高含硫脱硫技术
高含硫原油的脱硫与处理技术创新
高含硫原油的脱硫与处理技术创新摘要:高含硫原油的处理一直是石油工业中的重要课题。
本论文探讨了高含硫原油的脱硫与处理技术创新，重点介绍了传统和新型脱硫技术以及处理方法，并分析了这些创新对高含硫原油加工的影响。
通过这些技术的创新，可以提高环境友好性，降低生产成本，增加产量，实现高含硫原油的可持续开发和利用。
关键词:高含硫原油、脱硫技术、处理技术1. 研究背景和意义高含硫原油在世界各地都是常见的资源，但其处理和加工面临许多挑战。
硫元素在原油中的存在会导致燃烧产生二氧化硫等有害气体，对环境造成危害。
此外，高含硫原油的处理成本较高，影响了生产的经济性。
因此，寻找创新的脱硫和处理技术对于提高高含硫原油的可持续开发和利用至关重要。
2. 高含硫原油的脱硫技术创新2.1 传统高含硫原油脱硫方法传统的高含硫原油脱硫方法包括热氧化法、洗涤法和氢气脱硫法。
其中，热氧化法是一种常见的方法，它通过将高含硫原油在高温下与氧气反应，将硫化合物氧化为二氧化硫和水。
虽然这种方法可以有效去除硫元素，但却存在着显著的能耗问题。
高温反应需要大量的热能供应，这会导致生产过程的能源消耗大幅上升，增加了生产成本。
洗涤法是另一种传统的脱硫方法，它利用洗液来吸附和去除硫化合物。
这个过程需要大量的洗液，通常是含有碱性物质的溶液，如氢氧化钠。
虽然这可以有效地去除硫元素，但废液的处理成为了一个关键问题。
含有硫的洗液必须经过处理才能安全排放或重新利用，这增加了废物处理的复杂性和成本。
氢气脱硫法是最常用的传统脱硫方法之一，它通过将高含硫原油与氢气反应，将硫化合物转化为氢硫酸盐。
然后，通过沉淀或吸附等方式将硫元素从产生的氢硫酸盐中去除。
虽然这种方法在去除硫元素方面效果良好，但它需要大量的氢气，氢气的制备和输送成本高昂，因此增加了生产的能源成本。
2.2 新型脱硫技术的原理和优势新型脱硫技术采用了不同的原理和方法，以有效去除高含硫原油中的硫元素，并具有众多优势。
中高含硫气井干法脱硫工艺应用
中高含硫气井干法脱硫工艺应用摘要：TL6井是勘探分公司在TL区块茅口组部署的一口预探井，所产天然气硫化氢含量达30g/m3，周边没有可用的管道输送原料气，为实现试采认识和产能评估，选用干法脱硫工艺和CNG槽车充装外销的方式进行试采，通过油嘴和节流阀控制脱硫进气压力，经脱硫加压后充装槽车，处理后的产品气硫化氢含量5mg/m3以下，达到国家一类气使用标准，达到稳定试采生产的目的。
关键词：中高含硫脱硫试采 CNG充装TL6井为区域探井，试采录取资料需3-6个月时间，现场条件限制较多，对比分析了多方提案与建议，在规模产能未形成的情况下，不具备修建管道输气的经济条件，目前常用的脱硫工艺是湿法脱硫与干法脱硫两种模式，湿法脱硫试采在鸭深1井已成功应用，从经济成本分析不适用于TL6井，而干法脱硫在建设周期与资金投入上更具优势。
一、脱硫工艺选择目前天然气工业领域应用较多的脱硫工艺是湿法脱硫，湿法脱硫工艺主要有双塔脱硫（液相氧化法）、MDEA+自循环LO-CAT和MDEA+Claus工艺，湿法脱硫多用于含硫气田脱硫建厂使用，工程规模较大，相对而言干法脱硫具有如下优点：1、建设投资小、运行配置人员更少，短周期内运行成本低；2、占地面积小，试气井场即满足安装要求，不需要征地和再进行安评环评工作；3、操作弹性大，通过调整脱硫剂更换频率适用于不同的原料气产量；4、该工艺设备可采用租赁形式运行，设备使用后可转移再次利用；5、建设和运营的安全风险小。
TL6井针对的是单井试采，试气测试产量2-5×104m3，硫化氢含量30g/m3左右，计划试采周期6个月，井场周边500m范围内有居民100余户，农田较多，同时周边无可用的原料气输送管网，直接放喷燃烧产生的有害气体会对周边居民造成较大危害。
通过经济成本分析，最终选用干法脱硫试采。
二、工艺原理脱硫原理——在脱硫罐内采用固体水合氧化铁（Fe2O3·H2O）与硫化氢发生反应脱硫，。
脱硫方法及其比较
脱硫方法及其比较脱硫是指从含硫燃料中去除硫化物的过程。
硫化物在燃烧过程中会产生有害的硫酸和硫酸盐，对环境和人体健康造成危害。
因此，脱硫技术在能源和环保领域中具有重要意义。
下面将介绍几种常用的脱硫方法及其比较。
1.石灰吸收法石灰吸收法是一种传统的脱硫方法，适用于高含硫煤和高温燃烧设备。
该方法利用石灰将燃烧产物中的硫捕获并形成硫化钙。
硫化钙可以作为建筑材料或化肥利用。
然而，石灰吸收法存在一些问题，如石灰需求量大、产生大量的废水与废渣等。
2.湿法石膏脱硫法湿法石膏脱硫法是一种湿法脱硫方法，通过将石膏和含硫燃料混合反应，形成硫酸钙脱除硫化物。
湿法石膏脱硫法具有较高的脱硫效率和较低的投资成本，在电力行业中广泛应用。
但是，湿法石膏脱硫法也存在一些问题，如处理大量的废水和废渣，处理过程中需添加大量的草酸等。
3.干法喷射碱脱硫法干法喷射碱脱硫法是一种常见的干法脱硫方法。
该方法通过将碱性吸收剂喷射到燃烧设备中，与硫酸盐反应生成硫化物，然后通过过滤装置进行分离。
干法喷射碱脱硫法适用于低温燃烧设备，并且可以降低废水和废渣的排放，减少环境污染。
然而，干法喷射碱脱硫法对吸收剂的选择和处理技术要求较高，操作复杂，投资成本较高。
4.生物脱硫法生物脱硫法是近年来发展起来的绿色脱硫技术，利用特定的硫酸盐还原菌将硫酸盐还原为硫化物，并最终生成硫和硫酸。
该方法具有脱硫效率高、能耗低、无二次污染等优点。
然而，生物脱硫法在应用中还面临着技术成熟度、处理量、原料适应性等问题。
综上所述，不同的脱硫方法各有利弊，并适用于不同的场景和需求。
在选择脱硫方法时，需要考虑燃料特性、设备条件、投资成本、环境要求等多个因素，并进行综合比较。
未来，随着环保意识的提高和技术的发展，更加高效和环保的脱硫方法将被广泛应用。
高含硫天然气有机硫的脱除技术研究
72在天然气的开发利用中，高含硫气田占有很大的比例。
近年来，随着油气开发技术的不断发展，针对高含硫气田所采用的脱硫技术也不断涌现，给天然气开发和利用提供了良好的条件。
本文针对目前的高含硫天然气有机硫的脱除技术进行了研究探讨，以更好地推动天然气处理技术满足环保和质量的要求。
1 固体脱硫法该方法是利用分子筛去除天然气中的有机硫，通过分子筛的吸附、收集以及再生实现脱硫目的，其工艺流程与天然气处理中的分子筛脱水流程相似。
原料气先进入到含有分子筛的有机硫吸收塔，经过自上而下的流经过程，天然气中的有机硫被分子筛内部的吸收剂吸附收集，净化后的天然气进入下游装置。
当分子筛吸附一定量的有机硫后需要进行再生，从而实现循环脱硫。
2 物理溶剂脱硫法该脱硫方法的原理是利用高含硫天然气中的各种组分在特定条件下的溶解度不同来进行有机硫的脱除。
目前采用的物理溶剂主要有多乙二醇甲醚、磷酸三丁酯、N-甲基吡咯烷酮等。
该方法的优势在于天然气的处理量大、具有再生性、可以通过减压过程蒸馏出较大部分的酸性气体、溶剂对设备的腐蚀性小、处理稳定性高、脱除效果好等，因而是目前行业内高含硫天然气中用于有机硫脱除中最为常见的一种工艺方法。
但是该方法对于物理溶剂的使用量较大，因此成本较高。
此外，在物理溶剂对有机硫溶解吸收的过程中经常会发生共吸现象，因而给后续脱硫产品的质量控制加大了难度。
3 物理-化学溶剂法该脱硫方法是利用物理溶剂和化学溶剂等多种溶剂的混合体系来去除天然气中的有机硫。
目前，在该类脱硫工艺中主要的代表为Sulfinol方法和Hybrisol方法。
Sulfinol方法中所采用的溶剂是环丁砜、甲基二乙醇胺（MDEA）和二异丙醇胺（DIPA）。
其中MDEA和DIPA可以去除天然气中的硫化氢等酸性气体，环丁砜可以去除天然气中的有机硫，因此脱硫效果较好。
在实际应用中，目前采用DIPA -环丁砜的处理工艺，如川西北气矿天然气净化厂、川西南天然气净化厂等。
高含硫天然气脱硫工艺研究进展
高含硫天然气脱硫工艺研究进展发布时间：2023-03-22T05:36:27.949Z 来源：《科技新时代》2023年第1月1期作者：王晓龙[导读] 脱硫吸收塔是净化天然气的关键设备，天然气净化流程繁多，原料气成分复杂，涉及的原料、中间产品大部分易燃、易爆、有毒王晓龙广东政和工程有限公司广东广州510000摘要：脱硫吸收塔是净化天然气的关键设备，天然气净化流程繁多，原料气成分复杂，涉及的原料、中间产品大部分易燃、易爆、有毒；温度、内压较高容易造成容器破裂。
天然气净化厂设备分布局限，脱硫吸收塔内气体一旦发生泄漏，压缩气体会从破裂处高速喷出，在点火源的作用下，形成喷射火灾或爆炸，对相邻设备以及周围区域产生影响引发二次甚至多次事故，这就是天然气脱硫吸收塔事故后果的多米诺效应。
关键词：含硫天然气；MDEA脱硫装置；脱硫工艺；关键参数引言天然气作为一种清洁能源，在优化我国能源结构的过程中扮演着十分重要的角色。
我国从2010年开始逐渐提高了天然气在能源结构中的比重，预计后期天然气的消费量将会呈现出逐渐升高的趋势。
我国的天然气资源储量十分丰富，而近年来新增勘探开发的气田中酸性气田的占比达到了50%以上，主要分布在四川盆地等区域。
据有关统计显示，我国目前已探明的酸性天然气资源储量在6×1012m3以上，能够为我国的能源安全提供可靠的保障。
1含硫天然气的生成井口天然气的主要成分为CH4，但其中也包含了一些需要被除去的杂质，如水蒸气、H2S、CO2、He、N2和其他化合物[。
天然气中的H2S主要来源于自然形成和开采两个过程，其中自然形成是生成H2S的主要环节[。
在自然形成过程中，有机硫主要通过氧化、水解作用降解生成H2S；无机硫通过微生物作用生成有机硫，进而在腐败作用下生成H2S；结合热化学还原作用，形成H2S。
天然气开采过程中也会形成部分H2S，主要来源于钻井作业中岩浆喷涌上升过程中产生H2S、集输管道中的微生物滋生形成的H2S等。
高含硫天然气超重力脱硫技术研究
同溶 剂对 高 酸 性 天 然 气 的选 择 性 脱 硫 效 果 ， 并 考
察气 液 比以及超 重 力机 转 速 对 选 择 性 脱 硫 效果 的
影响。
中Ｈ ｓ的 含 量 计 算 溶 剂 对 Ｈ ｓ的 吸 收 容 量 。预
收稿 日期 ：２ ｏ １ ３ — ０ ４ １ ５ ； 修 改稿 收 到 日期 ：２ ０ １ ３ － ０ ７ — ２ ２ 。
１ ． ２ 实验 方 法
１ ． ２ ． １ 溶 剂 对 Ｈ： Ｓ 吸 收 容 量 的 测 定 实 验 不 同
溶剂 对 Ｈ Ｓ的最 大 吸收容 量通 过 静态 实 验 装置 进 行测 定 。预先 配制 的混 合 气 经计 量 后 经缓 冲瓶 进
入盛 有 一定量 溶 剂 的 吸收 管 中 ， 鼓泡吸收 ， 吸收 温
占 比例 的逐 渐 升 高 ， 近年 来 其 需 求 量 和 产 量 的增
２ ． ０ ×１ ０ ｍｇ ／ ｍ。 。
表 １ 原 料 气 的 组成
项 目 数 据 项 目 数 据
￣ ｐ （ ＣＨ４ ） ，
￣ （ Ｃ Ｏ２ ） ，
７ ７ ． ３ ３
８ ． ０ ４
（ 羰基硫） ／ （ ａ Ｊ ｇ・ ｇ ）２ ９ ０ ． １ ５
（ 乙硫 醇 ） ／ （ ｊ ａ ｇ・ ｇ ＿ 。 ） １ ２ ． ０ ２
剂 脱硫 性能 要求 高 ， 开发高选择性、 脱 硫 性 能 良好
的溶剂 及工 艺技 术 对 川 东北 普 光 气 田高 酸 性 天 然 气 的安 全 、 优质 、 高 效 开 发 具 有 重 要 意 义 。超 重 力
标 要求。
关 键 词 ｉ高 含 硫 天 然 气 有 机 硫 脱 硫 超 重 力 脱 硫 技 术
高含硫天然气净化技术现状及研究方向
化工能源化 工 设 计 通 讯Chemical EnergyChemical Engineering Design Communications·199·第45卷第4期2019年4月1 高含硫天然气净化技术现状为了有效脱除天然气中的硫化氢和碳化物，国外很多国家都采用物理化学溶剂法，主要包括Sulfinol 法和Flex-sorb PS 法等。
如果这些成分的浓度过高，在进行净化处理过程中，需要采用DEA 法和MDEA 法。
为了有效提高对硫化氢的处理效率，在国外通常采用的是组合脱硫和脱碳技术。
硫磺回收技术。
在对天然气进行脱硫处理后，其中硫化氢的含量会极大降低。
含硫的天然气经过脱硫处理后，其酸气中往往会包含50%~80%的硫化氢，如果采用三级克劳斯硫磺回收装置，可以将对硫化氢的回收率提高到98%左右，各种回收副产品的量也非常少，通过与水解技术的结合，能够进一步降低其中硫的损失量。
如果天然气中的含硫量过高，在经过脱硫处理后，其中硫化氢的浓度往往较低，经常不足40%，再经过克劳斯硫磺装置的回收后，净化率依然不是很高，一般的水解技术也无法得到较好的应用效果。
2 技术研究方向脱硫脱碳技术的研究。
随着科学技术的高速发展，高含硫天然气脱硫技术也得到了飞速的发展，其中应用比较广泛的有物理溶剂法和空间位阻胺，其具体情况如下：由于硫化氢、二氧化碳、甲烷在溶解剂中的差异往往较大，物理溶剂法是利用这些物质性质的不同进行净化分离。
由于酸性气体和化学溶剂的反应热要大于其在物理溶剂中的溶解热，因此对溶剂的消耗量更少。
通过采用物理溶剂法，可以将碳化物和硫化氢同时进行脱除。
但该方法在酸度较高天然气净化中的应用还比较少，需要进一步加大在该方面的研究。
空间位阻胺-物理溶剂法是利用各种硫化氢中硫含量的不同，从而有针对性选择位阻胺、位阻胺与MDEA 联合等，其最大的优势在于再生性区别较大，腐蚀性和发泡性能也有较大的差异。
对硫磺回收技术的研究。
各种脱硫技术简介
各种脱硫技术简介脱硫技术是指将燃煤等含硫燃料中的硫化物去除的一系列工艺和方法。
脱硫技术的发展是为了减少大气污染物排放，保护环境和人类健康。
随着环保意识的提高和法律法规的进一步完善，脱硫技术正逐渐得到应用和推广。
下面将介绍几种常见的脱硫技术。
1. 石灰石湿法脱硫技术石灰石湿法脱硫技术是一种广泛应用的脱硫技术。
该技术的基本原理是将燃煤废气中的二氧化硫与石灰石浆液反应生成石膏，从而实现脱硫目的。
该技术具有处理量大，硫化物去除效率高的优点，但也存在能耗高，设备复杂等问题。
2. 石膏法脱硫技术石膏法脱硫技术是通过将废气中的二氧化硫与石膏反应生成钙亚硫酸钙，从而实现脱硫目的。
该技术相对于石灰石湿法脱硫技术，具有石膏产量高，能耗低的优点，但也存在石膏固体颗粒小，易带走有价值元素的问题。
3. 活性炭吸附脱硫技术活性炭吸附脱硫技术是通过将燃煤废气中的二氧化硫吸附到活性炭表面，从而实现脱硫目的。
该技术具有操作简便，脱硫效果好的特点，但也存在活性炭寿命短，再生成本高等问题。
4. 沉降法脱硫技术沉降法脱硫技术是通过将燃煤废气中的二氧化硫与氨水反应生成硫代硫酸铵，然后通过沉降装置将其分离，从而实现脱硫目的。
该技术具有设备简单，处理效果稳定的优点，但也存在氨水耗量大，对废气中有害物质的去除效果不佳等问题。
5. 富洛斯法脱硫技术富洛斯法脱硫技术是通过将燃煤废气中的二氧化硫与氨气反应生成氨基硫酸铵，并在后续反应中生成硫代硫酸铵，从而实现脱硫目的。
该技术具有操作简单，除硫效果好的优点，但也存在氨气耗量大，设备复杂等问题。
6. 氧化法脱硫技术氧化法脱硫技术是通过将燃煤废气中的二氧化硫氧化成三氧化硫，然后与水反应生成硫酸，从而实现脱硫目的。
该技术相对于其他脱硫技术，具有氧化剂使用量少，脱硫效果稳定等优点，但也存在氧化剂的再生困难，设备投资大等问题。
总的来说，脱硫技术具有多种多样的方法和工艺，不同的技术适用于不同的工况和条件。
在选择脱硫技术时，需要综合考虑处理量、能耗、投资成本、排放标准等方面的因素，找到最适合的脱硫方案。
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高含硫天然气脱硫技术
由于从油气井井口采出或从矿场分离器分出的天然气除含有水蒸气外,往往
S)、硫化羰(COS)、硫醇还含有一些酸性组分。
这些酸性组分一般是硫化氢(H
2
(RSH)及二硫化物(RSSR’)等,通常也叫酸气或酸性气体(acid gas)。
天然
S、COS。
为示区别。
气中最常见的酸性组分是H
2
天然气中含有酸性组分时,会造成金属腐蚀,并且污染环境。
当天然气用作化
工原料时,它们还会引起催化剂中毒,影响产品质量。
当天然气中的酸性组分含量超过管输气或商品气质量要求时,必须采用合适的方法脱除后才能管输或成为商品气。
从天然气中脱除酸性组分的工艺过程称为脱硫、脱碳,习惯上统称为天然气脱硫。
脱硫后的天然气通常称为净气或净化气,而脱出的酸性组分一般还应回收其中的硫元素(硫磺回收)。
当回收硫磺后的尾气不符合向大气排放的标准时,还应对尾气进行处理。
对于管输天然气,要求其H2S含量不应大于20mg/m3。
当天然气用作合成氨或
合成甲醇原料气时,其硫含量要求小于1mg/m3。
如天然气采用深冷分离的方法回收凝液时,其CO2含量(φ)往往要求很低。
因此,对天然气硫含量要求很严的天然气化工厂,需要设置二次脱硫装置。
目前,国内外报道过的脱硫方法有近百种。
这些方法一般可分为间歇法、化学吸收法、物理吸收法、联合吸收法(化学一物理吸收法)、直接转化法。
其中,采用
溶液或溶剂作脱硫剂的脱硫方法习惯上又统称为湿法,采用固体作脱硫剂的脱硫方法又统称为干法。
间歇法:其脱硫原理又可分为化学反应法与物理吸附法两种,其特点是反应或
吸附过程都是间歇进行的。
属于前者的有海绵铁法、氧化铁浆液法、锌盐浆法法及苛性钠法。
由于脱硫剂在使用失效后即废弃掉,因而仅适用于H2S含量很低及流量很小的天然气脱硫。
属于后者的有分子筛法,它适用于天然气中酸性组分含量低及同时脱水的场合。
海绵铁法及分子筛法因采用固体脱硫剂,故又都属于干法,通常也统称为固体床脱硫法。
化学吸收法:这类方法又称化学溶剂法。
它以碱性溶液为吸收溶剂(化学溶剂),与天然气中的酸性组分(主要是H2S和CO2)反应生成某种化合物。
吸收了酸性组分的富液在温度升高、压力降低时,该化合物又能分解释放出酸性组分。
这类方法中最有代表性的是醇胺(烷醇胺)法和碱性盐溶液法。
属于前者的有
一乙醇胺法、二乙醇胺法、二甘醇胺法、二异丙醇胺法、甲基二乙醇胺法,以及一些有专利权的方法如胺防护法等。
醇胺法是最常用的天然气脱硫方法。
此法适用于从天然气中大量脱硫,如果需要的话,也可用于脱除CO2。
物理吸收法:这类方法又称为物理溶剂法。
它们采用有机化合物为吸收溶剂(物理溶剂),对天然气中的酸性组分进行物理吸收而将它们从气体中脱除。
在物理吸收过程中,溶剂的酸气负荷与原料气中酸性组分的分压成正比。
吸收了酸性组分的富剂在压力降低时,随即放出所吸收的酸性组分。
物理吸收法一般在高压和较低温度下进行,溶剂酸气负荷高,故适用于酸性组分分压高的天然气脱硫。
此外,物理吸收法还具有溶剂不易变质、比热容小、腐蚀性小以及能脱除有机硫化物等优点。
由于物理溶剂对天然气中的重烃有较大的溶解度,故不宜用于重烃含量高的原料气,且多数方法因受溶剂再生程度的限制,净化度不如化学吸收法。
当净化度要求较高时,则需采用汽提或真空闪蒸等再生方法。
物理吸收法的溶剂通常靠多级闪蒸进行再生,不需蒸汽和其它热源,还可同时使气体脱水。
联合吸收法:它兼有化学吸收和物理吸收两类方法的特点,使用的溶剂是醇胺、物理溶剂和水的混合物,故又称为混合溶液法或化学-物理吸收法。
直接转化法:这类方法以氧化一还原反应为基础,故又称为氧化还原法。
此法包括借助于溶液中氧载体的催化作用,把被碱性溶液吸收的H2S氧化为硫,然后鼓人空气,使吸收剂再生,从而使脱硫与硫回收合为一体。
直接转化法目前虽在天然气工业中应用不很多,但在焦炉气、水煤气、合成气等气体脱硫及尾气处理方面却有广泛应用。
在选择脱硫方法时,由于需要考虑的因素很多,由于经济因素和局部情况会支配着某一方法的选择。
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、天然气液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H
2
S和
CO
2,但有的还可能含有COS、CS
2
、RSH等。
只要气体中含有这些组分中的任何一。