天然气络合铁脱硫化氢工艺介绍优秀课件

络合铁脱硫技术优势
Ø 硫磺回收技术是适合于潜硫含量小于35吨/天的现场。 Ø H2S脱除装置的最佳工艺，最主要体现在投资和运行费用，催化剂可再生。 Ø 将H2S直接转化成元素硫，无反应平衡限制，转化率99.99%，处理
后H2S浓度小于10ppm。 Ø 水相介质，条件温和，在常压、常温下即可满足反应条件。 Ø 可用来处理任何一种含H2S的气体（包括酸性工艺气、酸性尾气、Claus尾
国外脱硫技术简介
国外湿式氧化－还原法主要以络合铁法为主，有美国清洁空气系统公司开发的 LO-CAT工艺和DOW与Shell联合开发的SulFerox工艺，目前已有240多套装置应用 。
硫磺处理量：最大到35吨/天 络合铁法脱硫：具有吸收硫容大、脱硫效率高，析硫速度和氧化再生速度快、硫 磺易回收、脱硫剂无污染等特点，并已有工业应用经验。
气等）。 Ø 结构简单，运行成本低。 Ø 铁基催化剂无毒，反应速度快（相对砷、钒）。 Ø 工艺流程短，结构紧凑，占地面积小。 Ø 生产过程基本无三废排放和污染。
络合铁工艺介绍
络合铁工艺是一种绿色的，基于Fe基催化剂的湿法气体净化技术， 它集脱硫与硫磺回收于一体，在液相中直接将H2S转化为单质S。其反应 过程可概括为：
吸收部分总反应式： H 2 S ( g ) 2 F e 3 2 F e 2 2 H S
吸收塔（区）内的化学反应——吸收反应 氧化塔（区）内的化学反应——再生反应
（1）H2S在配比液中被吸收
（1）O2在配比溶液中被吸收（1:0.049，20℃）
H 2 S ( g ) H 2 O ( l) H 2 S ( l) H 2 O ( l) 1 2 O 2 ( g ) H 2 O ( l ) 1 2 O 2 ( l ) H 2 O ( l )
磺选择性
有机硫的脱除
络合剂降解 半衰期h
装置设计及操作 稳定性
投资
管式反应器+高效吸收 塔
1.33-3.31
99%
脱除率大于90%
2170 设计简单、运行稳定、
操作弹性大 低
鼓泡塔、自循环反 应器
0.2-0.37
吸收设备传质效率高，设备尺寸 和重量更小
络合铁脱硫装置可橇装化，循环 液量低，操作费用低
92%
脱硫剂硫磺回收率更高
不脱除
542
设计简单、运行稳 定
高
络合铁脱硫剂中络合剂抗氧化降 解显著增强
络合铁能使装置小型化、撬装化
LOCAT关键设备和催化剂需要 进口，专利费用高
三、应用实例
络合铁工艺设备已经在石家庄石药集团、河南油田油田伴生气等进 行应用。
谢谢！
尾气<10ppm
络合铁工艺介绍
络合铁脱硫工艺总的化学反应：
络合铁工艺化学原理
H 2S1 2O 2 H 2O S
吸收塔（区） 吸收反应 氧化塔（区） 再生反应
H 2 S ( g ) H 2 O ( l) H 2 S ( l) H 2 O ( l)
H2S(l) HH S
H S 2 F e 3 2 F e 2 H S
在吸收区，溶解的H2S电离为HS-，与Fe3+反应；HS-被氧化为单质S ，与此同时， Fe3+被还原为Fe2+ ；鼓入空气将Fe2+氧化为Fe3+ ，溶液循 环利用。
络合铁工艺介绍
MDEA尾气 炼油厂尾气 Claus尾气
沼气 煤制气 油田伴生气
H2S含量 0~100% 0.1~35t/d
络合铁处理 99.99%的脱除率
（2）H2S在溶液中的电离
（2）亚铁离子的再生
H2S(l) HH S
1 2 O 2 ( l ) H 2 O ( l ) 2 F e 2 2 F e 3 2 O H
（3）硫氢根被铁离子氧化生成硫单质
吸收部分总反应方程式：
H S 2 F e 3 2 F e 2 H S
再生部分总反应方程式：
1 2 O 2 ( g ) H 2 O ( l ) 2 F e 2 2 O H 2 F e 3
H 2 S ( g ) 2 F e 3 2 F e 2 2 H S
络合铁工艺介绍
二、络合铁工艺比较
络合铁法
LOCAT络合铁法
备注
主要设备
工作硫容量 kg S/m3吸收剂 硫化氢转化为硫
天然气络合铁脱硫化氢工艺介绍
传统气相脱硫化氢方法介绍
干
法 干式吸收法、干式氧化法、吸附法
硫
化 氢 脱
化学吸收法、物理吸收、物理－化学
吸
吸收法
收
除
Fra Baidu bibliotek
法
方
湿
法
法
氧 砷基氧化法、钒基氧化法、铁基氧化法
化 法
钴基氧化法
干法脱硫工程实例
湿法脱硫实例
络合铁脱硫实例
传统脱硫技术缺点
传统的脱硫技术往往受到三个条件的制约： 1、脱硫塔占地面积大，造价高； 2、脱硫剂（分子筛或MDEA）的再生成本高，对潜硫量低于500公斤/天的工况经济 评估上不合算。 3、湿法氧化脱硫中，存在循环液量高、高二氧化碳造成脱硫成本增加。