天然气脱硫技术工艺天然气含硫对系统环境影响很大,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。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。国家质量技术监督局颁布的天然气国家标准要求:一类气硫化氢≤6mg/m3,总硫≤100mg/m3;二类气硫化氢≤20mg/m3,总硫≤200mg/m3;而且是强制性标准。另一方面国家环保局制定了GB16297-1996大气污染综合排放标准,对二氧化硫排放除限定排放速率外,还对排放浓度做了严格的规定:新污染源二氧化硫≤960mg/m3,现有污染源二氧化硫≤1200mg/m3,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领着十分繁重的任务,需进一步加大研究力度,开发出新型集成式脱硫新技术。一、醇胺法是目前天然气脱硫中使用最多的方法。该方法脱除硫化氢等酸气的过程主要为化学过程所控制,因此在低操作压力下,比物理溶剂或混合溶剂更适用。常用的醇胺类溶剂有一乙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺、甲基二乙醇胺等。一乙醇胺工艺: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。一乙醇胺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。一乙醇胺与其他醇胺相比碱性较强,与酸气反应较迅速,其分子质量也最低,故在单位质量或体积的基础上,它具有最大的酸气负荷。优缺点:1.化学性能稳定,可最大限度地减少溶液降解蒸汽气提即可与酸气组分分离。2.使用范围广,无论装置操作压力高低、酸气含量多少、原料气中硫化氢二氧化碳大小,该法均能使用。3.操作弹性大,适应性强,但其缺点主要是溶剂挥发损失大,容易发泡及降解变质,再生温度较高(约125℃)导致再生系统腐蚀严重,在高酸气负荷下更严重,因此在实际使用下一乙醇胺的浓度一般在15%~20%。二乙醇胺的碱性较一乙醇胺弱,同样对硫化氢和二氧化碳没有选择性,净化程度不高。但其溶剂蒸发损失较一乙醇胺小,腐蚀性弱,再生时具有比一乙醇胺溶剂低的残余酸性组分浓度。二异丙醇胺和甲基二乙醇胺脱硫法从20世纪80年代后期开始广泛应用于气体净化,对硫化氢和二氧化碳具有选择性,在二氧化碳存在的情况下,能将硫化氢脱除到管输标准要求,节能效果明显。2二异丙醇胺是1963年由hell公司推出的一种用于化学、物理溶剂处理酸性气体的新工艺。其优点是腐蚀性小,降解产物生成部敏感,在低酸气分压下以二异丙醇胺化学吸附为主,而在高分压下则物理吸收起主导作用,兼容了化学物理吸收之长,与一乙醇胺相比,溶液和能量的消耗显著降低,经济效益可观;该工艺更重要的是具有脱除有机硫的能力。但是它使设备换热效果差,而且二异丙醇胺黏性大,易发泡,实际操作浓度控制在30%以下。甲基二乙醇胺化学稳定性好,溶剂不易降解变质;对装备腐蚀较轻,可减少装置的投资和操作费用;在吸收硫化氢气体时,溶液循环量少,气体气相损失小,但是,甲基二乙醇胺比其他胺的水溶液抗污染能力差,易产生溶液发泡,设备堵塞等问题。胺吸收法是一种比较成熟的天然气处理方法,但该法存在设备笨重、投资费用高、再生和环境污染等问题。其中最大的问题就是吸收液的再生。目前所应用的再生方法主要是高温减压蒸馏,该方法回收耗能高,投资大,再生回收液率不高。二、ulfatreat法干法脱硫是将气体通过固体吸附剂床层来脱除硫化氢。常用的固体吸附剂有海绵铁、活性炭、氧化铝、泡沸石、分子筛等。仅用于处理含微量硫化氢的气体,能完全脱除硫化氢。但由于该法是间歇操作,存在设备笨重、投资高、处理量低,吸附剂不易再生以及开发难度较大等原因,严重制约了该技术的发展和应用。ulfatrea是一种由美国hell公司开发的新型干法脱硫剂。它是3由取得专利的30%单一的铁化合物与30%蒙脱石和30%~40%水组合而成,具有均...