一种从高含碳天然气中脱碳的脱碳溶剂和方法

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1.本发明涉及天然气领域，具体涉及一种从高含碳天然气中脱碳的脱碳溶剂和方法。

背景技术：

2.目前，天然气是一种优质、高效、清洁的低碳能源，在全球二氧化碳减排进程中具有重要地位，对改善能源结构和实现双碳目标也具有重要意义。由于地质条件不同，部分天然气中二氧化碳(co2)摩尔分数含量超过10％，甚至达到20％以上，成为开采成本较高的高含碳天然气。
3.工业上从天然气中脱除co2有多种成熟的工艺方法，其中化学吸收法是使用最多、最广泛的方法，尤其是使用胺溶剂的吸收法。脱碳溶剂是化学吸收法脱除天然气中co2的关键，其吸收再生性能决定了脱碳工艺中较多工艺参数的选择和技术经济的优劣。一般胺溶剂型脱碳溶剂有一乙醇胺(mea)、二乙醇胺(dea)、以及n-甲基二乙醇胺(mdea)为主的配方溶剂。当天然气中co2的摩尔分数含量较高时，尤其是对于高含碳天然气，多使用mdea为主的各种配方溶剂。由于mdea能够提高co2的吸收容量及降低再生热耗，而活化剂可以提高co2的吸收速度快，从而使得脱碳溶剂使用效率显著提高，有利于通过脱碳溶剂良好的吸收再生综合性能来提高脱碳过程的技术经济性，因此使用恰当的提高co2吸收容量的主剂和促进吸收速度加快的活化剂是脱碳溶剂取得较好脱碳效果的关键。
4.众所周知，脱碳型天然气净化厂的再生所需能耗全来自天然气燃烧加热蒸汽或导热油而获得。因此，提高脱碳溶剂较高的吸收再生性能，可以通过降低电耗和热耗来提高脱碳过程的技术经济性。

技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种从高含碳天然气中脱碳的脱碳溶剂和方法，以提高脱碳溶剂较高的吸收再生性能，通过降低电耗和热耗来提高脱碳过程的技术经济性。
6.为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
7.本发明一方面提供一种从高含碳天然气中脱碳的脱碳溶剂，该脱碳溶剂包括80wt％-91wt％的主剂、5wt％-16％的活化剂和0.75wt％-4wt％的助剂；
8.所述主剂包括甲基二乙醇胺与三乙醇胺，或甲基二乙醇胺与二异丙基乙醇胺；
9.所述活化剂为伯胺与仲胺的混合物，所述伯胺为羟乙基乙二胺或2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇；所述仲胺为二乙醇胺或甲基一乙醇胺；
10.所述助剂包括羟乙基六氢均三嗪和亚硫酸钠。
11.本发明脱碳溶剂的主剂选用两种叔胺的组合来调节吸收速率，混合胺液与单一胺液相比能更快地完成co2的吸收，能够实现单一胺液的优势互补。甲基二乙醇胺与三乙醇胺或二异丙基乙醇胺混合胺液与相同总胺浓度的单一胺液相比，在同一吸收负荷下具有更高的co2吸收速率，且具有更高的最终吸收负荷。
12.当在胺液中加入少量的伯胺或仲胺活化剂r2r3nh时，反应按如下历程进行：
[0013][0014][0015][0016]
式中，r1、r2、r3为烷基、烷醇基或h。上述反应涉及两个关键的参数：co2与醇胺的二级反应速率常数k1和氨基甲酸盐的稳定常数k2。邻近氨基氮原子附近的烷基基团的大小会影响到醇胺的k1和k2，选择伯胺为羟乙基乙二胺或2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇，仲胺为二乙醇胺或甲基一乙醇胺不同影响的位阻胺，来实现本发明目的。
[0017]
此外，本发明研究发现助剂采用羟乙基六氢均三嗪与亚硫酸钠的组合，在吸收再生反应过程中可较大程度延缓系统中出现的腐蚀问题和抑制原料气中微量氧气导致的胺氧化问题，降低脱碳溶剂的损耗。
[0018]
根据本发明的脱碳溶剂，优选地，所述甲基二乙醇胺与三乙醇胺或二异丙基乙醇胺的质量比为3:1-5:1。
[0019]
根据本发明的脱碳溶剂，优选地，所述伯胺与仲胺的质量比为0.75:1-1.5:1。
[0020]
根据本发明的脱碳溶剂，优选地，所述羟乙基六氢均三嗪占所述脱碳溶剂的0.5wt％-2wt％，所述亚硫酸钠占所述脱碳溶剂的0.25wt％-2wt％。
[0021]
根据本发明的脱碳溶剂，优选地，所述脱碳溶剂在使用时，使用脱盐水稀释成45wt％-55wt％的溶液。
[0022]
本发明另一方面提供一种从高含碳天然气中脱碳的方法，该方法使用以上脱碳溶剂吸收脱除所述高含碳天然气中的co2。具体的，该方法包括以下步骤：
[0023]
所述高含碳天然气进入吸收塔底部，与吸收塔顶部喷淋而下的所述脱碳溶剂的贫液逆流接触，贫液吸收高含碳天然气中的co2后变成富液，所述富液自吸收塔底部输出并进入再生塔进行再生，再生后成为贫液进入所述吸收塔顶部循环利用；
[0024]
在吸收塔内将高含碳天然气中co2脱除至控制指标后从吸收塔顶部输出。
[0025]
根据本发明的方法，优选地，所述吸收塔的操作压力为3mpa-10mpa；所述贫液进入所述吸收塔的温度为55-70℃，更优选为60-65℃；所述吸收塔的气液比为100-300。
[0026]
根据本发明的方法，优选地，所述高含碳天然气由进气管路通过高碳天然气分离器后进入所述吸收塔底部。
[0027]
根据本发明的方法，优选地，所述富液由吸收塔底部通过富液透平泵、溶液换热器和闪蒸罐后进入所述再生塔的顶部，所述富液在再生塔及塔底重沸器内再生成为贫液；
[0028]
再生后的贫液由再生塔底部输出，经过所述溶液换热器回收热量加热自所述吸收塔底部输出的富液，之后经过贫液泵和第一冷却器后进入所述吸收塔顶部循环利用；
[0029]
根据本发明的方法，优选地，所述富液经过所述富液透平泵之后压力为0.6-1.0mpa。
[0030]
根据本发明的方法，优选地，所述闪蒸罐进行闪蒸的压力为0.5-0.8mpa。
[0031]
根据本发明的方法，优选地，所述富液进入所述再生塔再生时，所述再生塔的塔顶压力为110-200kpa，更优选为130-170kpa，所述再生塔的底部贫液温度为70-90℃，更优选
为75-85℃。
[0032]
根据本发明的方法，优选地，在吸收塔内将高含碳天然气中co2脱除至控制指标后从吸收塔顶部输出，经第二冷却器冷却后进入净化气分离器进行净化，得到净化气。
[0033]
根据本发明的方法，优选地，从所述再生塔的塔顶排出的酸气通过第三冷却器冷却后输入co2分离器内，所述酸气经co2分离器回收冷凝液后排出，从co2分离器中分离的冷凝液通过回流泵送回再生塔以维持系统溶液浓度。
[0034]
本发明的有益效果包括：
[0035]
使用本发明所提供的脱碳溶剂和方法时，对于已有的传统胺法工艺脱碳装置只需增添少量设备、适当改造并调整部分工艺参数即可投用。使用本发明提出的脱碳溶剂和上述工艺参数代替传统工艺参数，在满足净化指标的条件下提高脱碳溶液吸收再生性能，相同循环量下提高脱碳装置处理负荷或相同处理负荷下降低脱碳溶液循环量，节约了贫液泵所需电耗和再生过程用作燃料气的净化天然气，降低了设备投资和运行费用。
附图说明
[0036]
图1为本发明优选实施例中的脱碳装置及流程示意图。
[0037]
附图标记说明：
[0038]
1、吸收塔；
[0039]
2、再生塔
[0040]
3、净化气分离器
[0041]
4、co2分离器
[0042]
5、进气管路
[0043]
6、高碳天然气分离器
[0044]
7、第一管路
[0045]
8、富液透平泵
[0046]
9、溶液换热器
[0047]
10、闪蒸罐
[0048]
11、第一支路
[0049]
12、贫液泵
[0050]
13、第一冷却器
[0051]
14、第二支路
[0052]
15、第二管路
[0053]
16、第二冷却器
[0054]
17、第三管路
[0055]
18、第三冷却器
[0056]
19、第四管路
[0057]
20、回流泵
[0058]
21、重沸器。
分离器4内，酸气经co2分离器4回收冷凝液后排出，从co2分离器4中分离的冷凝液由第四管路19通过回流泵20送回再生塔2，以维持系统溶液浓度。
[0070]
采用图1的脱碳装置和流程进行以下对比例和实施例。其中，高含碳天然气采用模拟气，压力为4.0mpa，室温，co2的摩尔含量为15.0％，其余为n2。
[0071]
对比例1：
[0072]
本对比例的脱碳溶剂采用国际上活化mdea的典型脱碳配方，组成为mdea35wt％、哌嗪5wt％，其余为水。
[0073]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔塔底贫液温度80℃，再生塔塔顶压力控制在110-200kpa，所得净化气中co2的摩尔含量为2.61％。
[0074]
对比例2
[0075]
本对比例的脱碳溶剂采用国际上活化mdea的典型脱碳配方，组成为mdea45wt％、哌嗪5wt％，其余为水。
[0076]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度75℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为4.23％。
[0077]
实施例1
[0078]
本实施例的脱碳溶剂组成为：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea70.00wt％、二异丙基乙醇胺19.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇5.00wt％二乙醇胺5.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0079]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为1.48％。
[0080]
实施例2
[0081]
本实施例的脱碳溶剂组成为：主剂为mdea+三乙醇胺，其中mdea 72.00wt％、三乙醇胺17.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇5.00wt％、二乙醇胺5.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0082]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，净化气中co2的摩尔含量为1.71％。
[0083]
实施例3
[0084]
本实施例的脱碳溶剂组成为：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea70.00wt％、二异丙基乙醇胺19.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+甲基一乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇5.00wt％、甲基一乙醇胺5.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0085]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为1.66％。
[0086]
对比例1与实施例1-3相比说明：本技术不同配方在相同工艺条件下具有比对比例1更好的实施效果。
[0087]
实施例4
[0088]
本实施例的脱碳溶剂组成为：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea70.00wt％、
二异丙基乙醇胺19.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇5.00wt％、二乙醇胺5.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0089]
在吸收塔气液比240下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为2.21％。
[0090]
实施例5
[0091]
本实施例的脱碳溶剂组成为：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea70.00wt％、二异丙基乙醇胺19.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇5.00wt％、二乙醇胺5.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0092]
在吸收塔气液比260下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为2.86％。
[0093]
实施例4-5与对比例1：说明本技术的脱碳配方在相同条件下(循环量、吸收温度、吸收压力、再生温度、再生压力)可以处理更多的气量，同时满足净化气中co2《3％的指标要求。
[0094]
实施例6
[0095]
本实施例的脱碳溶剂组成为：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea70.00wt％、二异丙基乙醇胺19.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇5.00wt％二乙醇胺5.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0096]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度75℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为2.38％。
[0097]
实施例7
[0098]
本实施例的脱碳溶剂组成为：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea70.00wt％、二异丙基乙醇胺19.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇5.00wt％、二乙醇胺5.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0099]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度85℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为1.47％。
[0100]
实施例8
[0101]
本实施例的脱碳溶剂组成为：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea70.00wt％、二异丙基乙醇胺19.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇5.00wt％、二乙醇胺5.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0102]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度90℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为1.43％。
[0103]
实施例6-8与对比例2相比说明本发明的再生温度取80℃即可，温度升高后净化气中co2下降幅度不大，但再生温度升高后意味着再生热耗增加。
[0104]
实施例9
[0105]
本实施例的脱碳溶剂组成为：主剂为mdea，其中mdea 89.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇5.00wt％、二乙醇胺5.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0106]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为2.11％。
[0107]
与实施例1对比，主剂少了二异丙基乙醇胺，相同条件下降低了脱碳效果。
[0108]
实施例10
[0109]
本实施例的脱碳溶剂组成为：主剂为mdea，其中mdea 89.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇5.00wt％、二乙醇胺5.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0110]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为1.71％。
[0111]
与实施例2对比，主剂少了二异丙基乙醇胺，相同条件下降低了脱碳效果。
[0112]
实施例11
[0113]
本实施例的脱碳溶剂组成为：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea80.00wt％、二异丙基乙醇胺19.25wt％；没有活化剂；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0114]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为5.33％。
[0115]
与实施例1对比，不使用活化剂，相同条件下的脱碳效果大幅度降低，净化气中co2含量超出控制指标3％。
[0116]
实施例12
[0117]
本实施例的脱碳溶剂组成为：主剂为mdea+三乙醇胺，其中mdea 82.00wt％、三乙醇胺17.25wt％；没有活化剂；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0118]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为5.87％。
[0119]
与实施例2对比，不使用活化剂，相同条件下的脱碳效果大幅度降低，净化气中co2含量超出控制指标3％。
[0120]
实施例13
[0121]
本实施例的脱碳溶剂组成为：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea70.00wt％、二异丙基乙醇胺20.00wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇5.00wt％、二乙醇胺5.00wt％；不使用助剂。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0122]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为1.45％。
[0123]
与实施例1对比，不使用助剂，相同条件下的脱碳效果没有明显变化。
[0124]
实施例14
[0125]
高含碳天然气模拟气压力为4.0mpa，室温，co2含量为15.0％，其余为n2。
[0126]
脱碳溶剂组成：活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇50.00wt％、二乙醇胺49.25.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.25wt％、亚硫酸钠0.50wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0127]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为2.11％。
[0128]
与实施例1对比，不使用主剂，相同条件下的脱碳效果会变差。
[0129]
实施例15
[0130]
高含碳天然气模拟气压力为4.0mpa，室温，co2含量为15.0％，其余为n2。
[0131]
脱碳溶剂组成：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea 55.00wt％、二异丙基乙醇胺34.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇5.00wt％、二乙醇胺5.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0132]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，净化气中co2的摩尔含量为2.65％。
[0133]
实施例16
[0134]
高含碳天然气模拟气压力为4.0mpa，室温，co2含量为15.0％，其余为n2。
[0135]
脱碳溶剂组成：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea 77.00wt％、二异丙基乙醇胺12.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇5.00wt％、二乙醇胺5.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0136]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，净化气中co2的摩尔含量为2.29％。
[0137]
与实施例1对比，主剂用量不在本发明所限定的比例范围内，相同条件下的脱碳效果变差。
[0138]
实施例17
[0139]
高含碳天然气模拟气压力为4.0mpa，室温，co2含量为15.0％，其余为n2。
[0140]
脱碳溶剂组成：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea 65.00wt％、二异丙基乙醇胺15.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇10.00wt％、二乙醇胺9.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0141]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，净化气中co2的摩尔含量为2.44％。
[0142]
与实施例1对比，活化剂用量不在本发明所限定的比例范围内，相同条件下的脱碳效果变差。
[0143]
实施例18
[0144]
高含碳天然气模拟气压力为4.0mpa，室温，co2含量为15.0％，其余为n2。
[0145]
脱碳溶剂组成：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea 65.00wt％、二异丙基乙
醇胺15.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇10.00wt％、二乙醇胺9.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0146]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为2.14％。
[0147]
与实施例1对比，活化剂用量不在本发明所限定的比例范围内，相同条件下的脱碳效果变差。
[0148]
实施例19
[0149]
高含碳天然气模拟气压力为4.0mpa，室温，co2含量为15.0％，其余为n2。
[0150]
脱碳溶剂组成：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea 70.00wt％、二异丙基乙醇胺15.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇8.00wt％、二乙醇胺6.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0151]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为1.42％。
[0152]
与实施例1对比，主剂、活化剂在本发明所限定的配比和比例范围内调节，同等条件下脱碳效果稳定。
[0153]
实施例20
[0154]
高含碳天然气模拟气压力为4.0mpa，室温，co2含量为15.0％，其余为n2。
[0155]
脱碳溶剂组成：主剂为mdea+二异丙基乙醇胺，其中mdea 70.00wt％、二异丙基乙醇胺15.25wt％；活化剂为2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇+二乙醇胺，其中2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇6.00wt％、二乙醇胺8.00wt％；助剂为羟乙基六氢均三嗪0.50wt％、亚硫酸钠0.25wt％。脱碳溶剂使用时用脱盐水稀释至50wt％。
[0156]
在吸收塔气液比200下，闪蒸罐压力0.6mpa，再生塔底贫液温度80℃，再生塔操作压力0.15mpa，所得净化气中co2的摩尔含量为1.53％。
[0157]
与实施例1对比，主剂、活化剂在本发明所限定的配比和比例范围内调节，同等条件下脱碳效果稳定。
[0158]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

技术特征：

1.一种从高含碳天然气中脱碳的脱碳溶剂，其特征在于，该脱碳溶剂包括80wt％-91wt％的主剂、5wt％-16％的活化剂和0.75wt％-4wt％的助剂；所述主剂包括甲基二乙醇胺与三乙醇胺，或甲基二乙醇胺与二异丙基乙醇胺；所述活化剂为伯胺与仲胺的混合物，所述伯胺为羟乙基乙二胺或2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇；所述仲胺为二乙醇胺或甲基一乙醇胺；所述助剂包括羟乙基六氢均三嗪和亚硫酸钠。2.根据权利要求1所述的脱碳溶剂，其特征在于，所述甲基二乙醇胺与三乙醇胺或二异丙基乙醇胺的质量比为3:1-5:1。3.根据权利要求1所述的脱碳溶剂，其特征在于，所述伯胺与仲胺的质量比为0.75:1-1.5:1。4.根据权利要求1所述的脱碳溶剂，其特征在于，所述羟乙基六氢均三嗪占所述脱碳溶剂的0.5wt％-2wt％，所述亚硫酸钠占所述脱碳溶剂的0.25wt％-2wt％。5.根据权利要求1所述的脱碳溶剂，其特征在于，所述脱碳溶剂在使用时，使用脱盐水稀释成45wt％-55wt％的溶液。6.一种从高含碳天然气中脱碳的方法，其特征在于，该方法使用权利要求1-5任一项所述的脱碳溶剂吸收脱除所述高含碳天然气中的co2。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：所述高含碳天然气进入吸收塔底部，与吸收塔顶部喷淋而下的所述脱碳溶剂的贫液逆流接触，贫液吸收高含碳天然气中的co2后变成富液，所述富液自吸收塔底部输出并进入再生塔进行再生，再生后成为贫液进入所述吸收塔顶部循环利用；在吸收塔内将高含碳天然气中co2脱除至控制指标后从吸收塔顶部输出。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述吸收塔的操作压力为3mpa-10mpa；所述贫液进入所述吸收塔的温度为55-70℃，优选60-65℃；所述吸收塔的气液比为100-300。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述高含碳天然气由进气管路通过高碳天然气分离器后进入所述吸收塔底部。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述富液由吸收塔底部通过富液透平泵、溶液换热器和闪蒸罐后进入所述再生塔的顶部，所述富液在再生塔及塔底重沸器内再生成为贫液；再生后的贫液由再生塔底部输出，经过所述溶液换热器回收热量加热自所述吸收塔底部输出的富液，之后经过贫液泵和第一冷却器后进入所述吸收塔顶部循环利用；优选地，所述富液经过所述富液透平泵之后压力为0.6-1.0mpa；优选地，所述闪蒸罐进行闪蒸的压力为0.5-0.8mpa；优选地，所述富液进入所述再生塔再生时，所述再生塔的塔顶压力为110-200kpa，更优选为130-170kpa，所述再生塔的底部贫液温度为70-90℃，更优选为75-85℃；优选地，在吸收塔内将高含碳天然气中co2脱除至控制指标后从吸收塔顶部输出，经第二冷却器冷却后进入净化气分离器进行净化，得到净化气；优选地，从所述再生塔的塔顶排出的酸气通过第三冷却器冷却后输入co2分离器内，所述酸气经co2分离器回收冷凝液后排出，从co2分离器中分离的冷凝液通过回流泵送回再生
塔以维持系统溶液浓度。

技术总结

本发明公开了一种从高含碳天然气中脱碳的脱碳溶剂和方法。该脱碳溶剂包括80wt％-91wt％的主剂、5wt％-16％的活化剂和0.75wt％-4wt％的助剂；所述主剂包括甲基二乙醇胺与三乙醇胺，或甲基二乙醇胺与二异丙基乙醇胺；所述活化剂为伯胺与仲胺的混合物，所述伯胺为羟乙基乙二胺或2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇；所述仲胺为二乙醇胺或甲基一乙醇胺；所述助剂包括羟乙基六氢均三嗪和亚硫酸钠。本发明通过对脱碳溶剂进行改进，提高了脱碳溶剂较高的吸收再生性能，通过降低电耗和热耗来提高脱碳过程的技术经济性。脱碳过程的技术经济性。脱碳过程的技术经济性。