天然气脱硫技术研究现状与发展趋势_王剑

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天然气脱硫技术研究现状与发展趋势_王剑

天然气脱硫技术研究现状与发展趋势_王剑
1. 2 化学吸收法
化学吸收法是利用碱性溶液在常温下与 H2S 发生可逆反应来脱硫,所得富液可通过升温分解来 释放出 H2S,从而实现脱硫剂溶液的循环使用。 1. 2. 1 醇胺法
醇胺法是目前天然气脱硫中使用最广泛的方
法,其原理是: 有机醇胺化合物上存在氨基和羟
基,氨基能够使醇胺水溶液呈现碱性,而羟基能够
多乙二醇二甲醚和 N 甲基 吡 咯 烷 酮 ( NMP) 都是重要的脱硫脱碳溶剂,工业上主要应用于处理 H2 S 含量 较 低、高 含 量 CO2 、高 酸 气 分 压 的 天 然 气。工艺流程为: 先将原料气中的 CO2 降低到一 定浓度,选择性脱除 H2 S,最后利用闪蒸再生塔系 统,将酸性组份大部分除去。其优点是在吸收过程 中同时有选择性地吸收有机硫、并能够改变天然气 的烃露点。大连理工大学冉旭等[4]利用 NMP 对不 同浓度的 SO2 进行吸收实验,并进行了富液再生脱 硫率的测定,得出在实验条件下 N 甲基吡咯烷酮 的最高脱硫率达到 96% ,而再生后 NMP 的最高脱 硫率达到 89. 3% 。实际应用中,一般使用此工艺 进行粗脱 H2 S 到 100 mg / m3 ,然后使用 ZnO 进行精 脱来满足后续的工艺。
WANG Jian1 ,ZHANG Xiao-ping2 ,LI En-tian1 ,MA Lu1 ,WANG Shu-li1 ( 1. Jiangsu Key Laboratory of Oil & Gas Storage and Transportation Technology,Changzhou University, Changzhou 213016,China; 2. Special Engineering Design and Research Institute,Beijing 100028,China)

天然气净化硫回收技术发展现状与展望

天然气净化硫回收技术发展现状与展望

天然气净化硫回收技术发展现状与展望天然气是一种清洁、高效、环保的能源,被广泛应用于工业、居民生活和交通运输等领域。

天然气中的硫化氢等硫化物是一种常见的污染物,会对环境和人体健康造成严重影响。

天然气净化硫回收技术的发展至关重要。

本文将探讨天然气净化硫回收技术的现状与展望。

一、天然气中硫污染物的危害天然气中的硫污染物主要包括硫化氢(H2S)、二甲基硫(DMDS)和硫醇等,它们会对人体健康和环境造成严重危害。

硫化氢是一种具有刺激性气味的有毒气体,长期暴露会对呼吸系统和中枢神经系统造成损害。

硫化氢还是大气和水体的污染源,对环境造成严重影响。

天然气中的硫污染物必须得到有效净化回收。

目前,天然气净化硫回收技术主要包括物理吸附、化学吸收和生物净化等方法。

1. 物理吸附:物理吸附是利用固体吸附剂将硫化氢等硫污染物分离、捕集的过程。

常用的吸附剂有活性炭、硅胶等。

物理吸附技术成本低、操作简单,适用于小规模天然气净化系统。

物理吸附技术存在对吸附剂的再生困难、吸附容量小等问题。

2. 化学吸收:化学吸收是通过将含硫天然气与抗氧化剂或盐溶液接触,使硫化氢等硫污染物与吸收剂反应生成硫化合物,实现硫回收。

目前广泛应用的化学吸收剂有三乙醇胺(MEA)、甲醇醚酸酯等。

化学吸收技术具有高效、可实现硫回收等特点,但也存在能耗大、操作复杂、废液处理难等问题。

3. 生物净化:生物净化是利用特定的微生物菌群对硫污染物进行降解和转化,实现硫回收的技术。

生物净化技术具有能耗低、环保、可实现硫回收等优点,但受温度、PH值等环境因素影响大,操作控制困难。

以上天然气净化硫回收技术各有优劣,但都存在着吸附剂再生、化学剂回收、废液处理等方面的问题,未来对这些技术的发展仍需进行研究和改进。

未来,天然气净化硫回收技术将朝着高效、低能耗、环保、全自动化方向发展。

1. 高效化学吸收剂的研发:未来将研发更高效的化学吸收剂,降低硫化氢等硫污染物的吸收能耗,提高硫回收率。

天然气净化硫回收技术发展现状与展望

天然气净化硫回收技术发展现状与展望

天然气净化硫回收技术发展现状与展望天然气是一种重要的燃料资源,但天然气中的硫化氢和二硫化碳等硫化物成分会给环境和健康带来严重影响。

天然气净化硫回收技术的发展对于提高资源利用率、减少环境污染具有重要意义。

本文将对天然气净化硫回收技术的发展现状进行分析,并展望未来的发展方向。

天然气中的硫化氢是一种强烈的毒气,不仅会对环境造成危害,还会对人体造成危害。

天然气中的硫化氢必须进行有效的净化处理。

目前,常见的天然气净化硫回收技术包括物理方法、化学方法和生物方法。

物理方法是通过物理手段将天然气中的硫化氢分离出来,常见的物理方法包括吸附法和膜分离法。

吸附法是利用具有吸附作用的材料将硫化氢吸附下来,然后再进行脱附处理。

膜分离法则是利用选择性透过特定气体分子的膜将硫化氢分离出来。

这些物理方法具有高效、操作简单、投资低等优点,但是硫化氢的回收率较低,对硫化氢的处理效果有限。

化学方法是通过化学反应将硫化氢转化为其他物质,从而完成净化硫回收的目的。

目前主要的化学方法包括氧化法、水合法和碱法。

氧化法是通过将硫化氢和氧气进行氧化反应,生成硫、水蒸气和热能。

水合法则是将硫化氢与水进行反应,生成疏水性的硫化物和水。

碱法是利用碱性物质将硫化氢转化为硫化钠,然后再进行回收处理。

这些化学方法具有较高的硫化氢回收率和较好的处理效果,但是操作复杂,投资较大,且化学品的使用也会对环境造成一定影响。

生物方法是通过微生物酶的作用将天然气中的硫化氢转化为硫或硫化物。

这种方法具有低投资、低能耗、无二次污染等优点,因此备受关注。

目前,生物方法主要包括生物脱硫法和生物还原硫法。

生物脱硫法是利用厌氧菌将硫化氢转化为硫酸盐,然后再通过氧化反应将硫酸盐还原为硫或硫化物。

生物还原硫法是利用硫还原菌将硫化氢还原为硫或硫化物。

这些生物方法具有较高的硫化氢回收率和较好的处理效果,但是操作较为复杂,容易受到外界环境和微生物的影响。

未来,天然气净化硫回收技术将继续朝着高效、低成本、无污染的方向发展。

天然气净化硫回收技术发展现状与展望

天然气净化硫回收技术发展现状与展望

天然气净化硫回收技术发展现状与展望天然气中的硫化氢是一种有害气体,它不仅会污染环境,还有极大的危害性。

在燃烧过程中,硫化氢会被氧化成二氧化硫,这会对大气造成污染,并直接影响人们的健康。

天然气中的硫化氢必须得到有效的去除和回收,以保障天然气资源的安全利用和环境的可持续发展。

当前,天然气净化硫回收技术主要有化学吸收法、物理吸附法、膜分离法和生物法等多种方法。

化学吸收法是目前应用最广泛的方法之一,它利用化学吸收剂与硫化氢进行反应,将硫化氢转化成硫化物或硫酸根离子。

物理吸附法则是利用吸附剂的表面对硫化氢进行吸附并将其去除。

膜分离法则是通过膜的选择性透过性来将硫化氢从天然气中分离出来。

生物法则是通过微生物对硫化氢进行降解。

这些技术在一定程度上能够有效去除天然气中的硫化氢,但是在实际应用中仍然存在着一些问题。

当前的天然气净化硫回收技术在效率和成本上仍然需要进一步提升。

化学吸收法和物理吸附法需要大量的吸收剂或吸附剂来完成去除硫化氢的过程,这会增加成本。

而膜分离法的膜具有较高的制备成本和易受污染的缺陷,生物法则需要较长的降解时间和较大的反应器。

现有的技术难以实现硫的高效回收利用。

在硫的产出上,目前的技术主要是将硫化氢氧化为硫酸根离子,然后将其还原为硫。

这种方法虽然可以实现硫的回收,但整个过程需要消耗大量的能源,且产出的硫纯度较低,无法满足应用的要求。

当前的硫回收技术还存在一些不足之处。

随着清洁能源的发展,天然气净化硫回收技术也在不断的进行着改进和创新。

一些新型的吸收剂和吸附剂被研发出来,这些材料具有更高的吸收容量和更高的选择性,可以更有效地去除硫化氢。

膜材料的研究也在不断加强,例如聚合物膜、金属有机膜等新型膜材料的出现为膜分离法的应用提供了新的可能。

生物法在硫回收方面也有了一定的突破,一些微生物菌株被发现可以在不断地降解硫化氢的将硫固定和转化成有机硫,这对于硫的高效回收提供了新的途径。

除了技术方面的创新外,政策和管理的引导也对天然气净化硫回收技术的发展起到了积极的促进作用。

新形势下天然气脱硫技术面临的挑战及研究方向的思考

新形势下天然气脱硫技术面临的挑战及研究方向的思考

新形势下天然气脱硫技术面临的挑战及研究方向的思考【摘要】随着社会的不断发展,对清洁能源天然气的需求量也在不断地增长,使得天然气工业进入发展的黄金期。

生物脱硫、膜分离以及离子液体技术等方面为现在天然气脱硫技术的研究增添了新鲜的血液,同时也推动现有的技术向着科技化、环保化、精细化的方向发展。

本文结合了我厂天然气净化工艺和原理,对新形势下天然气脱硫技术勉励的挑战及探究方向的思考进行了探讨。

【关键词】天然气脱硫技术发展现状挑战工艺原理思考1 天然气脱硫技术发展的现状及面临的挑战1.1 国内的天然气脱硫技术发展现状(1)配方型脱硫溶剂技术:在环境保护上我国的意识不断加强,同时要求产品天然气中总硫、硫化氢和二氧化碳的含量普遍降低,这就使得传统的工艺需要进行提高和改进,同时还要不断的开发出新的技术和工艺来。

在MDEA水溶液的基础上发展起来的就是配方型溶剂,这种溶剂是最新型的脱硫脱碳溶剂。

我国在20世纪90年代开始进行深入的研究,现在还处于发展阶段,而配方溶剂、混合胺、aMDEA这些都是以MDEA为主的新型配方型工艺也都相继开发成功。

配方型脱硫溶剂不仅用于原料气的脱硫部分,还广泛的用于尾气的后续处理,进一步提高了硫的回收率、降低了大气污染物的排放,在脱硫上满足于国内天然气净化厂和炼厂的需求。

(2)化学物理溶剂及物理溶剂工艺:它具有能耗低、可脱有机硫以及高选择性等方面的工艺优势。

其中以Shell公司内的Sulfinol工艺的物理-化学溶剂最具有代表性,它是通过不同的溶剂进行配比,可以满足不同类型的脱硫脱碳的需要;而纯物理溶剂就是在具有高压的条件下该溶剂对碳酸丙烯酯、N-甲基吡咯烷酮等酸性组分进行物理溶解,进而达到对酸性组分脱除的目的。

1.2 天然气脱硫技术面临的挑战随着我国经济的不断发展,人们和企业对天然气的需求量也在不断的增长,为了满足需求,我们必须采取解决措施。

在不断开发天然气气田的同时,需进行海外油气业务上的扩展,进一步加强国内天然气气田生产量,达到相应的增产效果。

2024年脱硫塔市场发展现状

2024年脱硫塔市场发展现状

2024年脱硫塔市场发展现状1. 引言脱硫塔是一种用于烟气脱硫的装置,广泛应用于火力发电厂、钢铁厂等工业领域。

近年来,随着环境保护要求的提高,脱硫塔市场发展迅速。

本文将对2024年脱硫塔市场发展现状进行分析,并探讨未来的发展趋势。

2. 脱硫塔市场规模根据市场研究数据显示,全球脱硫塔市场规模呈现稳步增长的趋势。

截至2019年,全球脱硫塔市场规模达到xx亿美元。

其中,亚太地区是脱硫塔市场的主要消费地区,占据了全球市场份额的45%。

欧洲和北美地区也是重要的市场,分别占据了市场份额的25%和20%。

3. 脱硫塔市场发展趋势3.1 技术升级随着环境保护标准的提高,脱硫塔技术不断升级。

一些先进的脱硫塔技术,如湿法石灰石石膏法、湿法石灰石海藻石法以及半干法石膏法等,逐渐取代了传统的干法脱硫技术。

这些技术具有高效、低排放的特点,在市场上受到了广泛关注。

3.2 市场竞争加剧随着脱硫塔市场规模的扩大,市场竞争也日益激烈。

在市场竞争中,一些企业通过不断创新和技术提升,不断拓展产品线,提高产品质量和性能。

此外,一些新进入市场的中小企业也不断涌现,这进一步加剧了市场竞争。

3.3 环保政策推动环境保护政策的出台对脱硫塔市场的发展起到了推动作用。

各国政府加大了对工业废气排放的监管力度,要求企业采取有效措施减少硫化物的排放,进一步激发了脱硫塔市场的需求。

3.4 市场前景未来几年,全球脱硫塔市场有望继续保持较快增长。

一方面,环境保护意识的提高将推动脱硫塔市场的需求增加;另一方面,技术不断进步和产品升级将提高市场的竞争力。

预计到2025年,全球脱硫塔市场规模预计将达到xx亿美元。

4. 市场主要参与者脱硫塔市场存在着一些主要的参与者,包括国内和国际企业。

国内龙头企业有xx 公司、xx公司等,它们凭借技术实力和市场渗透能力在市场中占据一席之地。

国际企业如xx公司、xx公司等也在市场中有一定份额,它们通过技术创新和市场拓展不断提高自身竞争力。

天然气净化硫回收技术发展现状与展望

天然气净化硫回收技术发展现状与展望

天然气净化硫回收技术发展现状与展望天然气是一种清洁能源,在现代工业生产和生活中扮演着重要的角色。

天然气中含有硫化氢等硫化物,其排放将导致空气污染和酸雨等环境问题。

天然气净化硫回收技术的发展对于保护环境、促进可持续发展具有重要意义。

本文将介绍天然气净化硫回收技术的现状及展望。

一、天然气中的硫化物污染问题天然气是一种由多种碳氢化合物组成的混合气体,其中含有的硫化氢、二硫化碳、硫气等硫化物成分是造成天然气污染的主要元凶。

在天然气的开采、输送和利用过程中,这些硫化物的排放不仅会造成空气污染,还会对设备和设施造成腐蚀,给人们的生产和生活带来诸多不便。

而且,硫化物的排放还会导致酸雨等环境问题,对大气和水资源造成严重污染,加剧全球变暖等气候变化问题。

有效净化天然气中的硫化物成分,具有重要的环保意义和经济价值。

二、现有的硫回收技术针对天然气中的硫化物污染问题,目前已经有多种硫回收技术被广泛应用。

最常见的包括催化氧化、吸附脱硫、生物脱硫、化学脱硫等方法。

1. 催化氧化技术:该技术通过在高温条件下将硫化氢气体转化为硫二氧化气体,并利用催化剂将硫二氧化气体转化为硫酸,从而实现硫的回收。

这种技术具有高效、节能的特点,已经在许多工业领域得到了广泛应用。

2. 吸附脱硫技术:该技术利用化学吸附剂或物理吸附剂将气体中的硫化氢吸附至表面,然后再利用再生或脱附的方法,实现硫化氢的回收。

该技术具有操作简单、成本较低的优势,但需要定期更换吸附剂,费用较高。

3. 生物脱硫技术:该技术利用微生物或酶类将硫化氢气体转化为硫化物或元素硫,实现硫的回收。

该技术具有对环境友好、无二次污染的特点,正在逐步成为一种新兴的硫回收技术。

4. 化学脱硫技术:该技术通过化学反应将气体中的硫化氢转化为硫固体,实现硫的回收。

该技术具有回收率高、副产品价值高的特点,但需要处理大量的固体废物,对环境造成一定的影响。

以上这些硫回收技术各有优缺点,其在不同的工业领域和生产环境中都有着特定的应用范围。

天然气净化硫回收技术发展现状与展望

天然气净化硫回收技术发展现状与展望

天然气净化硫回收技术发展现状与展望天然气净化过程中,硫回收技术是至关重要的一环。

硫回收技术可以将天然气中的硫化氢和二氧化硫转化为元素硫,从而实现对环境的保护和资源的回收。

目前,天然气净化硫回收技术的发展已经进入了一个新阶段,不断推陈出新的技术不断涌现。

一、技术发展现状硫回收技术是天然气净化过程中最重要的环节之一,其发展经历了以下几个阶段:1、传统的 Claus 工艺Claus 工艺是最早的硫回收技术,其利用燃料和空气氧化剂来产生热能,使硫化氢和二氧化硫在高温下催化反应,生成硫和水。

然而,这种方法存在效率低、能耗高、产品质量不稳定等问题。

因此,该技术现在已经被淘汰。

2、低温选择性氧化技术该技术在 Claus 工艺的基础上改进而成,采用催化剂和氧气作为氧化剂,以低温选择性氧化替代传统的有炭燃料催化氧化。

其优点是能耗小、效率高、产品稳定。

3、湿式硫回收技术湿式硫回收技术是一种通过水蒸气或氨水在反应中加入硫化氢和二氧化硫的方法。

这种方法的优点是硫回收率高,可以达到95%以上,而且能耗也相对较低。

4、热力轮蒸汽再生技术热力轮蒸汽再生技术属于一种新型的硫回收技术,能够减少二氧化碳的排放,提高能效和报废金属银的回收量。

该技术通过自燃反应产生的高温气体燃烧天然气,其中由热力轮发电。

热力轮的排放物可以再次利用,经过净化后生成硫代矾土,用于生产化肥等产品。

二、技术的展望天然气净化硫回收技术虽然在实践中被广泛应用,但其效率和产品质量还有一定提升的空间。

1、技术效率进一步提高目前硫回收技术中,热力轮蒸汽再生技术是效率最高的技术,但该技术还存在使用寿命短、高温易烧损等问题。

因此,如何从技术选型、反应过程控制等方面进一步提高技术效率成为关键。

2、技术应用领域不断扩大天然气净化硫回收技术在煤气和化工行业中应用较为广泛,但在其他行业如能源和电子行业等领域还有一定的推广空间。

随着技术的不断提升,天然气净化硫回收技术应用领域将会进一步扩大。

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增大醇胺化合物的水溶性,降低有机蒸汽分压。反
应式如下:
H2 S + R1 R2 NH2 幑幐R1 R2 NH3+ + HS -
( 1)
H2 S + R1 R2 NH 幑幐R1 R2 NH2+ + HS -
( 2)
H2 S + R1 R2 R3 N 幑幐R1 R2 R3 NH + HS -
( 3)
上述反应均为可逆反应,当温度较低、压力较
天然气是一种优质、清洁的能源和化工原料, 而且使用方便,拥有较高的综合经济效益。我国拥 有丰富的天然气资源,但是约 30% 左右的天然气 中含有大量硫元素,其中 H2S 含量大于 1% 的天然 气储量占到总储量的 1 /4,普光气田开采出的天然 气中 H2 S 含量甚至高达 13% ~ 18% ,有机硫化合 物高达 340. 6 mg / m3[1]。H2 S 的存在不仅会造成设 备和管道的腐蚀、危害人体健康,其燃烧产物也会 污染环境,因此在诸多设计规范及环保标准中都对
1. 3 物理- 化学吸收法
物理- 化学吸收法是前二者的综合使用,所用 脱硫剂属配方溶液,其脱硫效果比单一化学或物理 吸收法更好,故该法将是天然气净化处理的主流。
砜胺法是应用最为广泛的物理- 化学吸收法, 采用环丁砜 ( 物理溶剂) 与 DIPA 或 MDEA ( 化学 溶剂) 相结合的方式吸收原料气中的硫成分,国 内外已建装置超过 200 余套。该工艺流程结合了物 理除硫和化学吸收二者的优势,在处理高酸气分压 过程时,有较好的吸收能力,净化处理后的气体更 好地满足了气质标准要求。德国 Grossenkneten 厂 净化装置采用砜胺法将原料气中 6. 5% H2 S,9. 5% CO2 ,150 mg / m3 的 COS 净化至 H2 S 体积小于 4 × 10 - 6 ,CO2 为 4. 9% ,COS ( 以硫计) 为 4 mg / m3 。 国内川渝气田引进壳牌公司开发的溶剂 Sulfinol- M ( 砜胺Ⅲ法) ,此法是在砜胺Ⅱ法工艺性能的基础 上开发的,在用于 CO2 含量高时脱除 H2 S 具备高 负荷以及低再生能耗的优点[9]。
*
天然气脱硫技术研究现状与发展趋势
王 剑1 ,张晓萍2 ,李恩田1 ,马 路1 ,王树立1
( 1. 常州大学 江苏省油气储运技术重点实验室,江苏 常州,213016; 2. 总装备部工程设计研究总院,北京 100028)
摘要: 目前天然气的脱硫方法主要有湿法脱硫、干法脱硫、生物法脱硫、膜法脱硫等。随着研究的深入,离子液体技术、超重 力脱硫以及臭氧氧化法等新技术为天然气脱硫领域拓展了新的方向。介绍了现有常用的脱硫工艺,指出了各法的优势及存在的 问题,并提出了今后脱硫技术的发展趋势。 关键词: 天然气; 硫化氢; 脱硫技术
的应用已不是很广泛。
第二 代 醇 胺 类 溶 剂 是 以 MDEA 叔 胺 为 主,
MDEA 对 H2 S 吸收能力强,有很高的选择性和较 低的能耗,而且不会和 CS2 ,COS 反应导致变质, 已广泛用于克劳斯原料气提浓,斯科特法尾气处理
等过程。印度 Basin 天然气处理厂采用 MDEA 法, 处理量 达 到 850 × 104 m3 / d,能 够 将 原 料 气 中 的 H2 S 和 CO2 分别脱至 4 × 10 - 6 和 50 × 10 - 6 ( 体积分 数) ,得到了很好的脱除效果[5]。长庆气田第三净
WANG Jian1 ,ZHANG Xiao-ping2 ,LI En-tian1 ,MA Lu1 ,WANG Shu-li1 ( 1. Jiangsu Key Laboratory of Oil & Gas Storage and Transportation Technology,Changzhou University, Changzhou 213016,China; 2. Special Engineering Design and Research Institute,Beijing 100028,China)
Abstract: Nowadays,the desulfurization technologies include wet desulfurization,dry desulfurization,biological desulfurization,and desulfurization by membrane process,etc. As research continues,natural gas desulfurization is expanded to a new orientation by ionic liquid desulfurization,high gravity and ozone oxidize method. In this paper, some general desulfurization methods were introduced,the advantages and existent problems were pointed out,and the development tendency of desulfurization was also presented. Key words: natural gas; H2 S; desulfurization technology
如二氨基二甲基丙醇 ( AMP) ,BASF 公司的 aM-
DEA01- 06 系列配方溶剂。南化院开发了位阻胺
脱硫脱碳新技术,研制出 3 种以位阻胺为主要溶剂
的配方溶剂并测定其净化性能,结果发现在适用范
围内较之其他溶剂性能更优,同时建成为阻胺脱硫
复合溶剂中试生产装置并实现运行,为这 3 种为阻 胺溶剂的工业应用打下基础[7]。
美国天然气研究院研制的 Morphysorb 工艺[10], 是以吗啉衍生物 N- 甲酰吗啉和 N- 乙酰吗啉混合 物做吸收溶剂,用来选择性脱除硫化物,这些新型 脱硫剂的研制为天然气脱硫提供了更多高效及经济 化的选择。
* 收稿日期: 2012- 12- 10 基金项目: 江苏省科技厅计划项目 ( BY2011127,BY2012095) ; 中石油科技创新基金项目 ( 2012D- 5006- 0604) 作者简介: 王剑 ( 1989- ) ,男,江苏徐州人,硕士生; 通讯联系人: 王树立。
王剑,等 . 天然气脱硫技术研究现状与发展趋势
1. 2. 2 碱 法
碱法一般不采用强碱性溶液作吸收剂,而大多
用 pH 在 9- 11 之间的强碱弱酸盐溶液。常用的有
碳酸盐法等。以碳酸钠溶液为例,将原料气与碳酸
钠溶液在吸收塔内逆流接触,反应生成 NaHCO3 和 NaHS。真空碳酸盐法将吸收了 H2 S 的富液通过蒸 汽蒸馏来实现溶液再生,应用此法与克劳斯法联合
·89·
通过再生进行循环利用。
1. 1 物理吸收法
物理吸收法一般采用特殊的有机复合物做吸收 剂,利用吸收剂对硫化物等酸性气体溶解性大的特 点来脱硫。主要有低温甲醇法、多乙二醇二甲醚 法、N 甲基吡咯烷酮法等。
低温甲醇法又叫冷甲醇法,是由德国的 Linde 公司 和 Lurgi 公 司 共 同 开 发 的。甲 醇 在 低 温 下 对 H2 S 等酸性组份的吸收能力强,当温度从 20 ℃ 降 到 - 40 ℃ 时,CO2 的溶解度约增加 6 倍,在 - 40 至- 50 ℃ 时,H2 S 的溶解度比 CO2 大 6 倍,以此 来选择性吸收。该工艺具有诸多优点: 在保证后续 净化要求的基础上可以对组分气中的 CO2 、H2 S 以 及 COS 等硫化物加以回收利用,回收的 CO2 纯度 可满足尿素生产需求,同时从富含 H2S 的溶液中 可用克劳斯法回收硫磺[2]; 净化气中总硫含量可 降至小于 0. 1 μL / L[3]; 反应过程中不起泡,对设 备无腐蚀。但是,甲醇有毒,需要在整套设备中增 加制冷系统,这给操作和维修带来了一定困难。目 前,国内已有多套大型合成氨净化装置采用了该工 艺,不过该工艺属于国外技术,需要购买专利软件 包,低温甲醇技术的国产化仍有待时日。
化厂原料气中 CO2 和 H2 S 的初始摩尔分数分别为 5. 258% 和 0. 028% , 经 处 理 后 H2 S 含 量 达 到 0. 38 mg / m3 ,CO2 的摩尔分数为 2. 418%[6]。
第 3 代醇胺类溶剂是在 MDEA 的基础上,合
成了选择性能比 MDEA 更好的空间位阻胺脱硫剂,
第 25 卷 第 3 期 2013 年 7 月
常州大学学报 ( 自然科学版) Journal of Changzhou University ( Natural Science Edition)
Vol. 25 No. 3 Jul. 2013
文章编号: 2095 - 0411 ( 2013) 03- 0088- 05
硫化物的排放做了明确规定,如 GB16297 《大气 污染物综合排放 标 准》 规 定,排 放 天 然 气 中 SO2 的质量浓度不能高于 0. 4 mg / m3 。为了适应日益严 格的环保要求及开发出新气质趋向复杂化的背景 下,迫切需要加大对天然气脱硫技术的研究。
1 湿法脱硫
湿法脱硫的基本原理是利用特定的吸收剂与气 体逆流接触将 H2S 脱除,吸收 H2S 后的富液可以
多乙二醇二甲醚和 N 甲基 吡 咯 烷 酮 ( NMP) 都是重要的脱硫脱碳溶剂,工业上主要应用于处理 H2 S 含量 较 低、高 含 量 CO2 、高 酸 气 分 压 的 天 然 气。工艺流程为: 先将原料气中的 CO2 降低到一 定浓度,选择性脱除 H2 S,最后利用闪蒸再生塔系 统,将酸性组份大部分除去。其优点是在吸收过程 中同时有选择性地吸收有机硫、并能够改变天然气 的烃露点。大连理工大学冉旭等[4]利用 NMP 对不 同浓度的 SO2 进行吸收实验,并进行了富液再生脱 硫率的测定,得出在实验条件下 N 甲基吡咯烷酮 的最高脱硫率达到 96% ,而再生后 NMP 的最高脱 硫率达到 89. 3% 。实际应用中,一般使用此工艺 进行粗脱 H2 S 到 100 mg / m3 ,然后使用 ZnO 进行精 脱来满足后续的工艺。
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