺溶液吸收和解吸模拟烟道气中二氧化碳特性进行研究,揭示了吸收速率、吸收容量和酸碱度与时间之间的内在联系,并与目前工业应用较广的MEA、DEA溶液进行了对比分析;对CO2初始逸出温度,试液再生温度,试液再生率,再生pH值下降率进行了细致记录分析。实验结果表明,0．5mol／LMEA-0．5mol／LMDEA是MEA—MDEA复合胺体系中最佳配比溶液。     

MEA-MDEA复合胺溶液吸收烟气中二氧化碳实验研究

采用搅拌实验装置,对MEA-MDEA不同配比的复合胺溶液吸收和解吸模拟烟道气中二氧化碳特性进行研究,揭示了吸收速率、吸收容量和酸碱度与时间之间的内在联系,并与目前工业应用较广的MEA、DEA溶液进行了对比分析;对CO2初始逸出温度,试液再生温度,试液再生率,再生pH值下降率进行了细致记录分析。实验结果表明,0.5 mol/L MEA-0.5 mol/L MDEA是MEA-MDEA复合胺体系中最佳配比溶液。     

烯胺溶液吸收和解吸模拟烟气中二氧化碳实验研究

采用搅拌实验装置对二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)、三乙烯二胺(TEDA)溶液吸收和解吸模拟烟道气中二氧化碳特性进行研究,揭示了吸收速率、吸收容量和解吸速率与酸碱度、时间之间的内在联系,并与一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)溶液进行了对比分析。实验表明,同浓度DETA、TETA吸收速率及吸收容量均高于MEA和DEA,再生简单,是优良的烟道气CO2吸收剂,具有较高的研究价值。     

醇胺法吸收二氧化碳在填料塔中的应用

采用工业流程中的填料吸收塔和解吸塔,研究了乙醇胺(MEA)、哌嗪(PZ)、二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)与N-甲基二乙醇胺(MDEA)的混合溶液作为吸收剂对模拟合成气中CO2的吸收性能. 结果表明,胺活化性能依次为TETA>DETA>PZ>MEA;含TETA的吸收液可将尾气中CO2的浓度降至0.05%(mol),CO2脱除率达98.62%;增加活化剂浓度和降低气体流量有利于提高CO2脱除率;吸收-解吸循环条件下吸收速率是随吸收时间和活化剂浓度变化的指数递减函数.     

Amino‐functionalization of carbon fibers through electron‐beam irradiation technique

Amino‐functinonalized carbon fibers were achieved via electron‐beam (EB) irradiation in Diethylenetriamine (DETA) solution and triethylene tetramine (TETA) solution at 200 kGy. Different graft monomer concentrations were investigated to find the optimal concentration of each graft monomer. X‐ray photoelectron spectroscopy, scanning electron microscopy, and Raman spectroscopy were applied to investigate chemical composition and functional groups, topography and disorder degree of amino‐functionalized carbon fibers surface. Meanwhile, adsorption ability and interfacial adhesion between modified carbon fibers and epoxy resin were determined by TGA and interlaminar shear strength (ILSS). It is found that amino‐functionalized carbon fibers which had rougher and more active surface performed better adsorption ability on epoxy resin than untreated fibers. The optimal ILSS values of carbon fiber (treated with DETA and TETA) reinforced composites were 21.37 MPa and 18.28 MPa, which were much higher than that of untreated fiber reinforced composites. The comprehensive results demonstrated that in this condition, the optimal grafting concentrations of both DETA and TETA were 1.5 mol/L. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 40274.     

混合醇胺溶液吸收烟气中CO2

研究了温度、CO2含量与吸收液浓度对醇胺溶液吸收CO2性能的影响,并比较了不同复配体系对二异丙醇胺(MDEA)的活化效果。结果表明,醇胺溶液对CO2的吸收速率随反应时间的增加而降低,随吸收温度的升高而增强,以40℃为宜;吸收反应速率均随气、液相反应物含量增大而增强;混合体系对MDEA的活化效果为二乙烯二胺最好,乙醇胺最差。     

Absorption of co2 into aqueous tertiary amine/mea solutions

Absorption rates for CO₂ into aqueous solutions of TEA, MDEA and blends of MEA with MDEA and TEA were measured in a stirred cell by a method similar to that used by Laddha and Danckwerts (1981). Second order rate constants for CO₂-TEA and CO₂-MDEA were obtained from the single amine data for temperatures in the range of 25-60°C. A modified pseudo first order model based on the film theory is used to predict the rate of absorption of CO₂ into mixed amine solutions. This model accounts for the variation of amine concentration in the film and assumes a shuttle mechanism for rate enhancement. Bulk liquid concentrations of the various species present are obtained from a simplified thermodynamic model. The model predicts absorption rates that are in agreement with experimental measurements.