水合物法模拟烟气分离CO_2的研究

利用自主研发的水合物法气体分离装置研究从烟气中分离CO2的工艺,考察了操作压力和气液流速率对分离过程中气体消耗量,CO2的分离效率以及水合物在浆液中的饱和度等参数的影响。结果表明,在一定条件下,利用分离装置可以实现大量处理烟气并分离提纯CO2,当模拟烟气为物质的量比为17/83的CO2/N2混合气时,一级分解气中的CO2的物质的量分数提高至约60.0%,二级分解气中CO2的物质的量分数可达约90.0%。     

二氧化碳水合物最新研究进展

二氧化碳对全球温室效应影响最大,将二氧化碳以水合物形式储存和固定起来以减少其对环境的影响,是目前国际水合物界的关注点之一。主要介绍了二氧化碳水合物的相平衡和二氧化碳水合物生成/分解动力学,概括了二氧化碳水合物的最新研究进展。     

烟气二氧化碳回收复合MEA胺液的研究

针对MEA易降解、对设备腐蚀严重等技术问题,研发了一种以MEA为主体的复合胺CO2吸收溶剂。通过对比试验得知,复合胺溶剂60°C下吸收CO2能力明显优于MEA,相同浓度下,解吸速率更快。小试试验发现,复合胺溶剂吸收能力相比提高20.0%,再生能耗下降21.5%。复合胺液的平均胺耗为0.11g/m3CO2,对碳钢设备的腐蚀速率较小,平均腐蚀速率为0.01645mm/a。     

二氧化碳水合物生成驱动力的研究

选用摩尔吉布斯自由能的变化作为水合物生成的通用驱动力,推导CO2水合物的水合反应驱动力表达式。通过雾流强化水合反应系统装置,针对CO2水合物的生成驱动力进行实验研究,揭示CO2水合物生成过程动力学特性。结果表明,水合反应系统压力越高、温度越低,CO2水合物的生成驱动力数值的绝对值越大,越有利于CO2水合物的生成;在275.15K,随着压力的增加,驱动力增强,但不呈线性,而是从快到慢渐趋于平缓,驱动力数值的绝对值为0.1820kJ/mol~1.1903kJ/mol;CO2水合物的生成量随着实验条件生成驱动力的增加而增大。     

水合物法分离乙烯裂解气的相平衡研究

对水合物法分离乙烯裂解气的气固(水合物)相平衡进行了研究,考察了系统温度、系统压力、初始气液比对分离效果的影响。实验中考察的系统温度、系统压力和初始气液体积比范围分别为268.15~276.15K,4.0~5.0M Pa,140~200。实验结果表明,分离效果随系统温度的降低或系统压力的升高而改善;随初始气液体积比的降低也有一定程度的改善,但不明显。典型的裂解气经一次水合,C2+组分在原料气中的摩尔分数可由37.39%降至4.79%,经二次水合可进一步降到1.02%,显示出良好的工业应用前景。较佳的操作条件为:系统温度268.15K,系统压力5.0M Pa,初始气液体积比140。     

天然气轻烃回收分离压力及温度

对天然气轻烃回收装置来说 ,所谓分离是指在低温分离器和脱甲烷塔塔内实现气液分离和组份分离 ,下面分别就气液分离 (低温分离器 )及组份分离 (脱甲烷塔 )两个工段的操作压力、操作温度的确定加以论述。1 低温分离工段操作参数的确定( 1)根据天然气组成 ,观察压力及乙烷、甲烷液化率的变化趋势来确定适宜的气液分离参数。由于对一般天然气组成来说 ,较高的压力 (不宜大于50 0 0ｋＰａ)导致甲烷大量液化 ,而乙烷液化率却增长不多 ,因此应根据原料气的组成确定适宜的压力 ,一般为 3 50 0～ 50 0 0ｋＰａ左右。如对某组成的天然气而言 ,在 - 56…     

二氧化碳的回收和利用

综述了目前从有关资源中回收二氧化碳（CO2）的各种技术路线,并针对从威远气田的天然气中回收CO2的问题作了分析,文章也介绍了CO2的主要物理和化学性质,同时讨论了CO2的工业应用及其发展动向。     

乙烯裂解气的水合物法分离实验研究

开发了一种水合物法分离乙烯裂解气的新技术,考察了在选择性热力学抑制剂THF下乙烯裂解气体系的气-水合物相平衡。在一定范围内改变体系的初始压力、温度和THF浓度,得到了各组分在气-水合物两相的摩尔分率和体系达到平衡时的压力。结果表明,通过加入选择性抑制剂,能使甲烷生成水合物,进入水合相,乙烷、乙烯则很难生成水合物而得到抑制,从而使C2组分在气相中得到富集,甲烷在水合物相得到富集,实现乙烯裂解气的分离;在初始压力为4．0MPa、温度为276．15K、THF浓度为8．01％（摩尔分数）的条件下,分离效果达到最佳。     

SDS和THF对水合物法捕集模拟烟气中CO2的影响

采用搅拌式反应釜水合物生成实验装置研究动力学促进剂十二烷基硫酸钠(SDS)和热力学促进剂四氢呋喃(THF)对水合物法捕集CO_2的影响,用摩尔分数为25%的CO_2和75%的N_2混合气模拟烟气,分别探究不同浓度的SDS和THF对分离效果的影响;在此基础上,研究了不同初始压力、反应温度对分离效果的影响。结果表明,SDS和THF的存在都能提高CO_2回收率,但同时会降低分离因子。设定初始温度为3.5℃,初始压力为9.2 MPa时,加入质量分数为0.01%的SDS溶液后,CO_2回收率较纯水中增大了4.3%,分离因子较纯水中降低了44.8%;设定初始温度为6.5℃,初始压力为3.7 MPa时,加入摩尔分数为0.5%的THF溶液后,CO_2回收率较纯水中增大了30.4%,分离因子较纯水中降低了72.8%。在实验条件下,适宜的SDS质量分数为0.01%～0.05%,THF摩尔分数为0.5%～2%,初始压力的增加可以有效缩短水合反应的诱导时间,增大储气密度、CO_2回收率和分离因子,降低温度能有效提高分离效果。     

Prediction of hydrate formation conditions to separate carbon dioxide from fuel gas mixture in the presence of various promoters

In this study estimation of hydrate formation conditions to separate carbon dioxide (CO₂) from fuel gas mixture (CO₂+H₂) was investigated in the presence of promoters such as tetra-n-butylammonium bromide (TBAB), tetra-n-butylammonium fluoride (TBAF), and tetra-n-butyl ammonium nitrate (TBANO₃). The emission of CO₂ from the combustion of fuels has been considered as the dominant contributor to global warming and environmental problems. Separation of CO₂ from fuel gas can be an effective factor to prevent many of environmental impacts. Gas hydrate process is a novel method to separate and storage some gasses. In this communication, a feed-forward artificial neural network algorithm has been developed. To develop this algorithm, the experimental data reported in the literature for hydrate formation conditions in the fuel gas system with different concentrations of promoters in aqueous phase have been used. Finally, experimental data compared with estimated data and with calculation of efficiency coefficient, mean squared error, and mean absolute error show that the experimental data and predicted data are in acceptable agreement which demonstrate the reliability of this algorithm as a predictive tool.     

CO_2乳化液强化置换水合物中CH_4的作用研究进展

综述了天然气水合物中甲烷的置换反应的研究进展,比较了传统置换法与CO2置换法的优缺点,论述了CO2置换法尤其是CO2乳化液法的优越性。CO2乳化液具有更高的反应温度以及更好的传导率和扩散性,在置换反应中起到了强化作用,增加了CH4从水合物中的释放,提高了置换的反应速率,同时乳化液的热可以使热源增强,从而使置换反应得到进一步强化。     

天然气水合物开采新技术及其工业化开采的制约因素

天然气水合物作为一种新型的洁净能源,对缓解人类面临的能源危机具有举足轻重的作用,其形成和开采机理受到全世界的关注。传统的水合物开采方式有热激发法、减压法和化学试剂法,由于存在着各种技术或成本缺陷,迄今为止未能成功应用于商业化开采。随着科技的发展和水合物研究的深入,近年来,一些新的开采技术开始引起人们的关注,如CO2置换法、固体开采法(又称水力提升法)和微波加热法等。这些方法从各个方面克服了天然气水合物传统开采方式的缺点,并可能成为今后天然气水合物工业化开采的主要技术。对天然气水合物形成和性质的分析及其开采方式的讨论,认为制约天然气水合物大规模商业化开采的因素主要有3个:对天然气水合物的形成与控制机理了解不深、成本过高、可能带来的环境问题和地质灾害。为今后天然气水合物的开采和研究提供一定的方向和启示。     

二氧化碳气田气制液体二氧化碳的原料气预处理技术的改进

通过调整工艺流程,利用换热器对工艺流程内部不同工艺介质进行热量交换,即利用温度高的氨气对原料气进行加热,同时低温的原料气又对氨气进行降温,最大限度的利用了系统内部的能量转换和平衡,实现了节约能源,降低生产成本的目的。     

干气制氢装置提高氢气回收率减少二氧化碳排放的研究

中国石油化工股份有限公司济南分公司干气制氢装置采用的是干气(天然气、轻烃)蒸汽转化+变压吸附制氢工艺,该工艺具有氢气纯度高的优点,但也具有氢气回收率低,二氧化碳排放量大的缺点,造成炼油厂氢气成本高,加工损失率大。通过分析中变气性质和各脱碳工艺,拟选择醇胺法脱除中变气中的二氧化碳,吸收剂选用活化N-甲基二乙醇胺溶剂,并从工艺流程、原料、产品、公用工程消耗、经济评价方面分析了项目可行性。研究结果表明:通过增加中变气脱除二氧化碳设施,干气制氢装置可以多回收氢气1 003 t/a,可提高氢气回收率5百分点左右,有效降低制氢成本;同时回收85 620 t/a的二氧化碳副产品,降低企业加工损失率约1.71百分点,减少二氧化碳排放,增加经济和社会效益。     

硫磺回收装置烟气二氧化硫排放影响因素分析及对策

分析了中国石油兰州石化公司３万ｔ／ａ硫磺回收装置烟气二氧化硫（ＳＯ２）排放浓度超标的 原因,并采取了相应的改造措施。结果表明,气体精制氧化尾气硫化物含量高,系统燃料气硫含量高,集 中溶剂再生贫液质量差是造成烟气ＳＯ２排放浓度超标的主要原因。通过采取将气体精制氧化尾气由硫磺尾气焚烧炉焚烧改至酸性气燃烧炉进行焚烧,脱硫后净化干气取代系统燃料气作尾气焚烧炉燃料,尾气处理溶剂由集中再生改为独立再生等措施,使烟气ＳＯ２排放浓度由大于６００ｍｇ／ｍ３下降至不超过８０ｍｇ／ｍ３。