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7. 用MDEA对天然气进行脱硫、脱碳的特性。
对于MDEA法来说，塔内溶液温度高低对其吸收H2S和CO2的影响有两个方面：(a) 溶液粘度随温度变化。温度过低会使溶液粘度增加，易在塔内起泡，从而影响吸收过程中的传质速率；(b) MDEA与H2S的反应是瞬间反应．其反应速率很快,故温度主要是影响H2S在溶液中的平衡溶解度，而不是其反应速率。但是，MDEA与CO2的反应较慢，故温度对其反应速率影响很大。温度升高，MDEA与CO2的反应速率显著增加。因此，MDEA溶液用于选择性脱H2S时，宜使用较低的吸收温度；如果用于脱硫同时也脱碳，则应适当提高原料气进吸收塔的温度。
8. 用MDEA进行天然气脱硫脱碳时，吸收塔温和塔板数的确定原则。
9. 醇胺溶剂降解原因。
溶剂降解的含义是：胺液的活性降低和胺的分解。降解的主要原因是：
①氧化：当胺液暴露于空气或氧气中时，将会缓慢氧化。通常认为这些氧化产物会引起腐蚀，所以胺液储罐及缓冲罐均需用惰性气体封闭。
②MEA与COS反应生成不溶性盐，常通过活化釜将其除掉；DEA与COS反应也生成不溶性盐，但在碱存在下可加热反向再生；
③胺液与CO2反应能生成比乙醇胺碱性更强的乙二胺衍生物，但其硫化物和碳酸盐难再生，使溶剂失去部分脱硫能力；MDEA是叔胺，不与CO2反应生成降解产物，也不与COS、CS2等有机硫反应，因而不存在化学降解问题。
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第三章 天然气脱水
天然气脱水是指从天然气中脱除饱和水蒸气或从天然气凝液（NGL）中脱除溶解水的过程。脱水的目的是：
① 防止在处理和储运过程中出现水合物和液态水； ② 符合天然气产品的水含量（或水露点）质量指标；
③ 防止腐蚀。因此，在天然气露点控制（或脱油脱水）、天然气凝液回收、液化天然气及压缩天然气生产等过程中均需进行脱水。
天然气及其凝液的脱水方法有吸收法、吸附法、低温法、膜分离法、气体汽提法和蒸馏法等。
1. 天然气水合物抑制剂的作用机理。
水合物热力学抑制剂是目前广泛采用的—种防止水合物形成的化学剂。
作用机理：改变水溶液或水合物的化学位，使水合物的形成温度更低或压力更高。 对热力学抑制剂的基本要求是：①尽可能大地降低水合物的形成温度；②不与天然气的组分反应；③不增加天然气及其燃烧产物的毒性；④完全溶于水，并易于再生；⑤来源充足，价格便宜；⑥冰点低。 .动力学抑制剂
动力学抑制剂在水合物成核和生长的初期吸附于水合物颗粒的表面，防止颗粒达到临界尺寸或者使已达到临界尺寸的颗粒缓慢生长，从而推迟水合物成核和晶体生长的时间，因而可起到防止水合物堵塞管道的作用。由于其在水溶液相中所需要的最低质量浓度很低(小于0.5%),故尽管其价格很高，但运行成本还是比热力学抑制剂低。 .防聚剂
作用机理: 防聚剂是一些聚合物和表面活性剂，使体系形成油包水（W/O）型乳化液，水相分散在液烃相中，防止水合物聚集及在管壁上粘附，而是成浆液状在管内输送，因而就不会堵塞管道。
属于这类抑制剂的有烷基芳香族磺酸盐及烷基聚苷等。同样，由于其在水溶液相中所需要的最低质量浓度很低(小于0.5%),故尽管其价格很高，但运行成本还是比热力学抑制剂低。
2. 甲醇与甘醇类抑制剂的性能比较。
①甲醇抑制剂投资费用低，但气相损失大，故操作费用高；甘醇类抑制剂投资费用高，但操作费用低；
②甲醇的抑制效果最好，其次为乙二醇，再次为二甘醇；
③为防止甲醇气相损失，甲醇适于低温操作；甘醇类抑制剂适合较高温度操作，低温可能导致其粘度太大。
④当操作温度低于-40℃时，甲醇更适合，因为甘醇的粘度大，与液烃分离困难；操作温度高于-40℃且连续注入的情况下，首选二甘醇。
⑤甲醇具有中等程度的毒性，可通过呼吸道、食道及皮肤侵入人体，人体中毒量为5～10mL,致死剂量为30mL；而甘醇类抑制剂无毒。
3. 甘醇脱水的工艺流程。
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4. 天然气吸收法脱水工艺各参数选择的基本原则。
吸收塔的脱水负荷和效果取决于原料气的流量、温度、压力和贫甘醇的浓度、温度及循环流率。
① 原料气流量 吸收塔的塔板通常均在低液气比的“吹液”区操作，如果原料气量过大，将会使塔板上的“吹液”现象更加恶化，这对吸收塔的操作极为不利。但是，对于填料塔来讲，由于液体以润湿膜的形式流过填料表面，因而不受“吹液”现象的影响。 ② 原料气温度、压力 由于原料气量远大于甘醇溶液量，所以吸收塔内的吸收温度近似等于原料气温度。吸收温度一般在15～48℃，最好在27～38℃。温度低于15℃甘醇溶液粘度增加，更易起泡；温度大于48℃，增加装置脱水负荷，脱水效果差 ③贫甘醇进吸收塔的温度和浓度
由图可知，当吸收温度一定时，随着贫甘醇浓度增加，出塔干气的平衡露点显著下降；吸收温度降低，出塔干气的平衡露点也下降，将使甘醇粘度增加，起泡增多。
预测的平衡露点比实际露点低，其差值与甘醇循环流率、理论塔板数有关，一般为6～11℃。 贫甘醇进吸收塔的温度应比塔内气体温度高3～8℃。如果贫甘醇温度比气体低，就会使气体中的一部分重烃冷凝，促使溶液起泡。反之，贫甘醇进塔温度过高，甘醇汽化损失和出塔干气露点就会增加很多。 ④甘醇循环流率
原料气在吸收塔中获得的露点降随着贫甘醇浓度、甘醇循环流率和吸收塔塔板数（或填料高度）的增加而增加。因此，选择甘醇循环流率时必须考虑贫甘醇进吸收塔时的浓度、塔板数（或填料高度）和所要求的露点降。
甘醇循环流率通常用每吸收原料气中1kg水分所需的甘醇体积量（m3）来表示，故实际上应该是比循环率。三甘醇循环流率一般选用0.02～0.03 m3/kg水，也有人推荐为0.015～0.04 m3/kg水。如低于0.012 m3/kg水，就难以使气体与甘醇保持良好的接触。当采用二甘醇时，其循环流率一般为0.04～0.10m3/kg水。
5. 提高甘醇纯度的几个方法。
除最常用的汽提法、负压法外，目前还有一些可提高甘醇浓度的专利方法如下。
1.DRIZO法
DRIZO法即共沸法，见图3-16所示。此法是采用一种可汽化的溶剂作为汽提剂。离开重沸器汽提柱的汽提气（溶剂蒸气）与从精馏柱出来的水蒸气和BTEX（即苯、甲苯、乙苯和二甲苯）一起冷凝后，再将水蒸气排放到大气。DRIZO法的优点是所有BTEX都得以回收，三甘醇的浓度可达99.999%，而且不需额外的汽提气。
DRIZO法适用于需提高甘醇浓度而对现有脱水装置进行改造,或需要更好地控制BTEX和CO2排放的场合。
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2. COLDFINGER法
COLDFINGER法不使用汽提气，而是利用一个插入到缓冲罐气相空间的指形冷却管将气相中的水、烃蒸气冷凝，从而提高了贫甘醇浓度。冷凝水和液烃从收液盘中排放到储液器内，并周期性地泵送到进料中。COLDFINGER法再生系统工艺流程示意图见图3-17。 COLDFINGER法可获得的贫三甘醇浓度为99.96%。
3. CLEANOL+法
CLEANOL+法中包含了提高甘醇浓度和防止空气污染的两项措施。该法采用的汽提剂是BTEX，在重沸器中汽化后作为汽提气与水蒸气一起离开精馏柱顶去冷凝分离。分出的BTEX经蒸发干燥后循环使用，含BTEX的冷凝水经汽化后回收其中的BTEX，回收BTEX后的净水再去处理。
CLEANOL+法可获得浓度为99.99%的贫甘醇。此法不使用任何外部汽提气，而且无BTEX或CO2排放。此法可很容易地用于一般的甘醇 再生系统中。 再生方法 汽提法 负压法 DRIZO法 COLDFINGER法 三甘醇质量浓度/% 露点降/℃ 99.2～99.98 99.2～99.9 99.99以上 99.96 55～83 55～83 100～122 55～83
6. 几种天然气脱水吸附剂的种类及特性。 天然气脱水过程要求吸附剂应具有以下特性
①必须是多孔性的、具有较大吸附比表面积的物质。用于天然气脱水的吸附剂比表面积—般都在500—800m2／g，比表面积越大，其吸附容量(或湿容量)越大。
②对流体中的不同组分具有选择性吸附作用，亦即对要脱除的组分具有较高的吸附容里。 ③具有较高的吸附传质速度，在瞬间即可达到相间平衡。
④能简便而经济地再生，且在使用过程中能保持较高的吸附容量，使用寿命长。 ⑤工业用的吸附剂通常是颗粒状的。为了适应工业应用的要求，吸附剂颗粒在大小、几何形状等方面应具有一定的特性。例如，颗粒大小适度而且均匀，同时具有很高的机械强度以防止破碎和产生粉尘(粉化)等。 ⑥具有较大的堆积密度。
⑦有良好的化学稳定性、热稳定性以及价格使宜、原料充足等。
1. 活性氧化铝
①活性氧化铝是一种极性吸附剂，以部分水合与多孔的无定形Al2O3为主，并含有少量其它金属化合物；
②比表面积可达250m2/g以上；
③湿容量大，常用于水含量高的气体脱水；
④呈碱性，可与无机酸发生反应，不宜用于酸性天然气脱水；
⑤ 微孔孔径极不均匀，没有明显的吸附选择性，在脱水时还能吸附重烃且在再生时不易脱除；
⑥采用活性氧化铝干燥后的气体露点可达-70℃。 2. 硅胶
① 硅胶是一种晶粒状无定形氧化硅，分子式为SiO2 nH2O，其比表面积可达300m2/g；
② 硅胶为极性吸附剂,它在吸附气体中的水蒸气时,其量可达自身质量的50%,即使在相对湿度为60%的空气流中,微孔硅胶的湿容量也达24%，常用于水含量高的气体脱水； ③ 硅胶在吸附水分时会放出大量的吸附热，易使其破裂产生粉尘；
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