天然气脱硫技术论文

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天然气脱硫

天然气脱硫

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]。

天然气脱硫方法探讨,化工范文.doc

天然气脱硫方法探讨,化工范文.doc

天然气脱硫方法探讨,化工-景彩阳李廷彬【摘要】天然气是一种储藏在地下的烃类混合气体,主要由低分子饱和烃为主的烃类气体与少量非烃类气体组成。

天然气中通常含有H2S,CO2和有机硫等酸性组分,在水存在下会腐蚀金属,含硫组分有难闻的臭鸡蛋气味、剧毒、使催化剂中毒等缺点,需净化后方能符合标准。

【关键词】天然气脱硫技术方法基本原理醇胺法1.天然气脱硫的目的及意义天然气作为一种新兴能源,在我们的生活中占据着越来越重要的地位。

据众多国际权威机构和专家预言:天然气将逐渐取代石油在能源消耗结构中的地位,到21世纪中期将进入“天然气世纪”。

世界上天然气的储量十分丰富,现常规天然气的终可采储量约为327.4×103m3,而非常规天然气资源估计有1397×1012—4430×1012m3,这为天然气成为一种优质清洁能源和重要的化工原料提供了资源保障。

自地下储集层冲采出的天然气中都含有一定的H2S,有机硫等酸性组分,这些组分的存在往往会造成严重的后果:1..H2S和有机硫等酸性组分在水的存在下还会腐蚀管路和设备,同时也造成了不必要的动力消耗。

2.硫组分中大部分有剧毒,而且还有可能使催化剂催化剂中毒;含硫天然气燃烧后直接排入大气,产生严重的SO2环境污染,产生酸雨等灾害,损害大面积农作物。

2.国内外有关的研究现状目前,国内外已见的天然气脱硫方法名目繁多,不下数十种。

如果以脱硫剂的状态来分,则天然气脱硫法可分为干法和湿法两大类。

(1)干法---采用固体型的脱硫吸附剂,这类固体物质包括天然泡沸石、分子筛和海绵状氧化铁等。

(2)湿法---采用各类液体溶液脱硫剂。

此法多用于高压天然气中酸性气体组分含量较多的情况。

湿法本身又可按条件分为:化学吸收法、物理吸收法、复合法、直接氧化法和膜分离法。

3.天然气脱硫技术方法天然气中常含有H2S、CO2和有机硫化合物,这三者又通称为酸性组分(或酸性气体)。

这些气相杂质的存在会造成金属材料腐蚀,并污染环境。

天然气干法脱硫技术

天然气干法脱硫技术

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。

天然气的湿法脱硫技术研究2600字

天然气的湿法脱硫技术研究2600字

天然气的湿法脱硫技术研究2600字摘要:天然气是一种优质能源,应用前景广阔,但必须经过脱硫处理。

湿法脱硫工艺被广泛采用,湿法又可分为化学吸收法、物理吸收法、混合吸收法和氧化还原法,每种方法都有自己的特点和适用场合。

总结了这些方法,并说明了其特点和应用,天然气脱硫工艺日趋完善,脱硫技术正向着多样化、环保、节能的方向发展。

毕业关键词:天然气湿法脱硫工艺流程前言天然气的主要成分是甲烷、乙烷,同时还伴生H2S、CO2、硫醇等酸性气体。

酸性气体,特别是H2S,是有害气体,会腐蚀管道和设备,当天然气作为工业原料时,硫会导致催化剂中毒。

我国2001年开始实施的天然气质量标准对商品天然气的成分做出了明确规定一类天然气中H2S≤6mg/ m3。

因此天然气无论是作为民用燃料,还是作为工业原料,脱硫处理都是非常必要的。

根据脱硫工艺中的脱硫剂的相态不同,脱硫分为干法和湿法两大类。

常见的干法脱硫剂有海绵铁、分子筛、氧化锌、活性炭,由于脱硫剂一般不能再生,大规模工业上应用较少。

湿法脱硫采用溶液作为脱硫剂,通过吸收-再生装置实现连续循环使用,目前广泛用于大规模天然气的净化。

湿法脱硫根据吸收原理的差异,又可分为物理吸收法、化学吸收法、混合吸收法和氧化吸收法。

一、物理吸收法该方法采用有机溶剂作吸收剂,通过物理方法将天然气中的酸性气体脱除。

由于该法存在共吸现象,影响净化气的热值和硫磺的质量,因而多用来吸收酸气分压高、重烃含量低的天然气。

物理吸收法处理量大、再生容易、大部分酸气可减压闪蒸出来;溶剂一般无腐蚀性、不易产生泡沫,可同时脱除有机硫而本身不降解,稳定性好、损耗率低、不易发生冻结[2],但是溶剂价格昂贵和存在共吸现象限制了该法的发展。

1. 脱硫原理利用吸收剂对硫化物的溶解性脱硫,在脱硫过程中不发生化学反应。

2、工艺流程以多乙二醇醚为例,其脱硫的工艺流程为原料气由吸收塔下部入塔,与从塔顶流下的多乙二醇醚溶剂逆流接触,脱除酸气、有机硫后,净化气由塔顶流出。

试论天然气净化厂脱硫工艺

试论天然气净化厂脱硫工艺

试论天然气净化厂脱硫工艺摘要:随着我国可持续发展观的不断贯彻,国内经济逐渐朝着低碳环保方向发展,天然气作为环境友好型能源的一种,对天然气的净化处理的相关要求也逐渐严格。

通常,天然气净化工作包含了脱碳、脱硫等诸多细节,通过这些处理,降低天然气酸性,提高天然气的环保性与综合质量。

本文主要对天然气净化中的传统技术和新型技术应用进行了分析,希望为脱硫工作提供实际参考经验。

关键词:天然气;净化工艺;脱硫一、引言天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数。

天然气中的硫以H2S、硫氧化碳(COS)、甲硫醇(CH3SH)、二甲硫醚(CH3SCH3)等形式存在,其中以H2S和少量有机硫为主。

当前,天然气脱硫主要采用化学催化法脱硫技术。

随着天然气工业的发展,微生物技术和光催化技术在天然气脱硫中取得了显著的进步。

二、天然气脱硫的意义随着全球工业的发展,能源的需求日益增加,天然气已成为能源与环境可持续性发展的必须,天然气作为一种绿色洁净能源,其开发和利用越来越受到人们的重视。

发展天然气工业,必须研究发展天然气净化工艺,解决天然气的输运储备和无害利用问题,尤其要脱除天然气中的硫化物,从源头上减小污染。

而天然气国家标准(GB17820-1999)对预处理后天然气的五项指标要求的标准中包括总硫含量和硫化氢含量,可见脱除硫化氢对天然气净化的重要性。

天然气的硫以H2S,COS,CH3SH,CH3SSCH3等形式存在,其中主要为H2S和少量有机硫。

硫的存在使得天然气在生产、销售、运输过程中会对设备造成一定的腐蚀以及管路堵塞,增加了维修费用和不安全隐患。

同时,天然气作为有机合成的主要原料,在合成反应过程中,硫的存在会使催化剂中毒,天然气中的甲烷作为燃料电池阳极材料对硫的含量也有很高的要求,硫在经过燃烧后生成SO2排入大气中会污染大气,形成酸雨污染土壤、河流。

因此,从设备维护、安全生产、环境保护以及经济成本等各方面考虑,天然气脱硫是十分必要的。

天然气脱硫技术探讨

天然气脱硫技术探讨

2018年05月天然气脱硫技术探讨李岳峰乔治(长庆油田第一采气厂第一净化厂,陕西靖边718500)摘要:天然气中含有硫化氢成分,影响到天然气的输送和使用,采取有效的技术措施,脱除其中的硫,提高天然气质量,满足用户的需要。

不断研究天然气脱硫的工艺技术措施,优选最佳的脱硫方法,提高脱硫的效率。

湿法脱硫技术的应用,气体膜分离法脱硫技术的研究和应用,均达到天然气脱硫的质量标准,见到非常好的效果。

关键词:天然气;脱硫技术;探讨天然气脱硫属于天然气净化处理的范畴,采取最佳的脱硫技术措施,将天然气中的硫化氢脱除,使天然气得到净化,既解决设备腐蚀的问题,同时提高了商品天然气的质量,满足天然气市场的需求。

各种脱硫工艺技术的应用,选择适应气田特点的工艺技术,提高脱硫的效率。

1天然气脱硫方法概述天然气净化的质量标准中,对总硫的含量和硫化氢的含量做出明确的规定,可见,脱硫工艺技术的实施是非常必要的。

天然气脱硫的方法比较多,主要包括湿法脱硫技术措施、氧化还原法脱硫技术措施、活性炭脱硫工艺技术措施、气体膜分离法脱硫技术措施、微生物脱硫技术措施等,依据气田生产的实际情况,优选最佳的脱硫技术,以最少的投入,获得最佳的效益为基础,满足气田生产节能降耗的技术要求。

2天然气脱硫技术措施天然气脱硫的方法主要通过物理方法、化学方法和生物法出发,结合新型的脱硫技术措施,不断提高脱硫处理的效率,满足气田生产的需要。

应用较少的投入,获得最佳的净化效果,不断提高商品天然气的质量,满足天然气用户的需要。

2.1湿法脱硫工艺技术措施湿法脱硫属于化学脱硫的方法,适用于天然气的处理量大,硫化氢含量高的区域,处理效果好。

湿法脱硫的工艺技术措施是通过气液两相的接触,将天然气中的硫化氢转移到液相中去,将气液两相实施分离,对含硫的液相进行再生处理,获得吸收剂,循环使用,将天然气中的硫化器吸收到液相中,达到最佳的脱硫效果。

吸收剂可以使用胺醇溶液,也可以利用催化氧化法,达到脱硫的技术要求。

天然气脱硫脱水处理技术研究

天然气脱硫脱水处理技术研究

天然气脱硫脱水处理技术研究摘要:近年来我国综合国力的不断增强,工业的迅猛发展,涌现出大量的工业企业。

天然气作为化工产品的基础性原料,能够制取多种产品,也能满足人们日常生活中对于能源的需求。

天然气脱硫脱水处理技术的应用,可以保障生产工艺长期运转,为企业创造更多的经济效益。

本文就天然气脱硫脱水处理技术展开探讨。

关键词:天然气;脱硫;脱水;处理技术;应用引言21世纪不仅是一个信息大爆炸的时代,同时也是一个能源消耗的时代。

当前人类日常生活中所使用的能源绝大多数是不可再生能源,像是煤炭、石油和天然气。

根据有关的调查显示,国内含硫气田的天然气产量大概占全国60%左右,而硫化物对于环境和人体都有一定程度的伤害。

因此,有必要对天然气中的硫化物进行过滤。

1含硫天然气概念及危害天然气是一种成分复杂的混合气体,主要包含各类烷烃、饱和水、二氧化碳、硫化物以及其他一些杂质成分。

油气田中刚开采出的天然气硫含量较高,主要以有机硫、各种硫化物的形式存在,当使用硫含量较高的天然气时会产生以下两方面危害:(1)长期使用后产生的硫化物会危及人体健康,产生的硫化物与人身体中的水分结合,形成酸性人体环境;(2)燃烧后的大量硫化物释放到大气中造成环境污染,久而久之会引发酸雨、加重温室效应,对农作物、钢结构、建筑物造成一定的危害。

2天然气的脱硫处理技术2.1化学法脱硫化学法脱硫,主要包括干法与湿法两大种类。

其中,干法脱硫,是指利用固定物质来实现脱硫的效果;湿法脱硫,则是在常温下利用碱性盐溶液、醇胺等物质,与天然气发生反应而得到硫化氢富液,之后通过升温释放出硫化氢,以此完成脱硫并使剂溶液得以循环利用。

(1)干法脱硫。

第一,活性炭吸附法。

以改性活性炭作为脱硫剂的主要成分,在活性炭表面,天然气中的硫化氢与氧气反应会生成单质硫,硫以固体的形式存在于脱硫剂中。

这样,在完成脱硫的同时不会污染环境,经济又环保。

第二,分子筛脱硫法。

分子筛的各分子中,存在着诸多排列整齐、孔径均匀的孔道,因而它的内表面积大,而且局部有极电荷密集分布,这都使得分子筛对硫化氢杂质具备较强的吸附能力。

天然气脱硫技术论文

天然气脱硫技术论文

摘要川渝地区天然气田多数为含硫甚至高含硫气田,有的还含有较多二氧化碳和有机硫,这些气田的开发需要解决与天然气净化相关的技术问题。

中石油西南油气田公司天然气研究院在该技术领域的研究中,已在醇胺溶剂、物理化学溶剂、配方溶剂、液相氧化还原、干法等脱硫技术及硫磺回收技术方面取得了一系列成果,并在天然气净化中获得成功应用。

目前围绕高含硫天然气开发问题,开展了多项天然气净化课题的研究。

关键词天然气净化脱硫硫磺回收随着国民经济的快速发展,能源消耗量呈现出“加速度”的趋势。

预计到2020 年,我国天然气供需缺口将达到800 ×108 m3。

川渝地区是我国天然气生产的重要基地,预计到年底,西南油气田公司天然气年产量就将超过97 ×108 m3 ,约占全国天然气总产量的27% ,它承担着川渝地区和“两湖”地区的安全平稳供气,在我国的能源安全中占有重要位置。

虽然目前川渝地区天然气连续增长最快的时期,但仍然难以满足市场需求,今年缺口达到了8 ×108 m3。

据已掌握的资料预测,即使2010年西南油气田分公司上产到150×108 m3 ,仍是一个供不应求的局面。

川渝地区天然气田属含硫甚至高含硫气田,90%以上天然气都含硫化氢,有的气井硫化氢高达17%以上,有的CO2 /H2 S比值达20%以上,有的还含高达500 mg/m3 的有机硫。

近年西南油气田公司在川东北发现的渡口河、罗家寨、铁山坡、飞仙关等气田皆属特殊含硫气质气田,目前探明的这类天然气储量至少2 777. 5 ×108m3 ,它是川渝地区新增天然气的重要气田。

还有部分边远、分散气井也需进行开发,以满足对天然气的需求。

开发这些含硫气田,需对含硫天然气进行净化处理,使之达到GB17820 - 1999“天然气”标准规定的天然气的技术指标,才能成为商品气供用户使用。

但由于不同气田的天然气中硫化氢、二氧化碳、有机硫含量不同,所采用的净化工艺也存在差异,由此要求开发适用于不同气质的经济合理的工艺技术。

天然气中MDEA法脱硫技术的研究

天然气中MDEA法脱硫技术的研究

天然气中MDEA法脱硫技术的研究天然气是一种清洁能源,当前已成为我国能源结构中很重要的部分。

据统计,我国天然气产量接近7×1010 m3,排名全球第九。

天然气中主要是存在H2S和有机硫化合物等酸性气体。

在运输过程中,会造成金属管道的材料腐蚀,引发重要的安全事故,造成巨大的人生、财产安全;另外在燃烧H2S的过程中,气味难闻,会污染大气环境;此外这些气体在低温过程中结冰堵塞仪表和管线;另外还会导致催化剂中毒等危害,影响产品质量。

所以必须对天然气进行脱硫工艺,使其符合国家标准。

开发安全、环保的天然气资源是势在必行。

论文对国内外MDEA法脱硫技术应用现状做了简要介绍。

对MDEA脱硫法做了详细的评述,介绍了其工艺原理和工作流程。

希望对我国天然气行业的脱硫技术的发展起一定的促进作用。

1 国内外天然气中MDEA法脱硫技术应用现状最早在天然气上采用MDEA脱硫的是美国的FlourCo。

在20世纪40年代末的时候,它就大力推荐使用MDEA法进行脱掉天然气中的H2S。

通过实验室以及工厂中的中试实验来证明此法可行。

到了70年代,美国的Dow chemical Co等对MDEA法脱硫进行了工业应用。

由此很多美国企业都开始采用此法,目前大约有10套左右的MDEA 装置在运转。

比如在伊朗,其Khangiran天然气净化厂也是采用的MDEA法进行脱硫的。

查询资料所知在加拿大,Burnt Timber天然气净化厂也进行了改造方案,采用MDEA溶液进行脱硫处理,预测到2020年时,其H2S的含量会大大降低。

查阅资料所知,我国对天然气使用MDEA法脱硫的研究开始于四川省内。

从1981年开始,四川的天然气研究所就开始了对天然气使用MDEA示脱硫的工业研究。

四川省内第一次将MDEA法脱硫装置应用在工业上是四川达州建设完成的日处理量为25kNm3的脱硫装置。

从这时开始,其它很多地方的天然气公司都开始学习采用此法进行脱硫,比如有渠县脱硫厂和万县脱硫厂。

天然气脱硫技术及应用研究

天然气脱硫技术及应用研究

天然气脱硫技术及应用研究天然气是近年来广泛应用的一种能源,其清洁、高效、便捷的特点备受人们喜爱。

不过,在天然气中,硫化氢、二氧化硫等有害气体的含量却较高,这不仅对环境造成污染,还有可能对人体健康造成一定威胁,因此对天然气的脱硫技术研究和应用也变得尤为重要。

一、天然气脱硫技术概述天然气中的硫化氢和二氧化硫等有害气体对环境和人体健康都有一定威胁。

因此,为了减少这些有害气体对环境的污染和人体健康的威胁,需要对天然气进行脱硫处理。

脱硫技术主要包括化学吸收法、生物脱硫法、物理吸附法、微波辐射法等多种方法。

化学吸收法主要是通过在吸收剂中加入一定量的碱性化合物(例如氨、钠碱等)使吸收剂中的SO2与硫代硫酸盐反应生成硫酸根离子和硫黄。

这种方法可以迅速去除天然气中的SO2,但生产成本较高。

生物脱硫法是利用硫酸还原菌从天然气中去除硫化氢和二氧化硫的生物过程。

这种方法可以在较宽的温度范围内进行,并且还可以使脱硫产物转变成无害的硫、硫酸钙等物质,清洁环保。

物理吸附法主要是利用介孔分子筛等材料对天然气进行吸附,然后再通过升温或者压缩降温等方法来更换吸附剂。

这种方法成本低,但吸附剂的选择和使用过程需要重视经济性和操作难度。

微波辐射法则通过微波辐射对天然气中的硫化氢进行氧化,达到脱硫的目的。

这种方法成本低、能效高、技术成熟。

但考虑到现在该技术中还存在很多待解决的问题,因此还需要进一步的优化和完善。

二、天然气脱硫技术的应用与前景当前,在工业生产、燃气供应、家庭使用等诸多领域中,天然气的需求正在逐渐增加。

因此,节能减排和环保已成为一种趋势,把脱硫技术应用到天然气生产和使用中,立足于保证生产和使用效益的基础上,减少环境污染和生产成本,减排减碳,降低企业的负担和社会的压力。

在未来,提高天然气资源的利用效率,减少环境污染、节能减排、提高环境质量将成为天然气脱硫技术的研究和发展方向,尤其是在大气环境越来越受到关注的情况下。

同时,也需要面对诸多挑战,发展可持续的脱硫技术,提高技术水平和社会层面的应用能力。

天然气脱硫技术研究

天然气脱硫技术研究

化学工程与装备 2014年 第4期 170 Chemical Engineering & Equipment 2014年4月天然气脱硫技术研究罗鹏飞1,张 泉2(1.中国石化青岛液化天然气有限责任公司,山东 青岛 266400;2.中国石化天然气川气东送管道分公司,湖北 武汉 430074)摘 要:天然气脱硫技术,对于天然气的输送、储存与应用,具有十分重要的意义。

广泛调研现有国内外现有天然气脱硫技术,从基础上了解其工作机理,熟悉其适用环境、脱硫剂的预选,以及各种方法的发展方向,对于工程实际中选择脱硫技术以及相关脱硫剂,具有十分重要的意义。

关键词:天然气;脱硫;方法;评价天然气作为一种洁净的燃料能源,为人们所熟知并广泛利用,尤其近年来,全球范围内控制质量的下降,也为天然气在更大程度上替代石油提出了要求。

而我国天然气中普遍含H2S,以及一些有机硫化合物,该类硫类化合物不仅危害人体健康, 污染环境, 而且会对燃气管道及相关设备产生腐蚀作用,尤其在与二氧化碳综合作用下,腐蚀强度极大[1]。

四川的威远-成都输气干线在1968-1997的30年间的就发生过管道事故110余起,其中因内腐蚀造成的事故约占总数的77%,造成事故的主要原因是天然气中硫化氢含量超标,以及商品天然气的水露点控制不严。

正因为天然气需求量的不断增加,而天然气含硫对天然气的运营与使用都有着极大的负面影响,国内外很多研究学者在此方面进行了大量的研究。

就脱硫技术的发展过程,天然气脱硫技术可以分为传统天然气脱硫技术与新型天然气脱硫技术。

1 传统天然气脱硫技术传统天然气脱硫技术由于产生时间相对较早,相关技术与应用经验也较为完备,因此也是目前工程实际中应用较多的天然气脱硫技术。

从脱硫剂的相态来看,传统的天然气脱硫技术可以分为以固体脱硫剂为载体的干法脱硫技术,以及以液体脱硫剂为载体的湿法脱硫技术。

1.1 干法脱硫技术干法采用的是固体脱硫剂,其作用核心在于固体脱硫剂的孔隙度和渗透率等表面特性。

天然气脱硫技术

天然气脱硫技术

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。

天然气脱硫技术探讨唐浩亮

天然气脱硫技术探讨唐浩亮

天然气脱硫技术探讨唐浩亮发布时间:2021-11-04T07:10:49.174Z 来源:基层建设2021年第24期作者:唐浩亮[导读] 随着天然气工业发展势头迅猛,如何做好天然气的净化工作一直是行业陕西延长石油油煤新技术开发公司陕西榆林 718500摘要:内需要突破的技术瓶颈,结合目前的发展情况来看,催化、分离、氧化还原脱硫都是比较先进而且有效的处理方式。

文章主要介绍了目前常见的几种天然气脱硫技术还有一些新兴的脱硫工艺,详细的分析了各种方式的利弊。

关键词:天然气脱硫技术;研究现状;发展趋势一.常见天然气脱硫工艺介绍1.干法脱硫:可以分为金属化合物法以及非金属矿物吸收法两种。

(1)金属化合物法的脱硫原理是利用传统的海绵铁法,通过硫化氢和金属氧化物的化学反应产生金属硫化物和水。

常见脱硫金属有氧化铁和氧化锌。

氧化铁法的突出代表是无定型羟基氧化铁脱硫技术,这种方式的创新性在于解决了脱硫药剂硫容量低的问题,反应活性强,回收率也较高,不会造成环境的污染。

优势在于比普通的脱硫剂来说具有较高的硫容量,能够吸附二氧化碳来提高燃气的热值。

此外氧化铁材料较为低廉,能够循环利用,起到节约资源的效果。

氧化锌法的脱硫原理是通过让氧化锌与硫化氢发生化学反应以脱除天然气中的硫化氢,目前提出了一种改良的氧化锌脱硫法,将氧化锌与有机酸复配脱硫剂结合使用,不仅能够大大缩短脱硫需要的时间,提高脱硫效率,降低了脱硫所需的成本,因此未来发展前景广阔。

(2)非金属矿物吸收法可分为活性炭吸附法和分子筛法。

活性炭吸附法的脱硫原理是利用活性炭这一应用广泛的脱硫剂,可以实现在高温含氧的环境之下仍然能够脱除硫化氢,在常温下也可以进行硫化氢的氧化环节从而实现对硫的吸附。

需要对活性炭进行处理,可将其浸泡在例如氧化铜,氧化铁过渡金属中,来增强活性炭的催化活性,达到更好的氧化和吸附效果。

这种方法的突出优势是操作简便,但活性炭材料成本高。

分子筛法的脱硫原理是利用分子筛自身均匀多孔以及内表面积大的两个特点,在内部形成局部集中的极电荷,这些极电荷的本质是由氧的桥接作用形成的硅铝酸盐分子。

天然气净化中的脱硫方法研究

天然气净化中的脱硫方法研究

天然气净化中的脱硫方法研究【摘要】本文研究主要是介绍几种天然气脱硫中较为常用的5种脱硫方法,其中包括膜分离法、生物催化脱硫法、混合吸收法、物理吸收法以及化学吸收法,对这几种方法所使用的吸收剂以及相关工艺进行研究。

【关键词】天然气脱硫净化天然气净化脱硫方法可分为两类,分别是干法与湿法。

通常情况下,脱硫剂无法再生,因此在工业上,干法的应用情况较少见。

而湿法在脱硫方面的处理量较大,可连续操作,适宜在处理富含硫的天然气时应用。

混合吸收法、物理吸收法以及化学吸收法等均是现阶段较为广泛应用的净化方法。

1 膜分离法有相关试验结果显示,在脱硫处理中应用气体分离膜,可将每立方米所含硫量控制在5mg以内。

而在脱硫中应用单级膜组件,对于烃的损害较大,无法实现经济性。

脱硫率以及烃回收率之间属于相互矛盾的关系,无法同时满足两者,因此在脱硫工作中,应在保证脱硫量的前提下,尽量减少烃的损失量[1]。

①降低进气时的温度,可促进脱硫量的提高,减轻烃损失量;②提高原料气中硫化氢的浓度,在一定程度上可提高脱硫率,减轻烃损失率;单级膜分离也许无法满足对产品纯度、回收率等方面的预定要求,因此可考虑通过多个分离器的级联操作,特别是一些物料的循环级联,从而促进烃回收率、产品纯度等的提高。

2 生物催化脱硫法生物催化脱硫法是通过对微生物新陈代谢的效果而实现脱硫的目的,此方法操作条件较为温和,且操作流程简单,费用合理,其竞争优势较为显著,发展前景也较为明朗。

因为生物酶催化反应具有专一性的特点,因此硫形态的不同使适合应用的脱硫细菌也有所不同。

在有氧条件的基础下,脱硫细菌可通过对无机物(硫化氢、硫、氧化氢等)加以利用而获取能量,在固定空气中的二氧化碳下进行繁殖,同时在酸性条件(或是碱性条件)生长。

排硫硫杆菌、氧化硫硫杆菌、脱氮硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌等均是现阶段有机物中较为常见的可自氧脱硫细菌[2]。

如今,工业化中可用于处理含硫化氢气体的生物脱硫工艺仅有3种,分别是BioSR、Thiopaq、Shell-Paques,这几种脱硫工艺均是对细菌的间接氧化效果加以利用而达到脱硫的目的,而几种工艺仅是在溶液脱硫的处理、再生方式、细菌生存条件等方面存在差异。

浅析天然气脱硫主要方法

浅析天然气脱硫主要方法

浅析天然气脱硫主要方法天然气是一种清洁、高效、环保的能源,被广泛应用于工业生产、民生供暖、交通运输等领域。

但是,天然气中含有硫化氢等有害气体,如果不进行处理,不仅会污染环境,还会对人体健康造成影响。

因此,天然气脱硫技术对于保障公众健康和环境保护具有重要意义。

目前,天然气脱硫的主要方法包括物理法、化学法和生物法三种。

物理法主要是采用吸附、冷凝和膜分离等方法将含硫天然气中的硫化氢等有害气体物理吸附或透过膜隔离,达到脱硫的目的。

其中,吸附法是最常用的一种物理脱硫方法,通过将含硫天然气通过吸附剂(如活性炭、硅胶等)时,硫化氢能够优先被吸附,从而实现脱硫。

但是,吸附剂的维护和更换需要成本较高,且吸附剂对温度、气体流量等条件要求较高,因此在实际应用中需要仔细评估和选择。

化学脱硫法则是利用化学反应来将含硫天然气中的硫化氢转化为较为稳定的硫,从而达到脱硫的目的。

常见的化学脱硫剂有氧化铁、氢氧化钠、碳酸钙等。

其中,氧化铁法是目前应用最为广泛的方法之一,通过将天然气与氧化铁混合,在高温下进行化学反应,使硫化氢转化为硫,从而实现脱硫。

化学脱硫法具有反应速度快、脱硫效率高、处理量大等优点,但同时产生的硫需要通过专门的处理方式才能达到环保要求。

生物脱硫技术是利用微生物在特定条件下对硫化氢等有害气体进行生物降解来达到脱硫的目的。

生物脱硫技术具有操作简单、污染物转化效率高等优点,常见的生物脱硫方法有硫单胞菌法、硫酸盐还原菌法等。

但是,生物脱硫技术对温度、pH值、氧气浓度等条件要求较高,工艺稳定性有待提高。

综上所述,天然气脱硫技术虽然已经取得了一定的进展,但仍存在各种问题和挑战。

为进一步推动天然气脱硫技术的研究和应用,需要采取综合性策略,加强技术创新和性能优化,提高脱硫效率和环保性能。

同时,加强法规制度的建设和完善,推动企业从源头减排,形成有利于环境和经济的可持续发展模式。

天然气燃烧的烟气脱硫脱硝技术

天然气燃烧的烟气脱硫脱硝技术

天然气燃烧的烟气脱硫脱硝技术在当前环境保护和空气质量改善的背景下,天然气燃烧的烟气脱硫脱硝技术的研究和应用日益受到关注。

天然气燃烧产生的烟能源烟气中的氮氧化物(NOx)和二氧化硫(SO2)是对环境和人体健康危害最大的污染物之一,因此有效地脱除烟气中的NOx和SO2成为了急需解决的问题。

本文将从脱硫、脱硝两个方面介绍天然气燃烧的烟气脱硫脱硝技术的研究进展和应用情况。

一、天然气燃烧烟气脱硫技术1.湿法脱硫技术湿法脱硫技术是目前应用最为广泛的烟气脱硫技术之一,其原理是利用含有碱性氧化剂的溶液与烟气中的SO2进行反应,生成易于去除的硫酸盐。

常用的湿法脱硫工艺包括石膏法、氧化吸收法和氨法等。

(1)石膏法石膏法是一种成熟的湿法脱硫技术,其核心是利用石膏颗粒与烟气中的SO2进行反应,生成硫酸钙,最终生成石膏。

该技术具有投资和操作成本较低的优势,广泛应用于燃煤电厂中,但其对高温烟气中的SO2去除效果有限。

(2)氧化吸收法氧化吸收法是一种高效的湿法脱硫技术,其核心是通过将烟气中的SO2氧化为亚硫酸氢钠,再与氢氧化钠溶液反应生成硫代硫酸钠,并最终沉淀为硫酸钠。

该技术对烟气中的SO2去除效果较好,但操作复杂且投资成本较高。

(3)氨法氨法是一种新兴的湿法脱硫技术,其核心是将氨气引入烟气中,与SO2反应生成亚硫酸氨盐,再通过氧化反应生成硫酸铵。

该技术对烟气中的SO2去除效果较好,且适用于高温和高硫煤气的脱硫,但对运行和维护要求较高。

2.干法脱硫技术干法脱硫技术是一种较为成熟的烟气脱硫技术,其核心是利用固体吸收剂吸附烟气中的SO2,达到脱硫的目的。

常用的干法脱硫工艺包括固体氧化物法、活性炭法和氧化剂法等。

(1)固体氧化物法固体氧化物法是一种常用的干法脱硫技术,其主要原理是将固体吸附剂喷入烟气中,与SO2发生化学反应生成易于去除的硫酸盐。

常用的固体吸附剂包括石灰石和活性系煤灰等。

该技术具有较高的脱硫效率和成本效益,但对烟气颗粒物的去除效果较差。

天然气脱硫技术研究及应用分析

天然气脱硫技术研究及应用分析

125中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.08 (上)硫化氢是一种无机化合物,化学式为H 2S 。

正常情况下是一种无色、易燃的酸性气体,浓度低时带恶臭,气味如臭蛋,浓度高时反而没有气味,也是一种急性剧毒,吸入少量高浓度硫化氢可于短时间内致命。

低浓度的硫化氢对眼、呼吸系统及中枢神经都有影响。

油田天然气中如含有一定量的硫化氢,则会对生产和人身带来安全隐患,为确保天然气中的硫化氢含量合格(H 2S ≤20mg/m 3),消除硫化氢对输送管路、设备等造成腐蚀而带来的安全隐患,需要对天然气进行脱硫处理。

1 天然气脱硫工艺研究1.1 脱硫剂的选择从天然气中脱除H 2S 及有机硫有很多方法,从脱硫采用介质的物理表观性质来说,有湿法与干法两大类。

(1)湿法。

湿法包括吸收法和湿式氧化法,以醇胺吸收为代表的化学吸收法已在工业大量应用,吸收法本质上是对气体中的H 2S 进行提浓,该法工艺本身存在腐蚀、溶液降解及发泡等操作困难;湿式氧化法脱硫效率高,可将H 2S 一步转化为单质硫,但廉价、高效、易再生、组成简单、稳定性好的脱硫剂是湿式氧化法发展的难点。

虽然湿法工艺脱硫负荷高,但由于工艺流程长、辅助支援系统复杂、投资高、能耗大,不适合脱除低压、低含硫天然气。

(2)干法。

干法脱硫则包括氧化铁法、活性碳法、分子筛法、离子交换法、电子柬照射法、膜分离法、生化法等。

干法工艺通常适用于低含硫天然气处理,虽然大部分干法工艺所用脱硫剂均不能再生,但具有流程短、辅助支援系统简单、操作弹性大、脱除程度高、能耗小、投资低等优点,特别适用于气体精细脱硫。

干法工艺大多是利用固体脱硫剂吸收或者是转化作用,将H 2S 变成单质硫或者形成其他固体化合物。

在研究石西油田伴生气压力低(0.20~0.40MPa),H 2S 含量低(130.00mg/Nm 3),有机硫少,含重烃少(C5及以上组分体积百分比小于2%),气量不大10×104Nm 3/d 等情况下,采用湿法脱硫不仅工艺流程长、辅助支援系统复杂,而且投资高、能耗大,不宜采用,而应采用干法脱硫。

天然气脱硫技术研究与应用

天然气脱硫技术研究与应用

天然气脱硫技术研究与应用发布时间:2022-10-12T07:34:31.438Z 来源:《当代电力文化》2022年6月11期作者:董微[导读] 天然气中的硫化氢含量很高。

为了保证天然气的安全使用,在天然气开采过程中,硫化氢的脱硫是一种常用的方法。

在某些地区,硫化氢是一种高浓度的有毒气体。

董微陕投集团陕西渭河发电有限公司陕西省咸阳市 712085摘要:天然气中的硫化氢含量很高。

为了保证天然气的安全使用,在天然气开采过程中,硫化氢的脱硫是一种常用的方法。

在某些地区,硫化氢是一种高浓度的有毒气体。

在高浓度下,硫化氢会对人体造成短期的威胁,同时也会对输气管线造成一定的腐蚀。

因此,有必要采用天然气脱硫技术。

在现有的天然气脱硫技术中,采用湿式和干式两种方式进行脱硫,能有效地减少天然气中的硫化氢,保证天然气的安全生产和使用。

关键词:天然气;脱硫技术;技术研究;技术应用硫化氢是一种无机化合物,化学式为H2S。

通常,这是一种无色、可燃性的酸性气体,在低浓度时会散发出难闻的气味。

有一股难闻的味道,但是当它的密度大的时候,它就没有了。

这是一种毒性极强的剧毒气体。

吸入少量的高浓度的硫化氢会导致短期死亡。

低浓度的硫化氢会损害眼睛,呼吸系统和中枢神经系统。

若含硫的气体中含有一定数量的硫化氢,会对生产和人们的安全造成威胁。

为保证气体中的硫化氢达到标准(H2S≤),必须对天然气进行脱硫处理,以避免因硫化氢引起的管线及设备的腐蚀。

1天然气脱硫技术应用现状随着中国天然气需求量的增长,国家对脱硫技术的要求也日益提高,对天然气的净化能力提出了更高的要求。

首先,天然气原料气的品质日趋复杂,对脱硫工艺提出了更高的要求。

随着我国经济的快速发展,我国天然气的年生产规模不断扩大,年均年均增速达10%以上。

当前中国不仅对气井进行了大量的开发,而且对新气田的开采也在不断增加,使得天然气的品质变得更加复杂。

另外,由于目前国外已开发的气田大都含有机硫,所以在处理天然气过程中要解决的关键问题就是如何使烃类的流失达到最小。

天然气干法脱硫技术

天然气干法脱硫技术

天然气干法脱硫技术1. 引言天然气作为一种清洁燃料,在能源领域扮演着重要的角色。

然而,天然气中的硫化氢和二氧化硫等有害气体会对环境和人体健康造成威胁。

因此,对天然气进行脱硫处理是必要的。

干法脱硫技术是一种成熟和高效的方法,本文将详细介绍天然气干法脱硫技术的原理、设备和工艺流程。

2. 原理干法脱硫技术是通过在一定的温度、压力和空气中使硫化氢和二氧化硫与添加剂发生化学反应,从而将其转化为易于处理的硫化物沉淀物。

干法脱硫技术的基本原理是利用添加剂对硫化氢和二氧化硫进行氧化反应,生成硫酸盐或硫酸,然后与添加剂中的氧化剂再次反应生成硫化物。

常用的氧化剂包括氢氧化钠、过硫酸钠等。

3. 设备天然气干法脱硫技术的设备主要包括脱硫反应器、氧化剂喷射装置、除尘设备和废气处理设备等。

3.1 脱硫反应器脱硫反应器是天然气干法脱硫的核心设备,其主要作用是提供反应的场所和条件。

脱硫反应器通常采用垂直筒形结构,内部充填着添加剂,如氢氧化钠颗粒。

天然气通过反应器时,与添加剂发生化学反应,脱硫效果显著。

3.2 氧化剂喷射装置氧化剂喷射装置用于向脱硫反应器中喷射氧化剂,提供氧气以促进脱硫反应。

常见的氧化剂喷射装置包括喷嘴和输送管道等。

3.3 除尘设备天然气中的颗粒物和灰尘会污染设备和环境,因此需要设置除尘设备,将颗粒物过滤掉。

常用的除尘设备包括布袋除尘器和电除尘器等。

3.4 废气处理设备天然气中的废气需要经过处理后才能排放。

常用的废气处理设备包括吸收塔、洗涤塔和催化转化器等,可以将废气中的硫化物进一步转化为无害物质,减少对环境的影响。

4. 工艺流程天然气干法脱硫技术的工艺流程主要包括:氧化剂喷射、脱硫反应、除尘和废气处理等步骤。

1.氧化剂喷射:将氧化剂喷射进入脱硫反应器中,提供氧气以促进反应。

2.脱硫反应:天然气通过脱硫反应器,与添加剂发生化学反应,生成硫酸盐或硫酸,然后与添加剂中的氧化剂再次反应生成硫化物。

3.除尘:将天然气中的颗粒物和灰尘通过除尘设备进行过滤,净化气体。

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摘要川渝地区天然气田多数为含硫甚至高含硫气田,有的还含有较多二氧化碳和有机硫,这些气田的开发需要解决与天然气净化相关的技术问题。

中石油西南油气田公司天然气研究院在该技术领域的研究中,已在醇胺溶剂、物理化学溶剂、配方溶剂、液相氧化还原、干法等脱硫技术及硫磺回收技术方面取得了一系列成果,并在天然气净化中获得成功应用。

目前围绕高含硫天然气开发问题,开展了多项天然气净化课题的研究。

关键词天然气净化脱硫硫磺回收随着国民经济的快速发展,能源消耗量呈现出“加速度”的趋势。

预计到2020 年,我国天然气供需缺口将达到800 ×108 m3。

川渝地区是我国天然气生产的重要基地,预计到年底,西南油气田公司天然气年产量就将超过97 ×108 m3 ,约占全国天然气总产量的27% ,它承担着川渝地区和“两湖”地区的安全平稳供气,在我国的能源安全中占有重要位置。

虽然目前川渝地区天然气连续增长最快的时期,但仍然难以满足市场需求,今年缺口达到了8 ×108 m3。

据已掌握的资料预测,即使2010年西南油气田分公司上产到150×108 m3 ,仍是一个供不应求的局面。

川渝地区天然气田属含硫甚至高含硫气田,90%以上天然气都含硫化氢,有的气井硫化氢高达17%以上,有的CO2 /H2 S比值达20%以上,有的还含高达500 mg/m3 的有机硫。

近年西南油气田公司在川东北发现的渡口河、罗家寨、铁山坡、飞仙关等气田皆属特殊含硫气质气田,目前探明的这类天然气储量至少2 777. 5 ×108m3 ,它是川渝地区新增天然气的重要气田。

还有部分边远、分散气井也需进行开发,以满足对天然气的需求。

开发这些含硫气田,需对含硫天然气进行净化处理,使之达到GB17820 - 1999“天然气”标准规定的天然气的技术指标,才能成为商品气供用户使用。

但由于不同气田的天然气中硫化氢、二氧化碳、有机硫含量不同,所采用的净化工艺也存在差异,由此要求开发适用于不同气质的经济合理的工艺技术。

特别是高含硫天然气的净化问题,国内尚无成熟的技术可借鉴,它已成为天然气开发的瓶颈。

因此天然气净化技术是天然气工业中的重要研究内容之一。

中石油西南油气田公司天然气研究院(以下简称天研院)长期从事天然气净化技术领域的研究工作,在脱硫工艺、溶剂合成、分析测试、硫磺回收与尾气处理工艺及催化剂、基础研究等方面,具有良好的基础和优势,初步形成了一套天然气净化技术,并在生产中获得成功应用。

近年来,为了适应川渝地区高含硫天然气净化需求,结合生产实际,开展了一系列相关课题的研究。

本文简要介绍了天然气脱硫工艺、硫磺回收与尾气处理、催化剂研究等成果。

1溶剂脱硫技术开发研究溶剂脱硫技术包括物理溶剂、化学溶剂和物理化学溶剂等脱硫技术。

醇胺法脱硫是天然气脱硫最常用的方法,早期胺法脱硫一般采用伯胺或仲胺,如单乙醇胺(MEA)或二乙醇胺(DEA) 。

MEA、DEA 具有碱性强、与酸气反应迅速、价格较便宜等优点,但不足之处是装置腐蚀较严重,溶剂只能在较低浓度下使用,以及与酸气的反应热较大导致溶剂循环量大及能耗高。

上世纪80年代以来,具有一定选吸能力的二异丙醇胺(D IPA) ,甲基二乙醇胺(MDEA)等脱硫工艺逐渐进入工业应用。

由于MDEA 具有高使用浓度、高酸气负荷、低腐蚀性、抗降解能力强、高脱硫选择性、低能耗等优点,因此受到重视,它的推广应用是上世纪80年代天然气净化工业最显著的技术进步之一。

但MDEA也存在有三个固有的弱点:其一是与伯、仲胺相比,其碱性较弱,在较低的吸收压力下净化气中H2 S含量不易达到20 mg/m3 的管输标准;其二是若CO2 /H2 S比值高,这时MDEA与CO2 的反应速率较低,净化气中CO2 含量不易达到≤3%的管输要求;其三是如果需要深度脱碳,仅采用MDEA不能达到要求。

为了克服此类弱点,开发配方溶剂脱硫脱碳新工艺是近年来胺法脱硫的发展方向之一。

天研院先后开发了MEA、DEA、D IPA 等伯胺、仲胺及MDEA水溶液早期脱硫溶剂脱硫技术之后,又开发成功了选择性脱硫溶剂、脱硫脱碳溶剂、有机硫脱除溶剂等系列脱硫技术。

目前针对川东北高含硫特殊气质研发的位阻胺脱硫技术、物理溶剂脱硫技术以及其它新技术也正在进一步深入研究中。

1. 1一乙醇胺溶剂脱硫技术为了发展我国的气体净化工业,满足天然气脱硫的要求,天研院在国内率先进行了天然气胺法脱硫研究工作。

在上世纪60年代中期,先后进行了一乙醇胺水溶液、一乙醇胺—环丁砜—水溶液脱硫的实验室、中试及工业试验工作,考察了溶液浓度、溶液负荷、贫液温度、贫液质量与净化气硫化氢含量之间的关系,考察了再生塔操作条件对贫液质量的影响,并于上世纪60年代与兄弟单位一起在四川建立了国内第一套天然气脱硫工业装置。

其它的天然气脱硫和炼厂气脱硫装置也借鉴了这些试验结果及生产经验。

之后又分别进行了一乙醇胺—环丁砜—水溶液脱除天然气中硫化氢、有机硫等工业试验,并取得了成功。

1. 2二异丙醇胺系列溶剂脱硫技术上世纪70年代中期,在工业装置上进行了二异丙醇胺—环丁砜脱硫溶液工业试验,考察了气液比、贫液温度对净化气总硫的影响,测定了溶液的再生状况、酸气中烃含量、冷换设备的传热系数、D IPA的变质速率以及挂片腐蚀结果等。

装置由MEA - 环丁砜溶液更换为D IPA - 环丁砜溶液后,蒸汽可节约25%以上,腐蚀性明显降低,长期稳定运行性能良好,获得工业应用。

1. 3甲基二乙醇胺溶剂脱硫技术天研院从上世纪80 年代开始在国内率先开始MDEA脱硫工艺技术研究,从试验室到工业装置,从常压到压力条件下,取得了一系列成果。

在考察了MDEA的吸收特性,选吸能力、溶液浓度、气液比、贫液温度及再生条件,并与D IPA溶液的性能进行了对比。

在川东脱硫总厂垫江分厂进行的MDEA水溶液取代D IPA—环丁砜溶液试验结果表明,在4. 0 MPa压力、原料气H2 S为0. 18%~0. 25%、CO2 /H2 S比7~10、气液比3 500~4 000、15块吸收塔板、蒸汽量200 kg/m3溶液,净化气质量稳定合格,与原用D IPA - 环丁砜溶液相比,酸气浓度上升10% ,达20%以上,溶液循环量为原来的三分之一至四分之一,蒸汽、水、电消耗相应降低,装置处理能力增加,天然气加工损耗下降。

1. 4物理—化学混合溶剂选择性脱除硫化氢和有机硫化物技术在川东天然气净化总厂进行了甲基二乙醇胺—环丁砜—水溶液试验,该试验在5. 5MPa压力下,从该厂原料气中选择性脱除硫化氢与有机硫化物,通过甲基二乙醇胺环丁砜水溶液与二异醇胺—环丁砜—水溶液对比。

确认了甲基二乙醇胺—环丁砜—水溶液取代使用的二异丙醇胺—环丁砜—水溶液可使净化气中硫化氢含量稳定低于20 mg/m3 ,有机硫脱除率高于70% ,二氧化碳共吸收率在60%左右。

脱硫装置蒸汽耗量节约25%~30% ,有利于提高酸气中硫化氢浓度,提高硫磺回收率,减轻尾气处理装置负荷。

1. 5配方溶剂脱硫脱碳技术鉴于我国天然气工业高速发展,对产品气硫含量要求越来越低,特别是含硫气田天然气的净化没有成熟的经验可借鉴,因此必须进一步提高和完善我国的脱硫技术水平。

为了解决天然气脱硫中出现的一些亟待解决的问题,天研院提出并开展了“配方型脱硫溶剂及脱硫技术研究”,主要开发了以MDEA水溶液为基础组分,根据不同要求加入不同添加剂,分别改善MDEA水溶液的脱硫选择性、有机硫脱除能力和脱硫脱碳性能,以及位阻胺、物理溶剂和其配方溶剂等,用以满足某些特殊原料气组成及产品气质要求的天然气脱硫。

1. 5. 1高选择性溶剂脱硫技术开发选择性脱硫溶剂CT8 - 5及工艺技术是为了满足天然气、炼厂气要求,进一步提高MDEA水溶液脱硫选择性和改善其操作稳定性的需要,它是在MDEA溶剂中加入适量能抑制MDEA 与CO2 反应速度的添加剂,在保证净化气H2 S指标合格的前提下,提高溶液的脱硫选择性,并辅助加入微量消泡剂、缓蚀剂和抗氧剂来改善溶液的操作稳定性。

CT8 - 5的脱硫选择性优于MEA、DEA、D IPA等伯胺、仲胺及MDEA水溶液,,CO2 吸收率比MDEA降低约5%~10% ,酸气H2 S浓度有明显提高,抗发泡能力优于常用醇胺溶液。

CT8 - 5 溶液脱硫率高,再生容易,贫液H2 S、CO2 含量很低,进一步降低了设备腐蚀的可能性。

CT8 - 5可在较高浓度范围内使用,使得溶液循环量降低,所需再生蒸汽量减少。

CT8 - 5化学稳定性好,无化学降解和热降解,无需溶剂复活处理。

CT8 - 5使用方便,原用醇胺溶液脱硫装置无需改变设备,可直接使用。

该溶剂可用于天然气、炼厂气等气体的选择性脱硫,也可用于酸气提浓。

目前该新型选择性脱硫溶剂已在重庆天然气净化总厂等大型装置上应用,经济效益和社会效益显著。

1. 5. 2脱硫脱碳技术脱硫脱碳溶剂CT8 - 9 及工艺技术是为了克服MDEA碱性弱,与CO2 反应速度低,不利于大量或深度脱除CO2 的缺点而开发的。

其最大特点是可以通过灵活调整溶液组成来满足对原料气中CO2 不同程度的脱除要求。

它适用于CO2 含量较高的天然气、炼厂气、合成气等气体的净化。

CT8 - 9 脱硫脱碳溶剂是以MDEA 为基础组份,适量添加能改善醇胺溶液脱硫脱碳性能和再生性能的添加剂及微量辅助添加剂复配的脱硫溶剂。

CT8 - 9脱硫脱碳溶剂具有脱硫效果好、CO2 脱除率可根据要求调节,抗污染能力强、再生容易、对装置腐蚀轻微等优点。

CT8 - 9脱硫脱碳溶剂抗发泡和抗腐蚀能力优于MDEA水溶液。

CT8 - 9 脱硫脱碳溶剂使用方便,如果装置原使用醇胺溶液脱硫,无需改动设备,可直接使用。

CO2 脱除率根据需要可在30% ~99%范围内调节。

1. 5. 3高酸性天然气有机硫脱除技术目前正在开发的川东北高含硫气田,除了气井压力高外,不仅含硫化氢高、CO2 高,还含有机硫。

对川东北高含硫气田一些气井天然气中有机硫分析结果显示,其有机硫的形态主要是羰基硫(COS)和二硫化碳(CS2 ) ,含量高低不等,有的高达300 mg/m3 ,甚至500mg/m3 ,而对于高含H2 S和CO2 ,同时有机硫含量也较高的高酸性天然气的净化处理,我国尚无成熟的经验。

鉴于上述原因,天研院开展了高酸性天然气中有机硫脱除技术的研究。

侧线试验表明,在3. 3MPa吸收压力和所试验的原料气组成条件下,所选脱硫溶剂对高酸性天然气中的H2 S和有机硫仍具有良好的脱除效果。

当采用440气液比时,有机硫脱除率> 70% ,净化气达到GB17820 - 1999中二类气质标准对H2 S、CO2 以及总硫的要求;在300的气液比下,有机硫脱除率大于80% ,净化气符合GB17820 - 1999中一类气质标准对H2 S、CO2 以及总硫的要求。

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