2016年
第10卷·第5期
天然气技术与经济
Natunal Gas Technology and Economy
doi:10.3969 /j. issn.20951132.2016. 05. 012
醇胺法脱酸气模拟分析及节能优化研究
加2
韩册张威1张伟文1付思强安
（1.东北石油大学石油工程学院，黑龙江大庆163318；
2.中国石油大庆油田有限责任公司第二采油厂，黑龙江大庆163000）
Vol.10, No.5
Oct.2016
摘要从地层中开采出的页岩气遇常含有大量的酸性气体，在集输过程中会府蚀管线和设备，需在净化厂进行脱酸气处理。通过对页岩I区块应用HYSYS8.4进行DEA脱酸气工艺流握摸拟计算，固定吸收塔和再生塔的塔板数，改变DEA溶液循环量和DEA质量分致来观累DEA浮溶液中酸气的贫荷量和系统总能耗的变化规律。结果表明，减少 DEA溶液循环量或DEA质量分致可增加酸气负荷量，并大幅降低系统总能耗。此外，通过对该区块脱酸气工艺流程参数的优化，使酸气负荷量增加了5.9%，系统总能耗降低了10.6%，从而减少了生产和运行费用。
关键词页岩气脱酸气处理
DEA溶液循环量
DEA质量分数
HYSYS模拟
文献标识码：B
0引言
文章编号：20951132(2016)05004703
表1气体组分表
工业中常用的脱酸气工艺法有醇胺法、矾胺法、物理吸收法和直接氧化法等。其中，醇胺法是自前使用最为产泛的脱酸气工艺，吸收剂包括一之醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、甲基二乙醇胺(MDEA)和二异丙醇胺(DIPA)等。该方法是利用胺液的弱碱性与酸性组分进行化学反应，从而降低酸气含量。笔者现利用HYSYS8.4建立吸收剂为DEA 的脱酸气工艺流程并进行模拟计算，通过改变DEA 溶液循环量和DEA质量分数，综合对比分析溶液中酸气负荷量以及系统的总能耗，为进一步高效节能地开发页岩气提供理论依据。
建立DEA脱酸气工艺流程模拟
某页岩I区块气体组分见表1，可知该区块天然气中H.S体积分数为1.174%，含量达到17.84g/m。我国Ⅱ类天然气质量标准规定，硫化氢含量应低于 20 mg/m。
已知来气温度为35℃，压力为6.9MPa，日处理量为450×10°m。根据页岩气I区块的气体条件，利用HYSYS8.4软件建立DEA脱酸气工艺流程]，如
修订回稿日期：2016-09-22
气体组成 H N He H'S co CH. G.H C,H
体积分数 0.038% 0.028% 0.877 % 1.174% 0.562% 92.007% 5.383% 0.031%
图1所示。该流程可分为DEA溶液高压吸收酸气和低压循环再生两部分。原料气中的固液杂质等经分离器涤气后进入吸收塔。吸收塔内由下而上的酸性气体与由上而下道流的DEA贫液接触发生化学反应形成胺盐，“甜气”由吸收塔项部流出。吸收大量酸性气体的DEA富液由吸收塔底部流出，经节流降压后进入闪蒸罐，闪蒸出吸收的烃类气体和微量酸气。经贫／富胺液换热器，DEA富液升温后注人再生塔解析出酸气，由再生塔项部流出，进入下一步处理回收。DEA贫液再生后，由再生塔底部流出，经换热、冷却、增压处理，重新注人吸收塔顶部，形成DEA脱酸气工艺的循环流程(2-3)
基金项目：本文为黑龙江省教育厅科学技术研究项目（编号：12531074)的部分研究内容
作者简介：韩册（1989-），女，硕士研究生，研究方向为油气长距离管输技术。E-mail：hane0509@163.com。
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