天然气脱硫
浅析天然气脱硫主要方法
![浅析天然气脱硫主要方法](https://img.taocdn.com/s3/m/1d4a4bb982d049649b6648d7c1c708a1284a0ac9.png)
浅析天然气脱硫主要方法
天然气脱硫是指将含有高硫化物的天然气中的硫化氢、二硫化碳等硫化物分离出去的
过程。
对于天然气脱硫,主要有以下几种方法:
1. 物理吸收法:物理吸收法是通过将含有高硫化物的天然气与具有较高溶解度的溶
剂接触,使硫化氢等硫化物从天然气中被溶剂吸附和吸收。
常用的溶剂有甲醇、乙二醇等。
物理吸收法具有脱硫效果好、工艺简单等特点,但其能耗较大,处理量较小(多用于小规
模天然气脱硫)。
3. 生物脱硫法:生物脱硫法是通过利用硫氧化细菌等微生物将含有高硫化物的天然
气中的硫化氢等硫化物氧化为硫酸盐(或硫元素),从而达到脱硫的目的。
生物脱硫法具
有脱硫效果好、对环境友好等特点,但其操作条件较为特殊,处理量较小。
4. 吸附法:吸附法是通过将含有高硫化物的天然气通过一种吸附剂进行吸附,从而
将硫化氢等硫化物分离出去。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛等。
吸附法具有脱硫效果好、操作简便等特点,但吸附剂的再生和更新会产生一定的成本和环境问题。
以上所述的天然气脱硫方法各有优缺点,选择合适的脱硫方法需要考虑天然气的硫化
物含量、处理量、设备投资、操作成本、环境影响等因素。
在实际应用中,往往采用多种
方法的组合来实现对天然气的有效脱硫。
浅析天然气脱硫主要方法
![浅析天然气脱硫主要方法](https://img.taocdn.com/s3/m/7bc0f920fbd6195f312b3169a45177232f60e422.png)
浅析天然气脱硫主要方法天然气中的硫化氢对环境和健康都具有危害性,对于天然气的使用和储存,必须进行脱硫处理。
目前,常用的天然气脱硫主要方法包括物理法、化学法和生物法。
物理法是指通过物理手段将硫化氢从天然气中分离出来的方法。
常见的物理法包括吸收法和冷凝法。
吸收法是利用溶液和气体之间的溶解度差异,将硫化氢吸收到溶液中,从而去除硫化氢。
这种方法操作简单,无需添加其他化学药品,但对吸收剂的选择要求高,且吸收剂的再生过程比较复杂。
冷凝法是将含硫天然气冷却至硫化氢的饱和蒸汽压以下,使硫化氢逸出并凝结,从而达到去除硫化氢的目的。
这种方法不需要吸收剂,操作相对简单,但需要耗费大量的能源。
化学法是指通过添加化学试剂与硫化氢发生反应,将其转化为较易处理的产物的方法。
常见的化学法包括氧化法、还原法和中和法。
氧化法是通过添加氧化剂,如氧气或过氧化氢与硫化氢反应,将其氧化为硫酸盐或硫醇。
这种方法可以高效地去除硫化氢,但需要消耗大量的氧化剂。
还原法是通过添加还原剂,如亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,将硫化氢还原为硫化物。
这种方法较为简单,但需要频繁更换还原剂和后期处理产生的废弃物。
中和法是通过添加氢氧化钠、氢氧化钙等中和剂与硫化氢反应,将其中和为硫化物或硫酸盐。
这种方法操作简单,但也会产生大量的废弃物,对排放的废水处理要求较高。
生物法是利用微生物对硫化氢进行氧化反应,将其转化为硫酸盐或硫酸氢盐的方法。
常见的生物法包括硫酸盐还原菌法和硫酸氢盐还原菌法。
硫酸盐还原菌法利用一些专门的硫酸盐还原细菌,将硫化氢氧化为硫酸盐,从而去除硫化氢。
硫酸氢盐还原菌法则是利用一些专门的硫酸氢盐还原菌,将硫化氢氧化为硫酸氢盐。
这两种方法对温度、pH值等环境条件有一定要求,操作较为复杂。
天然气脱硫主要的方法包括物理法、化学法和生物法。
不同的方法适用于不同的情况,需要综合考虑成本、效率和环保等因素来选择合适的脱硫方法。
浅析天然气脱硫主要方法
![浅析天然气脱硫主要方法](https://img.taocdn.com/s3/m/6777a14303020740be1e650e52ea551810a6c9c9.png)
浅析天然气脱硫主要方法天然气脱硫是指利用不同的方法将天然气中的硫化氢和二硫化碳等含硫化合物去除的过程。
天然气中的含硫化合物不仅会对环境和人体健康造成危害,还会对天然气设备造成腐蚀,因此脱硫处理是天然气加工中不可或缺的一环。
在实际的生产中,天然气脱硫主要有化学脱硫法、物理脱硫法和生物脱硫法三种方法。
本文将从这三种主要方法着手,对天然气脱硫进行浅析。
一、化学脱硫法化学脱硫法是利用化学方法将含硫化合物转化为易溶解或易挥发的物质来实现脱硫的方法。
最常用的化学脱硫方法是氧化还原法和吸收法。
1.氧化还原法氧化还原法是将硫化氢气体氧化成硫酸氢盐或硫酸来完成脱硫的方法。
其中最常用的氧化剂是空气和过氧化氢。
当天然气中的硫化氢气体通过氧化剂催化氧化后,产生的硫酸氢盐或硫酸会在吸收液中溶解,从而实现了脱硫的效果。
氧化还原法的优点是操作简单、设备投资较小,但缺点是需要大量的氧化剂,且产生的硫酸盐容易结晶堵塞设备。
2.吸收法吸收法是利用一定溶液将天然气中的硫化氢和二硫化碳等含硫化合物吸收、浓缩,然后再进行氧化或还原反应转化为易溶解或挥发的物质的方法。
根据不同的溶液可以将吸收法分为物理吸收法和化学吸收法两种。
二、物理脱硫法物理脱硫法是利用物理方法将天然气中的含硫化合物分离或转化为易处理的物质的方法。
物理脱硫法主要包括凝结法、吸附法和膜分离法。
1.凝结法凝结法是通过降低天然气中的含硫化合物的温度,使其凝结成固体或液体的方法来实现脱硫的。
常用的凝结剂为液化石油气或丙烷。
将含硫化合物冷却后凝结成液体或固体,然后通过分离设备将其分离出去,从而实现脱硫的目的。
凝结法的优点是操作简单,但需要消耗大量的冷却剂,并且对设备要求较高。
2.吸附法吸附法是利用固体吸附剂将天然气中的含硫化合物吸附到表面上,然后再通过再生或更换吸附剂来实现脱硫的方法。
常用吸附剂为活性炭、分子筛等。
吸附法的优点是可以循环使用吸附剂,但需要对吸附剂进行再生或更换,操作上相对复杂。
天然气脱硫工艺介绍
![天然气脱硫工艺介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/964ddbf488eb172ded630b1c59eef8c75fbf95cb.png)
天然气脱硫工艺介绍(1)工程中常用的天然气脱硫方法天然气脱硫的方法有很多种,习惯上把采用溶液或溶剂做脱硫剂的脱硫方法称为湿法脱硫,采用固体做脱硫剂的脱硫方法称为干法脱硫。
一般的湿法脱硫有化学溶剂法(如醇胺法)、物理溶剂法(如Selexol法、Flour法)、化学-物理溶剂法(如砜胺法)和直接转化法(如矾法、铁法)。
常见的干法脱硫有膜分离法、分子筛法、不可再生固定床吸附法和低温分离法等。
(2、天然气脱硫方法选用原则天然气组分、处理量、硫含量、厂站所处自然条件、产品质量要求、运行操作要求等都是天然气脱硫工艺的选择依据。
目前,根据国内外工业实践的经验,天然气脱硫脱碳工艺的选择原则可参考以下内容。
①原料气中含硫量高,处理量大,硫碳比高需要选择性吸收H2S同时脱除相当量的C02,原料气压力低,净化气H2S要求严格等条件下,可选择醇胺法作为脱酸工艺。
②原料气中含有超量的有机硫化物需要脱除,宜选用砜胺法。
此外,H2S 分压高的原料气选用砜胺法时能耗远低于醇胺法。
③H2S含量较低的原料气中,潜硫量在0.2t/d〜5t/d时可考虑直接转化法,潜硫量低于0.2t/d的可选用非再生固体脱硫法如固体氧化铁法等。
实践中,往往在选择基本工艺方案之后,根据具体情况进行技术经济比较,最终确定天然气的脱硫脱碳方法。
图1和图2分别表示了原料气中酸气分压和出口气质量指标对脱硫方案选择的影响。
5图2脱硫方案选择与进、出口气质量指标的关系(3)低含硫量天然气脱硫方案Gosflaw(l0*N J /davl图1脱硫方案选择与酸气分压的关系10QK100MMAalCLd十U0-U0JC2UU0U10%1000%Xia-*100XW*1XW*IG 乂ELIOCX10*Arid G AS htOuiloi C ;a&(V%)某项目天然气组分和参数如下:由表可知,本工程的特点是含硫量低,处理量不大,出口气要求较严格。
可用的几种脱硫工艺方案如下:①干法脱硫——固定床吸附法氧化铁固体脱硫是典型的干法脱硫工艺,处理原料气中的H2S含量一般在10ppm到1%之间。
天然气干法脱硫技术
![天然气干法脱硫技术](https://img.taocdn.com/s3/m/f7f14bb7f71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a2729.png)
天然气干法脱硫技术1. 简介天然气是一种重要的能源资源,然而,天然气中常常含有硫化氢等硫化物,这些硫化物对环境和人体健康都有很大的危害。
因此,在天然气的生产和利用过程中,需要进行脱硫处理,以降低其对环境和人体健康的危害。
天然气脱硫技术主要包括湿法脱硫和干法脱硫两种方式。
本文将重点介绍天然气干法脱硫技术。
2. 天然气干法脱硫技术原理天然气干法脱硫技术是利用吸附剂对天然气中的硫化物进行吸附,并通过再生过程将吸附剂中的硫化物去除的一种脱硫技术。
具体的脱硫过程如下:•吸附:将含有硫化物的天然气通过脱硫装置,天然气中的硫化物被吸附剂上的活性位点吸附下来。
吸附剂通常采用金属氧化物或硫化物等材料。
•再生:吸附剂饱和后,进入再生阶段。
通过升温或吹气等手段,将吸附剂上的硫化物脱附下来,使吸附剂重新恢复吸附性能。
•循环:将再生过的吸附剂重新送入吸附阶段,继续对天然气中的硫化物进行吸附。
通过多次循环,可以实现对天然气中硫化物的高效去除。
3. 天然气干法脱硫技术优势相比湿法脱硫技术,天然气干法脱硫技术具有以下优势:•适用范围广:天然气干法脱硫技术可以适用于不同规模和不同硫含量的天然气脱硫,具有很大的灵活性。
•设备简单:天然气干法脱硫技术所需的设备相对简单,投资和运维成本较低。
•脱硫效率高:天然气干法脱硫技术可以实现较高的脱硫效率,大部分硫化物可以被去除。
•废物处理方便:天然气干法脱硫技术产生的废物较少,易于处理和处置。
综上所述,天然气干法脱硫技术在天然气脱硫过程中具有很大的优势和应用前景。
4. 天然气干法脱硫技术的应用案例天然气干法脱硫技术已经在多个国家和地区得到应用。
以下是一些典型的应用案例:案例一:美国天然气干法脱硫项目在美国,天然气干法脱硫技术已广泛应用于天然气加工和利用过程中。
通过采用先进的干法脱硫技术,可以有效减少天然气中的硫化物含量,保护环境和人体健康。
案例二:澳大利亚LNG项目在澳大利亚的一个LNG项目中,天然气干法脱硫技术成功应用于天然气的脱硫处理过程。
天然气脱硫原理及工艺流程
![天然气脱硫原理及工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/3811994d640e52ea551810a6f524ccbff121caf5.png)
天然气脱硫原理及工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!天然气脱硫原理与工艺流程详解天然气作为一种清洁、高效的能源,其在工业和日常生活中得到了广泛应用。
天然气净化中的脱硫方法与节能措施
![天然气净化中的脱硫方法与节能措施](https://img.taocdn.com/s3/m/e43578e85ebfc77da26925c52cc58bd63086935a.png)
天然气净化中的脱硫方法与节能措施一、天然气脱硫方法1. 物理吸附法物理吸附法利用一定的吸附材料来吸附气相中的有害成分,进而达到净化气体的目的。
常用的吸附材料有活性炭、分子筛、硅胶等。
这种方法具有简单、可靠、成本低等优点,但其脱硫效果较差,而且吸附材料的合理选择也十分关键。
2. 化学吸收法化学吸收法是利用含碱性成分的吸收液与气体进行接触,使其中的硫化氢等有害气体被吸收掉。
常用的化学吸收剂有甲醇、乙醇、二乙醇胺(DEA)、甲酰胺(MEA)等。
由于该方法脱硫效率高,在工业中得到了广泛应用,但是也存在着化学吸收剂成本较高、易挥发和污染等问题。
3. 生物脱硫法生物脱硫法是一种新兴的脱硫技术,利用特定的生物菌株降低气体中的硫化氢含量,达到净化的目的。
该方法具有脱硫效率高、耗能少、环境友好等优点,但是其控制、维护成本较高,操作也较为复杂。
4. 燃烧法燃烧法是将气体中的硫化氢等有害气体在高温下直接燃烧,从而使其转化为二氧化硫等无害气体。
该方法脱硫效率高,但是需要消耗大量的能源,因此其应用较为有限。
脱硫工艺是一个耗能较大的过程,为了使脱硫的成本降低,提高能源利用效率,需要采取一些节能措施,主要包括以下几个方面:1. 优化脱硫设备的设计结构通过改进脱硫设备的设计结构,增加气液接触面积,实现脱硫效率的提高。
此外,还可以降低反应器的高度,减少设备阻力,从而降低能耗。
2. 循环利用脱硫液脱硫液经过反应后,也可通过循环利用,减少硫化氢等有害气体的泄漏,增加脱硫效率。
同时,还可以减少脱硫液的消耗,节约能源和减少环境污染。
3. 采用新型脱硫材料新型的脱硫材料具有吸附能力强、脱硫效率高等特点,可以降低脱硫设备的能耗。
此外,新型材料的生产成本也相对较低,因此在实际应用中具有广泛的市场前景。
4. 实施废气热回收废气热回收就是将排放的废气中含有的热量回收利用,用于加热脱硫液等,从而减少能源的浪费。
这将十分有利于天然气净化中能源利用的提高。
浅析天然气脱硫主要方法
![浅析天然气脱硫主要方法](https://img.taocdn.com/s3/m/a7c9bc6e3069a45177232f60ddccda38376be18d.png)
浅析天然气脱硫主要方法天然气是一种重要的清洁能源,但在其生产和利用过程中会产生一定的硫化氢和二氧化硫等有害气体。
这些有害气体不仅对环境造成污染,而且对人体健康也会造成危害。
对天然气中的硫化氢和二氧化硫进行脱除是十分必要的工作。
目前,主要的天然气脱硫方法包括物理吸附法、化学吸收法和生物脱硫法等。
本文将对这些主要的脱硫方法进行一次浅析。
一、物理吸附法物理吸附法主要是通过适当的吸附剂将天然气中的硫化氢和二氧化硫吸附下来,从而实现脱硫的目的。
目前广泛应用的吸附剂有活性炭、分子筛和硅胶等。
物理吸附法的工作原理比较简单,操作成本低,但是由于对硫化氢和二氧化硫的吸附能力有限,所以需要定期更换或再生吸附剂,增加了运行成本。
物理吸附法只能对低浓度的硫化氢和二氧化硫进行有效脱除,对于高浓度的有害气体效果不佳。
二、化学吸收法化学吸收法是利用具有一定亲和力的化学溶剂,将天然气中的硫化氢和二氧化硫溶解到溶剂中,再通过吸收溶剂再生的方式实现脱硫。
目前应用较多的化学吸收剂有胺类和碱液等。
化学吸收法脱硫效率高,能够对高浓度的硫化氢和二氧化硫进行有效脱除,但操作成本较高,而且对溶剂的再生和回收过程存在一定的技术难度。
三、生物脱硫法生物脱硫法是利用一些特定的微生物或者酶类来将天然气中的硫化氢和二氧化硫进行生物降解,从而实现脱硫的目的。
生物脱硫法是一种环保、经济的脱硫方法,具有设备简单、能耗低、无二次污染等优点。
但是生物脱硫法需要较为长时间的培养和生物反应过程,对操作人员的技术要求较高。
以上所述为天然气脱硫的主要方法,不同的方法各有优劣,具体应用还需根据天然气脱硫的实际情况来选择。
未来,随着环保技术的发展和进步,相信会有更多更先进的脱硫方法应用于天然气脱硫领域,为清洁能源的生产和利用提供更为可靠的技术支撑。
浅析天然气脱硫主要方法
![浅析天然气脱硫主要方法](https://img.taocdn.com/s3/m/0af4571cbc64783e0912a21614791711cc7979da.png)
浅析天然气脱硫主要方法
天然气脱硫主要方法包括物理法、化学法和生物法。
物理法主要是通过吸附、过滤、
吸收等方式去除硫化氢,化学法则是通过物理吸收和化学反应等手段去除硫化氢,生物法
是通过微生物将硫化物转化为硫酸盐和元素硫等无害物质。
物理法主要有物理吸附法、过滤法和吸收法。
物理吸附技术是将天然气经过一定的填料,如活性炭、分子筛等材料,使硫化氢被吸附在填料表面。
过滤法则是通过过滤材料去
除硫化氢,通常使用的过滤材料是陶土、石英砂、活性炭等。
吸收法则是将天然气经过一
定的溶液中,使硫化氢溶解在溶液中,然后从溶液中分离出来。
化学法主要有化学吸收法、氧化法和还原法。
其中化学吸收法主要是利用稀碱溶液、
氧化剂等化学试剂与硫化氢反应,生成硫化物和水,从而达到脱硫的目的。
氧化法和还原
法则是利用氧化剂和还原剂与硫化氢反应,生成稳定的硫化物或元素硫,从而去除硫化
氢。
生物法主要有生物过滤法和生物反应法。
生物过滤法是将有机载体的微生物生长在填
料表面,利用微生物的代谢活动将硫化氢转化为硫酸盐和元素硫等无害物质。
生物反应法
则是利用微生物的作用,在生物反应器中将硫化氢转化为硫酸盐和元素硫等无害物质。
总体来看,天然气脱硫技术的选择取决于硫化氢的含量、硫化物的种类和天然气的物
理化学特性等因素。
不同的脱硫技术各有优劣,需要根据具体情况进行选择和应用。
同时,随着环保法规的不断完善和要求的提高,对脱硫技术的要求也会越来越高,因此研发更加
高效、环保的脱硫技术也是必须的。
浅析天然气脱硫主要方法
![浅析天然气脱硫主要方法](https://img.taocdn.com/s3/m/80762a32f56527d3240c844769eae009581ba2b3.png)
浅析天然气脱硫主要方法天然气是一种重要的清洁能源,但是在天然气的生产和加工过程中,常常存在着硫化氢和二硫化碳等有害气体。
这些有害气体不仅污染了环境,还会对人们的健康和安全造成威胁。
脱除天然气中的硫化氢和二硫化碳是至关重要的。
目前,天然气脱硫主要采用化学法、物理法和生物法等方法。
下面将对这些方法进行浅析。
一、化学法1. 碱液脱硫法碱液脱硫法是一种较为常见的天然气脱硫方法。
其原理是利用强碱液与含硫天然气发生化学反应,将其中的硫化氢等有害气体转化为不溶于水的硫化物,从而实现脱硫的目的。
碱液脱硫法的优点是脱硫效率高,能够满足天然气中硫化氢含量的要求,但其缺点是造成了化学废水的排放,需要进行后续的处理和处理成本较高。
2. 氧化法氧化法是通过将含硫气体与氧气或氧化剂进行反应,将其中的硫化氢转化为硫酸氢盐或硫。
这种脱硫方法具有脱硫效率高、操作简单等优点,但也存在着氧化剂的选择、温度、压力等条件要求较高的缺点。
二、物理法1. 吸附法吸附法是一种常用的天然气脱硫方法。
其原理是利用吸附剂对天然气中的硫化氢和二硫化碳等有害气体进行吸附,从而实现脱硫的目的。
吸附法的优点是脱硫效果好,吸附剂可循环使用,但其缺点是对吸附剂的选择和再生过程等要求较高。
膜分离法是利用特定的膜对天然气中的硫化氢和二硫化碳进行分离,在膜上形成硫化氢和二硫化碳浓度梯度,从而实现脱硫的目的。
膜分离法的优点是脱硫效果好、操作简单,但其成本较高,对膜的选型和维护等要求较高。
三、生物法生物法是利用特定的微生物对天然气中的硫化氢和二硫化碳进行生物转化,从而实现脱硫的目的。
生物法的优点是环保、节能,但需要对微生物的培养和管理等进行一定的投入,同时在一些极端环境条件下生物法的脱硫效果可能会受到影响。
四、综合方法综合方法是指利用化学法、物理法和生物法等多种脱硫方法进行组合应用,从而达到更好的脱硫效果。
综合方法的优点是各种方法互补,能够提高脱硫效率,但同时也增加了设备投资和运行维护成本。
浅析天然气脱硫主要方法
![浅析天然气脱硫主要方法](https://img.taocdn.com/s3/m/7bf2158364ce0508763231126edb6f1aff0071ee.png)
浅析天然气脱硫主要方法天然气主要成分是甲烷,在其它杂质中包括二氧化碳、氢硫化物和水等。
其中,氢硫化物是污染物质之一,由于硫元素的存在,天然气中的氢硫化物会对环境造成较大的污染,对人体健康也有不良影响。
因此,降低天然气中硫物质的含量,对于保护环境和人民健康具有重要意义。
这时候,天然气脱硫技术的应用就显得非常重要。
本文将从天然气脱硫的基本原理、主要方法、优缺点等方面进行分析。
一、天然气脱硫的基本原理1.化学吸收法:采用化学药剂溶液进行吸收或反应,将硫化氢吸收和转化成其他化合物,从而实现脱硫。
2.物理吸收法:通过吸收剂材料的物理吸附能力达到脱硫目的。
3.氧化吸收法:通过氧化剂将硫化氢氧化生成硫酸,实现脱硫。
1.物理吸附法物理吸附法在除去天然气中硫化氢结晶化的方面非常有效。
吸附剂通常是由具有很高的表面积的炭黑,活性炭和其他高亲吸附剂组成。
在这个过程中,天然气会通过这些吸附剂,硫化氢会被吸取,其他气体分子则从另一侧穿过吸附剂返回到原始输出中。
2.吸收法吸收法是天然气中脱硫的主要方法之一。
在这个过程中,天然气会通过一个包含吸收液的塔,硫化氢会被吸收剂化学反应捕捉到,然后再通过气体出口管道释放出来。
通常使用的吸收液包括,胺(MEA)、二甲醚胺(DMEA)、甲二胺(MDEA)和三乙胺(TEA)。
催化剂可以被添加进反应中来提高吸收效率。
3.催化氧化法催化氧化法是一种高效、直接的脱硫方法,用于除去天然气中残留的硫化氢。
它是通过在气流中注入一个催化剂,将硫化氢催化氧化氧化硫酸。
然后,其余的气体组分与经氧化处理的气体一起从输送系统中输出。
三、天然气脱硫方法的优缺点物理吸附法的优点在于其简单性与高效性。
这种方法的硫化氢处理和清除过程没有化学反应的产生,所需要的吸附剂对硫化氢具有极高的亲和力和特征。
但这种方法不适合处理大流量气体。
利用吸收法可进行高效的硫化氢脱除,这种方法对天然气中含有的硫(如硫酸化合物)具有极好的处理能力。
天然气脱硫技术
![天然气脱硫技术](https://img.taocdn.com/s3/m/2a4a422a5e0e7cd184254b35eefdc8d376ee14c9.png)
天然气脱硫技术引言随着全球能源结构的调整和清洁能源的兴起,天然气作为一种高效、环保的能源资源,正日益受到人们的和重视。
然而,天然气中含有的硫化物如硫化氢(H2S)和二硫化碳(CS2)等会对天然气开采和利用过程中的设备和管道造成严重的腐蚀和损害。
因此,为了提高天然气的品质和安全性,脱硫技术成为了天然气处理过程中的重要环节。
本文将详细介绍天然气脱硫的技术原理、工艺流程、优点及应用前景。
技术原理天然气脱硫技术主要基于化学吸收和物理吸收两种原理。
化学吸收法是利用酸性气体与碱性溶液反应的化学原理,将硫化物转化为可分离的硫化合物,如Na2S、CaS等。
物理吸收法则利用不同气体在特定溶剂中的溶解度差异,将硫化物从天然气中分离出来。
常用的物理吸收剂包括醇胺类、聚乙二醇类、毗啶类等。
工艺流程天然气脱硫的工艺流程主要分为以下几个步骤:1、预处理:去除天然气中的尘土、水分等杂质,保证进入脱硫装置的天然气品质。
2、吸收:将预处理后的天然气引入脱硫装置,与吸收剂发生反应,使硫化物被吸收剂吸收。
3、再生:将吸收剂从硫化物中分离出来,使其循环使用。
4、产品气处理:对脱硫后的天然气进行干燥、压缩等处理,以满足输配气要求。
具体案例中,化学吸收法的工艺流程如下:1、预处理:通过除尘、除水等措施,将天然气中的杂质分离出来。
2、吸收:在吸收塔中,用碱性溶液(如NaOH)与天然气中的酸性气体(如H2S)反应,生成可分离的盐类(如Na2S)。
3、再生:通过加热、减压等手段,使吸收剂从盐类中分离出来,循环使用。
4、产品气处理:对脱硫后的天然气进行干燥、压缩等处理,以满足输配气要求。
技术优点天然气脱硫技术具有以下优点:1、耗能低:相对于其他能源密集型处理方法,天然气脱硫技术的能耗较低。
2、效果好:采用化学吸收和物理吸收两种原理,可以有效地将天然气中的硫化物脱除,达到较高的净化效果。
3、操作简便:天然气脱硫装置的操作简单、稳定,可实现自动化控制。
天然气净化中的脱硫方法与节能措施
![天然气净化中的脱硫方法与节能措施](https://img.taocdn.com/s3/m/8021dcaa112de2bd960590c69ec3d5bbfd0ada0a.png)
天然气净化中的脱硫方法与节能措施天然气作为清洁能源之一,受到越来越多的关注和应用。
天然气中含有硫化物等有害物质,需要进行净化处理,以保证其安全环保的使用。
本文将重点介绍天然气净化中的脱硫方法以及相关的节能措施。
一、天然气中的硫化物污染问题天然气中的硫化物是天然气中的主要污染物之一,是一种有害气体。
在天然气的提取、储运、使用过程中,硫化物容易释放到大气中,对环境和人体健康造成危害。
天然气的脱硫处理至关重要。
二、天然气脱硫方法1. 化学吸收法化学吸收法是目前应用最为广泛的脱硫方法之一。
其原理是通过将含有硫化物的天然气与氨水或氧化钠溶液接触,使硫化物与溶液中的活性成分发生化学反应,生成硫化氢,再通过后续的处理将硫化氢转化为硫。
2. 生物脱硫法生物脱硫法是一种环保型的脱硫方法,它利用特定微生物在一定条件下能够将硫化物氧化转化为硫酸盐来实现天然气的脱硫。
这种方法不需要大量的化学试剂,操作简便,且产生的副产物可用于生产硫肥等产品,因此备受关注。
3. 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种物理吸附的方法,通过将天然气通过活性炭床,利用活性炭对硫化物的高效吸附能力来去除硫化物。
这种方法操作简单,但需要定期更换或再生活性炭,因此成本较高。
4. 膜分离法膜分离法是一种新兴的脱硫技术,利用特殊的膜对硫化物进行筛选分离。
该方法对能耗要求较低,成本较低,且产物纯度高,处理效果好。
以上几种方法各有优缺点,用户在选择时需要根据具体的情况来进行综合考量。
三、天然气脱硫过程中的节能措施天然气脱硫过程是一个耗能较大的环节,为了降低能耗、提高脱硫效率,需要采取一系列的节能措施。
1. 设备优化脱硫设备的优化设计和选择对于节能效果至关重要。
合理的设备布局、设备材料的优化选择、设备的热工参数的调整等都可以有效地提高设备的利用率,减少能源的浪费。
2. 热能回收利用在脱硫过程中产生的热能可以通过合理的设计,进行回收利用。
可以利用余热来加热其他需要热源的部分,或者直接用来加热介质等,达到能源的最大化利用。
浅析天然气脱硫主要方法
![浅析天然气脱硫主要方法](https://img.taocdn.com/s3/m/80a18908ce84b9d528ea81c758f5f61fb73628ad.png)
浅析天然气脱硫主要方法天然气是一种清洁、高效的燃料资源,被广泛应用于工业生产、城市供暖和发电等领域。
天然气中含有少量的硫化氢、二氧化硫等有害气体,这些有害物质对环境和人体健康都会造成危害。
脱除天然气中的硫化氢、二氧化硫等有害气体,即天然气脱硫,是保障环境和人类健康的关键环节。
目前,天然气脱硫的主要方法主要包括化学吸收法、物理吸收法和生物脱硫法。
本文将从这三种主要方法进行浅析,以期对天然气脱硫技术有更深入的了解。
一、化学吸收法化学吸收法是目前应用最广泛的一种天然气脱硫方法。
该方法是利用化学药剂与含硫气体进行反应,将有害气体吸收或转化成无害的产物。
常用的化学吸收剂包括胺类、氧化铁、碱液等。
1. 胺法脱硫胺法脱硫是将含硫天然气与胺类溶液进行接触,使得硫化氢和二氧化硫等有害气体被胺类物质吸收,从而达到净化天然气的目的。
胺法脱硫的原理是通过胺类物质与硫化氢和二氧化硫的化学反应,生成硫醇和硫醚等产物,然后再通过升温或减压等方式将产物从胺溶液中分离出来。
胺法脱硫也存在一些问题。
胺类物质的选择需要考虑工艺条件、含硫气体的性质以及后续的产物处理等因素,否则会导致脱硫效率不高。
胺类物质在脱硫过程中会受到氧化、分解等影响,需要定期更换,这会增加成本,同时也对环境造成一定的影响。
氧化铁法脱硫是利用氧化铁与硫化氢发生氧化还原反应,将硫化氢转化为硫磺或硫酸盐,进而实现脱硫目的。
氧化铁法脱硫原理简单、操作方便,且可以通过再生和循环利用来降低成本。
氧化铁法脱硫对硫化氢的脱除效率并不高,且还原后的氧化铁需要再生处理和再利用,增加了系统的复杂程度。
二、物理吸收法物理吸收法是利用溶剂与有害气体进行物理吸附或吸收,然后再分离出来再进行处理。
常用的物理吸收剂包括活性炭、分子筛、液膜等。
活性炭法脱硫是利用活性炭对含硫气体进行吸附,达到脱硫的目的。
活性炭具有较大的比表面积和孔隙结构,能够有效吸附有害气体,如硫化氢、二氧化硫等。
活性炭法脱硫操作简单、成本低,且可以通过再生和再利用来降低成本。
天然气脱硫
![天然气脱硫](https://img.taocdn.com/s3/m/b31e37262f60ddccda38a051.png)
5.2 脱硫方法分类与选择
(7)其它 如对气体脱硫、尾气处理有关的环保要求和规 范、以及脱硫装置的投资和操作费用等。 尽管需要考虑的因素很多,但按原料气处理量 计的硫潜含量或硫潜量(kg/d)是一个关键因素,与 间歇法相比,当原料气的硫潜量大于45kg/d时,应 优先考虑醇胺法脱硫。 据统计,全世界2000多套气体脱硫装置中,有 半数采用醇胺法脱硫,其次是砜胺法。90年代后 MDEA的用量已占醇胺总量的30%左右。
2、主要脱硫方法
方法名称 脱硫剂 脱硫情况 一、化学吸收法 工业应用
15%~25% 单乙醇胺 (质量分率)单 (MEA法) 乙醇胺水溶液
醇 改良二乙 25%~30% 胺 醇胺 法 (SNPA- (质量分率)二 DEA法) 乙醇胺水溶液
50%~70% 二甘醇胺 (质量分率)二 (DGA法) 甘醇胺水溶液
5.2 脱硫方法分类与选择
(4)对需要脱除的酸性组分的选择性要求 在各种脱硫方法中,对脱硫剂最重要的一个要求是 其选择性,有些方法的脱硫剂对天然气中某一酸性组 分的选择性可能很高,而另外一些方法的脱硫剂则无 选择性。 (5)原料气的处理量 有些脱硫方法适用于处理量大的原料气脱硫,有些 方法只适用处理量小的原料气脱硫。 (6)原料气的温度、压力及净化气的温度、压力 有些脱硫方法不宜在低压下脱硫.而另外一些方法 在脱硫温度高于环境温度时会受到不利因素的影响。
5.2 脱硫方法分类与选择
二、脱硫方法的选择
1、考虑因素 天然气脱硫方法的选择,不仅对于脱硫过程本身, 就是对于下游工艺过程包括硫磺回收、脱水、天然气 油回收以及液烃产品处理等方法的选择都有很大影响。 在选择脱硫方法时需要考虑的主要因素是: (1)天然气中酸性组分的类型和含量 大多数天然气中的酸性组分是H2S和CO2,但有的 还可能含有COS、CS2、RSH等,只要气体含有这些组 分中的任何一种,就会排除选择某些脱硫办法的可能 性。
天然气净化脱硫的工艺
![天然气净化脱硫的工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/2b951285fc0a79563c1ec5da50e2524de518d0c4.png)
天然气净化脱硫的工艺
天然气净化脱硫的工艺一般包括以下几个步骤:
1. 吸收:将含有高浓度二氧化硫(SO2)的天然气通过吸收塔中的吸收剂(一般为氨水或胺溶液)吸收到液相中,生成硫酸盐离子。
2. 氧化:将吸收后的液相中的硫酸盐离子氧化成硫酸,采用氧气或气体中的氧化剂(如过氧化氢)进行氧化反应。
3. 再生:将氧化后的硫酸进行分离和再生,一般采用脱硫液自热再生、汽提再生或加热蒸发再生等方法。
4. 浓缩:通过蒸发或其他方法将脱硫液中的水分去除,提高脱硫液的浓度。
5. 沉淀:将浓缩后的脱硫液进行沉淀处理,使其中的固体硫酸盐沉淀下来,并与其他杂质一同去除。
6. 过滤:将沉淀后的液体进行过滤处理,去除其中的固体残留物。
7. 蒸发:对过滤后的液体进行蒸发,使其浓缩。
8. 结晶:将浓缩后的液体进行结晶处理,得到纯度较高的硫酸盐。
9. 干燥:对结晶后的硫酸盐进行干燥处理,使其达到所需的干燥程度。
以上就是一种常见的天然气净化脱硫工艺,不同的工艺会有所不同,具体可以根据需要来选择适合的工艺。
天然气净化中的脱硫方法与节能措施
![天然气净化中的脱硫方法与节能措施](https://img.taocdn.com/s3/m/e8e82c6b0166f5335a8102d276a20029bd646324.png)
天然气净化中的脱硫方法与节能措施天然气是一种清洁高效的能源,但是其中存在的硫化氢和二氧化硫等硫化物会影响天然气的使用和对环境造成污染。
脱除天然气中的硫化物成为了天然气净化的重要环节。
本文将探讨天然气净化中的脱硫方法和节能措施。
一、天然气脱硫方法1. 生物脱硫生物脱硫是利用硫杆菌等微生物降解天然气中的硫化物,将其转化为硫元素或硫酸盐,并随着废水排出。
这种方法不仅能有效地去除天然气中的硫化物,而且产生的废水也较易处理。
但是生物脱硫需要一定的温度、PH值和氧气浓度等条件,操作技术较为复杂,投资和运行成本较高。
2. 化学脱硫化学脱硫是利用化学方法将天然气中的硫化物转化为其他物质并分离出来,常用的方法包括氧化脱硫、吸收剂脱硫等。
氧化脱硫是利用氧气将硫化物氧化为硫酸盐或硫酸氢盐,再通过沉淀或过滤等方式将其分离出来。
吸收剂脱硫是在天然气中通入一定的溶液或吸附剂,吸附或与硫化物发生化学反应,然后通过再生或处理的方式将硫化物分离出来。
这两种方法都能较为有效地去除天然气中的硫化物,操作简单,但是需要消耗大量的化学药剂和能源,且产生的废物处理较为复杂。
二、天然气脱硫的节能措施1. 设备优化对脱硫设备进行优化,提高设备的效率和稳定性,降低能耗和维护成本。
例如采用新型高效吸附剂、优化吸附塔结构、提高膜分离技术的稳定性等。
2. 能源回收在脱硫过程中产生的废热能、废水和废气等资源进行回收利用,如利用余热蒸汽发电、利用废水回收资源、将废气中的有用物质回收等。
3. 优化工艺流程通过对脱硫工艺流程进行优化,减少流程阻力,提高传质和传热效率,减少能耗并提高设备利用率。
4. 智能控制采用先进的自动化和智能控制技术,实现设备的智能化运行,减少人为操作和监管,提高设备的运行稳定性和效率。
5. 节能改造对现有的脱硫设备进行节能改造,采用新型高效节能设备、加装废热回收设备、优化设备运行参数等。
结语:天然气脱硫是天然气净化的关键环节,采用适当的脱硫方法和节能措施,不仅可以有效地去除天然气中的硫化物,降低环境污染,而且可以减少能源消耗,提高能源利用效率,实现可持续发展。
天然气脱硫工艺介绍
![天然气脱硫工艺介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/dcdcc33f30b765ce0508763231126edb6e1a7642.png)
天然气脱硫工艺介绍天然气脱硫工艺是为了降低天然气中硫化氢(H2S)和二硫化碳(CS2)等具有毒性和腐蚀性的硫化物含量而设计的方法。
天然气中的硫化氢和二硫化碳会对环境和设备造成严重的伤害,因此脱硫工艺对于天然气的处理非常重要。
目前,常用的天然气脱硫工艺主要有物理吸收法、化学吸收法和氧化法。
物理吸收法是利用特定溶剂吸收天然气中的硫化氢和二硫化碳。
常用的溶剂有甲醇、乙醇、三乙醇胺等。
物理吸收法工艺简单,能够高效地去除高浓度的硫化氢和二硫化碳,但对于低浓度的硫化物去除效果较差。
化学吸收法基于酸碱中和反应,将天然气中的硫化物转化为易于分离的化合物。
常见的化学吸收剂有酸性溶液、氨碱溶液等。
化学吸收法对于同时存在硫化氢和二硫化碳的天然气具有较好的去除效果,但会产生大量腐蚀性物质,对设备的腐蚀问题需要引起重视。
氧化法通过氧化反应将硫化氢和二硫化碳转化为易于分离的硫酸盐或硫。
常用的氧化剂有空气、氧气和氯气等。
氧化法适用于高压气体脱硫,不需要吸收剂,脱硫效率高,但氧化副产物对设备的腐蚀性较大。
除了上述主要的脱硫工艺外,还有一些辅助工艺可以用于提高脱硫效率。
例如,吸附法可以通过吸附剂吸附硫化氢和二硫化碳,进而实现脱硫的目的。
选择吸附剂应根据工艺要求和废物处理的可行性进行优化。
在实际应用中,通常采用多种工艺的组合来进行天然气的脱硫。
例如,常见的组合是物理吸收法与氧化法相结合,先通过物理吸收法去除大部分硫化物,再利用氧化法去除残留的硫化物。
总之,天然气脱硫工艺是为了去除天然气中的硫化氢和二硫化碳而设计的方法。
各种脱硫工艺各有优缺点,根据天然气的特性和工艺要求选择合适的工艺和组合,以确保高效、安全地对天然气进行脱硫处理。
天然气脱硫工艺流程
![天然气脱硫工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/5d585282a0c7aa00b52acfc789eb172ded639925.png)
天然气脱硫工艺流程天然气脱硫是指将天然气中的硫化氢和二氧化硫等硫化物去除的过程。
硫化氢和二氧化硫是天然气中的有害气体,不仅会对环境造成污染,还会对人体健康造成危害。
因此,天然气脱硫工艺流程是天然气处理中非常重要的环节。
天然气脱硫工艺流程主要包括物理吸收法、化学吸收法和生物脱硫法三种方法。
物理吸收法是利用溶剂对硫化氢进行吸收,然后再对溶剂进行再生,得到高纯度的天然气。
常用的物理吸收剂有甲醇、乙醇、乙二醇等。
物理吸收法的优点是操作简单,设备投资和运行成本低,但对硫化氢的吸收效果较差,需要使用大量的溶剂。
化学吸收法是利用氧化剂氧气或硝酸盐对硫化氢进行氧化,生成硫酸盐或硫酸,然后再利用碱性溶液对硫酸盐或硫酸进行吸收。
常用的化学吸收剂有氧化铁、氧化锌、氧化铜等。
化学吸收法的优点是硫化氢吸收效果好,但操作复杂,设备投资和运行成本高。
生物脱硫法是利用硫氧化细菌对硫化氢进行氧化,生成硫酸盐或硫酸,然后再利用碱性溶液对硫酸盐或硫酸进行吸收。
生物脱硫法的优点是对硫化氢吸收效果好,操作简单,设备投资和运行成本低,但需要维护好生物脱硫系统的稳定性。
在天然气脱硫工艺流程中,选择合适的脱硫方法取决于天然气中硫化氢和二氧化硫的含量、脱硫效果要求、投资和运行成本等因素。
通常情况下,化学吸收法和生物脱硫法适用于高硫天然气的脱硫,而物理吸收法适用于低硫天然气的脱硫。
天然气脱硫工艺流程中,除了选择合适的脱硫方法外,还需要考虑脱硫设备的设计和运行参数的优化。
例如,脱硫设备的选型、操作温度和压力、溶剂或吸收剂的选择和再生方法等都会影响脱硫效果和成本。
总的来说,天然气脱硫工艺流程是一个复杂的系统工程,需要综合考虑技术、经济、环保等多方面因素。
只有选择合适的脱硫方法,并进行合理的设计和运行参数优化,才能保证天然气脱硫效果达标,同时降低投资和运行成本,实现经济效益和环保效益的双赢。
浅析天然气脱硫主要方法
![浅析天然气脱硫主要方法](https://img.taocdn.com/s3/m/9561f5be05a1b0717fd5360cba1aa81144318f9f.png)
浅析天然气脱硫主要方法天然气中的二氧化硫是一种常见的污染物,具有臭味和对人体健康的危害。
对天然气中的二氧化硫进行脱硫处理是非常必要的。
目前,主要的天然气脱硫方法包括化学吸收法、物理吸附法和生物脱硫法。
本文将对这三种主要的脱硫方法进行浅析。
化学吸收法是一种常用的脱硫方法。
它的原理是将含有二氧化硫的天然气通过吸收剂,使二氧化硫与吸收剂反应生成可溶于液相的硫酸盐。
常用的吸收剂包括氧化钙、氨水和二氧化硫溶液等。
化学吸收法具有操作简单、脱硫效率高、产生的硫酸盐可以用作化肥的优点。
使用化学吸收法脱硫会产生大量废液,需要进行处理和排放,增加了环境污染。
物理吸附法是一种基于吸附原理的脱硫方法。
它利用吸附剂吸附天然气中的二氧化硫,以实现脱硫的目的。
常用的吸附剂有活性炭、沸石和分子筛等。
物理吸附法的优点是操作简单、没有废液产生、对环境污染较小。
物理吸附法的脱硫效率较低,需要频繁更换和再生吸附剂,增加了成本。
吸附剂的选择和设计也是一个关键的问题。
生物脱硫法是一种利用特定的微生物去除天然气中二氧化硫的方法。
这些微生物可以通过氧化反应将二氧化硫转化为硫酸盐。
生物脱硫法的优点是无化学消耗品、操作简单、无废液产生、对环境污染小。
生物脱硫法对温度、pH值和营养物质等条件有较高的要求,微生物的活性和稳定性也是一个挑战。
天然气脱硫的主要方法包括化学吸收法、物理吸附法和生物脱硫法。
不同的脱硫方法各有优缺点,应根据实际情况选择合适的方法进行脱硫处理。
还需要进行进一步的研究和探索,以提高脱硫效率、降低成本,并减少对环境的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
天然气脱硫 Prepared on 22 November 2020巴音郭楞职业技术学院毕业论文论文题目: 天然气脱硫工艺研究进展院(系): 石油化工学院专业: 石油化工生产技术班级:12级高职(2)班学号 :** : ***指导老师:刘莎老师新疆·库尔勒天然气脱硫工艺研究进展王金龙(巴音郭楞职业技术学院石油化工学院841000)[摘要] 随着天然气工业的快速发展,为天然气处理所需的各种新工艺、新设备、新技术应用提供了很好的发展环境。
但随着含硫的气体排放量日益增加,环境逐渐恶化。
主要指含有大量的H2S气体,由于H2S气体遇到冷凝水时[1],不仅会给管道和容器带来腐蚀,还会随硫化物应力腐蚀裂开。
对环境的污染逐步加深,使天然气脱硫的工艺不断提升。
本文主要研究综述了醇胺法脱硫、砜胺法脱硫以及含硫物对环境的污染,天然气脱硫的方法、工艺因素和工况条件以及对硫磺的回收与尾气处理的过程。
[关键词]天然气脱硫;醇胺法;砜胺法;环境污染。
[收稿日期]:2014年5月12日[作者简介]:王金龙(1991-),男,甘肃人,专科生,主要研究方向天然气脱硫。
[电子邮箱][联系电话]:引言天然气作为一种清洁燃料,其开发和利用已在全球受到普遍关注。
近10年来,天然气消费量的年均增长率为%,远高于同期石油消费量增长率的%.近20年来,我国以煤烟型污染为主的大气污染日益严重。
全国600多个城市中,大气质量达到国家一级标准的不足l%,2/3的城市处于二级或更差的大气污染水平。
据统计,我国分别于约有30%和20%的城市SO2和NO2超标,酸雨已扩散到近1/3的国土中[2]。
因此,从改变能源结构人手,改善环境质量,实现可持续发展,己成为我国进人21世纪的当务之急。
我国有丰富的天然气资源,但是我国目前所产的天然气1/3以上高含硫,故发展天然气工业必须先解决其净化问题。
国内天然气的使用量逐年增加,对天然气脱硫工艺要求也随之提高[3]。
为此,国内制定了相关规定,控制污染物排放量。
这就要求加大研究和开发节能、高效、环保的新型工艺技术,用于天然气净化等领域。
含物H2S的平均含量47803 mg/m357470 mg/m358201 mg/m348693 mg/m312%-34% 30%左右 10%-28% 23%-34%随机采样的硫含量(体积分数)SO2的平均浓度mg/m3 mg/m3mg/m3mg/m3 mg/m33国内的研究现状:近年来我国内先后建成的高含硫气田和气井,主要体现了高含硫气田技术工艺,设备材料选择,防腐工艺的国内技术水平。
我国天然气的开发最早始于四川省[7],就我国而言,天然气开发是伴随着石油的开发而逐渐发展起来的。
截止1997年,全国已形成四川、莺-琼、渤海湾三大气层生产区,松辽、渤海湾两大溶解气生产区。
1997年中国天然气年产量为222. 2×108 m3,中国新星石油集团×108 m3。
1998年中国天然气年产量为×108 m3,创历史最高录[9]。
整体来看,全国气层采出程度仅为%,国内天然气的使用量逐年增加,预计2015年消费量将自目前的×1010 m3/d跃增至1011 m3/d,其中国内产量将达700 m3/a [10]。
四川地区(含重庆市)天然气产量占全国的一半左右,且大都是含硫的。
这对环境系统影响很大。
为此,国内制定了相关规定,控制污染物排放量。
这就要求加大研究和开发节能、高效、环保的新型工艺技术,用于天然气净化等领域。
国外的研究现状:20世纪 50 年代以来,世界各国高含硫天然气的脱硫工艺取得了很大的发展,在研究领域涉及含硫天然气脱水技术、防腐技术、防硫堵技术方面取得进展。
世界天然气探明储量主要集中于俄罗斯及中东地区,两地天然气探明储量分别占世界总探明量的%与 32. 4%。
从市场角度看,世界天然气的发展有以下阶段[30]:(1)国内市场阶段;(2)国际区域市场阶段;(3)全球市场阶段;(4)天然气取代石油成为第一能源阶段,这是一个渐进的发展过程,届时天然气在世界能源消费结构中将占据首位,按照目前的发展趋势,天然气取代石油成为主要能源是必然趋势;(5)被太阳能-氢能源取代而退居第二能源的阶段,这将需要更长的时间,按照目前世界能源结构的发展趋势[27],至少需要百年时间才能实现。
总之天然气脱硫技术随着天然气工业的快速发展,为天然气处理所需的各种新工艺、新设备、新技术的应用提供了很好的条件。
天然气脱硫的目的是为用户提供合乎标准的净化气。
天然气脱硫与硫磺回收尾气处理上均面临若干技术问题,并需投入大量资金来进行技术改造。
另外,由于天然气气质的变化,部分净化厂的适应性问题也很突出,需逐一加以改造。
由此可见,国内天然气脱硫面临着十分繁重的任务,需进一步加大研究力度,开发出新型集成式脱硫新技术。
2.天然气脱硫工艺天然气的脱硫方法现今脱硫的方法很多.但可归纳为干法脱硫和湿法脱硫两大类。
(见表-3).(表--3脱硫方法的分类)[9] 再生循环使用并可以回收富有价值的硫磺。
但目前在脱硫方法中使用最多的、最普遍的是醇胺法和砜胺法。
醇胺法脱硫醇胺法脱硫是湿法脱硫的一种,是以醇胺水溶液为吸收剂,属于化学吸收。
该方法脱除H 2S 等酸气的过程主要为化学过程所控制,因此在低压力操作下工作。
常用的醇胺类溶剂有一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二异丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)等。
下列表一给出了四类方法的主要特点及重要指标。
(表--4脱硫方法的技术特点指标)[24]种类硫化物 无机硫 有机硫 干法脱硫氧化铁、活性炭、氧化锌、氧化锰法 钴-钼加氢法、氧化锌法等 湿法脱硫 化学吸收法—氨水催化法、ADA法、乙醇胺法冷氢氧化钠吸收法(脱除硫醇) 热氢氧化钠吸收法(脱除硫氧化碳)物理吸收法—低温甲醇洗涤法 物理化学吸收法—环丁砜法该脱硫方法的优点是:反应能力强;溶剂价格低;化学稳定性好;容易复活;酸气烃含量低;与其它许多方法相比装置投资少。
净化天然气中H2S含量可降至6 mg/m3以下[7]。
它的缺点是:MEA溶剂要和原料气中的cos、cs2及O2发生不可逆的变质体;较其它醇胺法有较高的溶剂蒸发损失,脱除硫醇效率低,当有CO2共存时,对H2S的吸收无选择性,较其它脱硫法能耗高。
醇胺法脱硫既可以脱除硫化氢又可以脱除二氧化碳,一般认为在两种酸气之间没有选择性。
醇胺法脱硫工艺流程:原料气从吸收塔底部进入,与从塔顶部进入的贫胺溶液逆流接触脱硫净化后,从吸收塔顶部引出,离开吸收塔的富胺溶液,通过换热器与贫胺溶液换热得到加热,然后在再生塔中再生,脱除的硫化氢和二氧化碳再生酸气进入克劳斯装置进行硫回收,贫胺经冷却泵进入吸收塔。
该过程以一乙醇胺为例脱硫流程如下图。
(图--1)图-1 DEA脱硫工艺流程简易图[17]净化天然气高压吸收原料天然气塔醇胺法脱硫的适用范围:(1)MEA(2)DEA;(3)MDEA砜胺法脱硫(又称sulfinol法)从国内脱硫的方法来看,砜胺法也是天然气脱硫普遍采用的方法.其脱硫方法是以醇胺的环丁砜水溶液为吸收剂,也是醇胺的化学吸收和环丁砜的物理吸收综合的物理--化学吸收。
1963年,荷兰的壳牌公司首先提出sulfinol-proccess(国内习惯称为矾胺法),即以sF-DIPA水溶液作为脱除H2S和CO2的溶剂[22].是一种用化学、物理溶剂处理酸性天然气工艺;它的腐蚀性小,降解产物生成不敏感.在低的气分压下以DIPA化学吸附为主,在高天然气脱硫的方法、腐蚀和检测的分压下以SF物理吸附为主,除环丁外砜,虽然物理溶剂有多种多样,如二乙醇二甲醚等.但化学溶剂则多采用MDAE。
讽胺法的流程中主要设备包括:脱硫塔、富热闪蒸塔、贫富换热器、再生塔、再沸器以及其它冷却器、泵等.在脱硫塔内,原料气中的H2S被化学溶剂一醇胺水溶液所吸收,脱硫后气体从塔顶流出,富液经闪蒸、预热后进人再生塔,借塔底再沸器产生的汽体进行提取脱附;塔顶为脱吸的酸气,塔底为再生的贫液,经换热、水冷却后循环回脱硫塔顶.以叔胺为例看其脱除H2S和CO2的机理如下[27]:H2S + R3N HS- + R3NH+CO2 + H2O + R3N R3NH + HCO3-结合以上脱硫方法对天然气脱硫方法的选择不仅对于脱硫过程本身有影响,而且对于下游工艺过程主要包括硫磺回收、脱水、天然气液回收及液烃处理等方法的选择都有很大的影响.选择脱硫方法的重要指标主要是动力和投资费用,但在许多情况下这种选择是困难的,因为它受到三方面因素的制约:(1)外部因素——原料气的类型、组成、温度、压力、要求的净化度动力资源参数(蒸汽压力现有废热)利用二次动力的可能性等,即不取决于净化方法的设备工艺配置因素;(2)内部因素——热量消耗、电力、溶剂、废渣设备的重量和型式,以及它们于原料气和净化度各参数的关系,即对净化方法的设备工艺配置有影响的参数;(3)经济因素——动力资源、原料、废渣、设备的价格,以及某种形式的原料[14](溶剂等)和动力的稀缺程度。
同时在选择各种醇胺法和砜胺法时有下述几点原则:(a)当酸气中硫化氢和二氧化碳含量不高,二氧化碳与硫化氢含量之比小于等于6,并且同时脱除硫化氢和二氧化碳时,应考虑采用MEA法或混合胺法;(b)当酸气中二氧化碳与硫化氢含量之比大于等于5,且需选择性脱除硫化氢时,应采用MDEA法或其配方溶液法;(c)酸气中酸性组分分压高有机硫化物含量高,并且同时脱除硫化氢和二氧化碳时,应采用Suilfinol-D法;如需选择性脱除硫化氢时,应采用Sulfinol-M 法;(d) DGA法适宜在高寒及沙漠地区采用;(e)酸气中重烃含量较高时,一般宜用醇氨法;脱硫新工艺及技进术改脱硫新工艺有以下三种:(1)结晶硫法(Crystasulf):该工艺适合于含中低潜硫量气的脱硫,其脱硫溶剂含有一种非水溶性的对硫磺具有高溶解性切沸点高的有机物作为溶硫剂。
该工艺反应速度快、转化率高,能够经济地处理潜硫量为~30 t/d的含硫气[21]。
(2)电化学膜法:利用气体混合物在压差作用下通过薄膜(如醋酸纤维素膜)时各组分渗透速率的差异来实现的。
该法将脱硫和制硫集中在一个工序进行,省去了传统的克劳斯制硫和尾气处理,设备简单,工艺流程短,占地面积少,不存在溶液储存和腐蚀问题[8]。
(3)非水溶液Orystasulf法:采用对元素硫具有高溶解性的非水溶液,用常规孔板吸附器由酸气中排除硫化氢,然后硫化氢与溶解的二氧化硫反应产生溶解的元素硫.在吸附器、闪蒸罐或溶液管线中没有固相存在,整个过程不会出现堵塞现象。
天然气脱硫技术的发展研究应通过以下五方面:(a)通过加强对吸收剂分子结构的研究,设计出新配方型的脱硫溶剂以及添加剂,比如复合型物理--化学吸收剂,能够结合二者的优势,以便将来出现气质变化的情况下能有相应的解决措施。