[发明专利]一种脱除天然气中二氧化碳的复配型脱碳溶剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱碳溶剂，特别涉及一种脱除天然气中二氧化碳的复配型脱碳溶剂。

背景技术

目前脱除天然气中的二氧化碳，常用醇胺水溶液作吸收剂。醇胺类化合物的分子结构中，至少包含有1个羟基和1个胺基。前者的作用是降低化合物的蒸汽压，并增加其水溶性；而后者则为水溶液提供必要的碱度，促进对酸性气体组分的吸收。醇胺溶液与天然气中的二氧化碳反应，形成氨基甲酸盐和碳酸盐化合物，从而使天然气得到净化。

现有的脱碳溶剂，大都采用N-甲基二乙醇胺为主要成分。由于N-甲基二乙醇胺的分子中不存在活泼H原子，因而其化学稳定性好，溶剂不易降解变质，且溶液的发泡倾向和腐蚀性也较低，具有能耗低、不易降解等优点。但是，N-甲基二乙醇胺碱性较弱，存在反应速度慢、气体净化度不高等缺点。

德国BASF公司在上世纪七十年代，开发出哌嗪活化N-甲基二乙醇胺脱碳技术，由于其具有反应速度快、再生能耗低和气体净化度高等优点，活化N-甲基二乙醇胺脱碳技术，在世界范围内得到广泛应用。

目前使用的活化剂，包括一乙醇胺、二乙醇胺和哌嗪。一乙醇胺在净化过程中与原料气中的二氧化碳会发生副反应，生成的碳酸盐可转变为恶唑烷酮，再经一系列反应生成乙二胺衍生物。由于乙二胺衍生物比一乙醇胺碱性强，故难以再生复原，从而导致溶剂损失，而且还会加速设备腐蚀。同时，一乙醇胺具有比其它胺类更高的蒸汽压，再生温度较高，蒸发损失高，能耗高；二乙醇胺对热降解不稳定，在再生时容易发生降解损失；哌嗪沸点较低，仅148℃，容易挥发，同时，哌嗪在脱碳溶液中的浓度不能过高，否则，溶剂损耗量大，接触脱碳溶液的设备和管道腐蚀严重。

现有的脱碳溶剂在使用过程中还存在以下缺点：N-甲基二乙醇胺水溶液在吸收了二氧化碳、氧气和天然气中的其它酸性杂质后，将发生降解，导致溶剂损失。同时，脱碳溶液中溶剂降解产物和天然气中酸性物质将对脱碳系统设备和管道产生均匀腐蚀、电化学腐蚀、缝隙腐蚀、坑点腐蚀、选择性腐蚀、冲蚀和气蚀等腐蚀。同时，脱碳溶液中溶剂降解产物、悬浮的固体颗粒、原料天然气中携带来的游离烃等，都将引起脱碳溶液起泡，造成脱碳效果降低、溶液损失增大等缺点，甚至造成脱碳系统停工。

发明内容

本发明的目的是针对所述现有技术中的不足，提供一种脱除天然气中二氧化碳的复配型脱碳溶剂。该脱碳溶剂能有效提高与二氧化碳的反应速度，增大吸附量；减小脱碳溶液的循环量，降低溶液循环能耗；降低脱碳溶剂降解，减少脱碳溶剂的损耗量；同时，提高脱碳溶液的抗腐蚀性能、抗氧化性能和抗发泡性能。

针对上述发明目的，本发明给出如下技术方案:

一种脱除天然气中二氧化碳的复配型脱碳溶剂，按质量百分比计由下述组份组成：

N-甲基二乙醇胺溶剂                        91.00%～96.45%；

活化剂                                    3.4%～8%；

阻泡剂                                    0.05%～0.4%；

缓蚀剂                                    0.05%～0.3%；

抗氧化剂                                  0.05%～0.3%。      

作为优选，所述各组份的质量百分比为：

N-甲基二乙醇胺溶剂                        92.5%～95.1%；

活化剂                                    4.6%～6.8%；

阻泡剂                                    0.1%～0.3%；

缓蚀剂                                    0.1%～0.2%；

抗氧化剂                                  0.1%～0.2%。

所述N-甲基二乙醇胺溶剂，N-甲基二乙醇胺所占质量百分比为99.00～99.5%；

所述活化剂，采用哌嗪、N-甲基一乙醇胺和二甘醇胺；其中：哌嗪的质量占脱碳溶剂的3%～7%，N-甲基一乙醇胺占脱碳溶剂的0.2%～0.5%，二甘醇胺占脱碳溶剂的0.2%～0.5%；

所述阻泡剂，采用二甲基硅油；