[发明专利]一种从页岩气中脱除CO2的吸收液

说明书

本发明公开了一种从页岩气中脱除CO₂的吸收液。吸收液包含醇胺、添加剂以及水；所述醇胺的浓度为10～30%（wt），添加剂的浓度为1～5%（wt），余量为水。本发明的吸收液用于页岩气中二氧化碳的脱除。本发明具有下显著特点：吸收液性能强，操作性好，稳定性强等特点，满足页岩气工况条件，并达到净化要求。

技术领域

本发明属于气体净化领域，具体涉及一种从页岩气中脱除CO₂的吸收液。

背景技术

页岩气是由作为烃源岩的泥页岩连续生成的生物化学成因气、热成因气或两者的混合，在页岩系统(作为储集岩)中以吸附、游离或溶解方式储存的天然气，是一种蕴藏广泛且丰富的非常规天然气资源。我国的页岩气自由丰富，页岩气作为绿色能源，成为能源建设的热点领域。但国内页岩气开采刚刚起步，尚无专门针对页岩气净化的技术开发，作为非常规天然气，页岩气的开采方式与常规天然气也有很大的不同。水力压裂技术是现阶段开采页岩气的主流技术。压裂液中大约99％为水，其他主要是化学添加剂和支撑剂(如砂粒或陶粒)，以防止压裂裂隙闭合。添加到压裂液中的化学品包括摩擦减速剂、表面活性剂、胶凝剂、规模抑制剂、酸性试剂、腐蚀抑制剂、抗菌剂、黏土稳定剂等，由此而导致的相关污染需要新的净化技术。根据页岩气净化的要求，深度净化处理技术，本专利开发了脱除页岩气中二氧化碳的新型溶液。

发明内容

本发明的目的在于，提出了一种新型吸收液，该吸收液用于页岩气中二氧化碳的脱除。

本发明的主要技术方案：从页岩气中脱除CO₂的吸收液，其特征在于所述吸收液包含醇胺、添加剂以及水；所述醇胺的浓度为10～30%（wt），添加剂的浓度为1～5%（wt），余量为水。

一般地，所述醇胺的浓度为15～30%（wt），添加剂的浓度为1～4%（wt），水为脱盐水。

所述醇胺为N-甲基二乙醇胺、甲基一乙醇胺、二乙醇胺的混合物。

所述N-甲基二乙醇胺占吸收液12～20%（wt），一乙醇胺占吸收液3～10%（wt），二乙醇胺占吸收液1～5%（wt）。

所述添加剂为哌嗪和二氮杂二环的混合物。

所述哌嗪占吸收液1～3%（wt），二氮杂二环占吸收液1～3%（wt）。

所述吸收液是醇胺和添加剂复配的水溶液，其浓度范围为15～40％（wt）。

本发明的吸收液，适用于CO₂含量为2～5%(v)，3.0～7.0MPa压力下的页岩气。

本发明具有下显著特点：吸收液性能强，操作性好，稳定性强等特点，满足页岩气工况条件，并达到净化要求。

具体实施方式

吸收试验在自制装置上进行：配制含CO₂3%(v)的原料气，在5.0MPa压力下，流程如下：从配气罐来的原料气进入吸收塔下部，与从吸收塔上部进入的溶液逆流接触，脱除CO₂。从吸收塔顶部出来的天然气经分离器分离出水分并计量后放空。从吸收塔底部出来的富液经加热后，进入再生塔上部，在再生塔内闪蒸并经塔底再沸器加热，再生为贫液。从再生塔底部出来的贫液经贫液泵加压，送入贫液冷却器冷却至40℃，进入吸收塔上部，重新吸收酸性气体。从再生塔再生出来的酸性气体，经冷却至40℃，并分离水分后放空。在气液比1000，填料1200，不同运行时间的条件，试验数据如下。

对比例1# 35%MDEA 余量为脱盐水。

对比例2# 30%MDEA+8%DEA余量为脱盐水。

实施例3# 18%MDEA+6%MMEA +3%DEA +1%哌嗪+2%二氮杂二环，余量为脱盐水。

试验结果如表1所示。