随着目前天然气气田的大规模开采及LNG产业的迅速发展,对天然气预处理工艺提出了更高的要求。有机胺法作为目前应用最为广泛的天然气脱碳方法逐渐成为研究的重点和热点,其旨在寻找脱碳性能更好、循环流量和再生能耗更低、腐蚀性更小,价格适中的吸收剂配方,并在满足工业生产要求的基础上,以降低生产成本为目的,确定最优的工艺操作参数。本文在课题组前期成员进行了大量伯胺、仲胺、叔胺、烯胺、空间位阻胺、哌嗪等不同种类单一及混合胺液性能研究筛选结果的基础上,以天然气深度脱碳为目的,选定四种性能优良的胺液配方展开研究。首先针对四种胺液配方中的单一胺液和目前研究较少的TEA+A混合胺液开展反应动力学研究,建立动力学模型,计算分析反应速率常数、增强因子和吸收速率等指标,并进行混合胺液交互作用系数的研究。在理论研究的基础上,采用天然气胺法脱碳中试实验装置对四种胺液配方进行模拟工业实际生产的吸收和再生性能的综合评判,考虑价格等因素,优选出综合性能较优的胺液配方,并采用小型反应釜实验装置对其与工厂实际应用的胺液进行补充实验,验证其性能,结果显示本文优选的胺液配方性能优良。在前期优选配方研究的基础上,采用HYSYS软件建模,进行不同酸气浓度和原料气流量下配比的优化和胺液适用性分析,最终总胺浓度不变条件下,确定一种较优配比的胺液为MDEA+1.1molA。完成配比优化后,对天然气脱碳工艺进行吸收和再生操作参数的优化,确定最优的吸收温度、吸收压力、再生温度、再生压力及胺液循环流量等,为胺液配方的工业应用提供理论基础。