天然气脱硫工艺介绍
浅析天然气脱硫主要方法
浅析天然气脱硫主要方法
天然气脱硫是指将含有高硫化物的天然气中的硫化氢、二硫化碳等硫化物分离出去的
过程。
对于天然气脱硫，主要有以下几种方法：
1. 物理吸收法：物理吸收法是通过将含有高硫化物的天然气与具有较高溶解度的溶
剂接触，使硫化氢等硫化物从天然气中被溶剂吸附和吸收。
常用的溶剂有甲醇、乙二醇等。
物理吸收法具有脱硫效果好、工艺简单等特点，但其能耗较大，处理量较小（多用于小规
模天然气脱硫）。
3. 生物脱硫法：生物脱硫法是通过利用硫氧化细菌等微生物将含有高硫化物的天然
气中的硫化氢等硫化物氧化为硫酸盐（或硫元素），从而达到脱硫的目的。
生物脱硫法具
有脱硫效果好、对环境友好等特点，但其操作条件较为特殊，处理量较小。
4. 吸附法：吸附法是通过将含有高硫化物的天然气通过一种吸附剂进行吸附，从而
将硫化氢等硫化物分离出去。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛等。
吸附法具有脱硫效果好、操作简便等特点，但吸附剂的再生和更新会产生一定的成本和环境问题。
以上所述的天然气脱硫方法各有优缺点，选择合适的脱硫方法需要考虑天然气的硫化
物含量、处理量、设备投资、操作成本、环境影响等因素。
在实际应用中，往往采用多种
方法的组合来实现对天然气的有效脱硫。
浅析天然气脱硫主要方法
浅析天然气脱硫主要方法1. 引言1.1 天然气脱硫目的天然气中的硫化氢和二硫化碳等硫化物是一种对环境和人类健康极具危害的污染物。
天然气脱硫是一项必不可少的工艺措施。
天然气脱硫的主要目的是降低或消除天然气中的硫化物含量，保障天然气的质量和安全。
通过脱硫处理，不仅可以减少硫化物对环境的污染，还能提高气体的燃烧效率，延长管道设备的使用寿命，减少二氧化硫等有害气体的排放。
天然气脱硫在工业生产和人类生活中具有重要意义，是一项十分必要的环保工作。
1.2 天然气脱硫意义天然气中含有二氧化硫和硫化氢等硫化物，这些物质在燃烧时会产生有害的硫氧化物和硫化物，对环境和人体健康造成威胁。
对天然气进行脱硫处理具有重要意义。
天然气脱硫可以降低燃烧排放物。
硫化氢和二氧化硫等硫化物在燃烧时会形成硫酸雾和硫氧化物，这些物质会污染大气，导致酸雨和光化学烟雾等问题，对环境造成危害。
通过脱硫处理，能够减少这些有害物质的排放，降低对大气环境的污染。
天然气脱硫可以提高能源利用效率。
含硫气体在燃烧时会产生腐蚀性气体，对燃烧设备和管道造成损坏，降低系统的使用寿命。
而经过脱硫处理的天然气，不仅燃烧产生的废气更清洁，还可以保护设备不受腐蚀，提高能源利用效率。
天然气脱硫意义重大，能够减少排放污染物，提高能源利用效率，保护环境和人类健康。
对天然气进行脱硫处理是非常必要和重要的。
2. 正文2.1 化学吸收法化学吸收法是一种常见的天然气脱硫方法，其原理是通过化学反应将含硫气体中的硫化氢和二氧化硫吸收到溶液中，达到脱硫的目的。
常用的吸收剂包括氢氧化钠、氢氧化钙、氨水等。
化学吸收法的优点在于脱硫效率高，能够达到较低的硫含量要求。
操作简单，设备投资相对较低。
化学吸收法也存在一些缺点，如吸收剂的耗用量大，吸收液的再生成本高等。
在化学吸收法的过程中，硫化氢和二氧化硫会与吸收剂发生化学反应生成硫酸盐或硫代硫酸盐等化合物，吸收剂需要定期更换或再生。
吸收液中含有酸性物质，需要进行中和处理，产生大量废水，对环境造成一定影响。
焦炉煤气制天然气加氢脱硫工艺流程
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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中的硫化氢（H2S）是一种有害物质，不仅会危害人体健康，还会对设备设施产生腐蚀作用。
天然气的脱硫处理是非常必要的。
目前，常用的天然气脱硫方法主要有物理吸附、化学吸附和化学反应法。
物理吸附法是将天然气通过一定的吸附剂床层，利用吸附剂对硫化氢进行吸附分离。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛等。
该方法可以有效去除硫化氢，但吸附剂容易饱和，需要定期更换或再生，造成一定的经济成本。
化学吸附法是利用某些特殊的溶剂或溶液对硫化氢进行吸附分离。
常用的溶剂有醇胺类溶剂，如甲醇胺、乙醇胺等。
这些溶剂可以与硫化氢发生化学反应，形成含硫的络合物，从而达到脱硫的目的。
该方法具有脱硫效果好、吸收剂稳定性高的优点，但溶剂回收和再生比较困难，操作难度较大。
化学反应法是通过将硫化氢与其他物质进行反应，生成不易挥发的低毒或无毒化合物，实现脱硫目的。
常用的化学反应脱硫方法有氧化法、碱洗法和氢化法等。
氧化法是将硫化氢氧化成为硫酸、硫酸盐等化合物，达到脱硫的目的。
常用的氧化剂有过氧化物、亚硫酸盐等。
氧化法脱硫效果较好，但氧化剂成本较高，对设备有一定的腐蚀性。
碱洗法是利用碱性溶液对天然气进行洗涤，将硫化氢转化为硫化钠或硫代硫酸盐等物质。
常用的洗涤剂有氨水、钠氢碳酸等。
碱洗法简单易行，但碱液在与空气接触时易挥发，会导致环境问题。
氢化法是将硫化氢与氢反应生成硫化氢硫，在高温和催化剂的作用下，硫化氢硫会进一步反应生成硫和水。
氢化法是一种环保、经济、高效的脱硫方法，但对设备要求较高，操作复杂。
天然气脱硫方法各有优缺点，适用于不同的工业状况和脱硫要求。
在实际应用中，可以根据天然气的硫化氢浓度、工艺条件和经济性等因素综合考虑，选择合适的脱硫方法。
还需要对脱硫副产物进行处理和处置，以减少对环境的影响。
天然气脱硫工艺技术课件(PDF 36页)
DGA
60
3.5
0.25
35.75
180
37,800!
DEA
25
3.47
0.62
35.98
130
27,100
SNPA-DEA 25
1.96
1.1
63.84
130
15,3001
MDEA
35
3.48
0.5
35.92
120
25,100.
K2CO3
30
6.25
0.3
20.02
60
22,500
⑶各种胺法及砜胺法的工艺特点
天然气脱硫工艺技术
天然气脱硫工艺技术 天然气净化的目的是脱除含硫天然气中的 H2S、CO2、水份及其它杂质�如有 机硫等��使净化后的天然气气质符合 GB17820-1999《天然气》国家标准� 并回收酸气中的硫�且使排放的尾气达到 GB16297-1996《大气污染物综合排 放标准》的要求。天然气净化工艺一般包括脱硫、脱水以及硫磺回收和尾气 处理等几个环节。 一、天然气脱硫脱碳 1、按照脱硫脱碳工艺过程本质可将其分为化学反应类、物理分离类、化学物 理类及生化类等。 化学反应类�包括胺法�对不同天然气组成有广泛的适应性�、热钾碱法�宜 用于合成气脱除 CO2�、直接转化法�适用于低 H2S 含量的天然气脱硫�也可 用于处理贫 H2S 酸气�、非再生性方法�适用于天然气潜硫量很低的工况�等。 "物理类�包括物理溶剂法�适用于天然气中酸气分压高且重烃含量低的工况�、 分子筛法�适用于已脱除 H2S 的天然气进一步脱除硫醇 13X 和 5A�、膜分离 法�适用于高酸气浓度的天然气处理�可作为第一步脱硫脱碳措施�与胺法 组合是一种好的安排�、低温分离法�系为 CO2 驱油后的伴生气处理而开发的 工艺�等。 化学物理类�包括化学物理溶剂法�适用于天然气中有机硫需要脱除的工况� 高酸气分压更有利�但重烃含量高时不宜用�等。 生化类�包括生化法�尚待进一步发展�适用于低 H2S 含量的天然气脱硫� 等。
天然气净化中的脱硫方法与节能措施
天然气净化中的脱硫方法与节能措施一、脱硫方法1. 化学脱硫法化学脱硫法是指通过化学反应将天然气中的硫化氢和二氧化硫转化成不易挥发的化合物，从而达到脱硫的目的。
常用的化学脱硫剂包括氢氧化钠、石灰石、氢氧化钙等。
这些化学脱硫剂可与天然气中的硫化氢和二氧化硫发生化学反应，生成硫化钠和硫酸钙等化合物，使有害物质被固定在脱硫剂中，从而实现脱硫的效果。
2. 生物脱硫法生物脱硫法是利用一些特定的微生物或微生物组合，通过在适宜条件下的培养和生长，将天然气中的硫化氢和二氧化硫转化成不易挥发的硫酸盐或硫醇等化合物，从而实现脱硫的过程。
生物脱硫法具有操作简单、成本低廉、环保性强等优点，由于其对脱硫剂的选择要求较高，操作条件比较严格，因此在一些特殊的情况下使用较多。
3. 吸附脱硫法吸附脱硫法是通过一些特定的吸附剂对天然气中的硫化氢和二氧化硫进行吸附，从而降低天然气中有害物质的含量。
常用的吸附剂包括活性炭、分子筛、氧化铁等。
这些吸附剂具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构，能够有效地吸附天然气中的硫化氢和二氧化硫，达到脱硫的目的。
二、脱硫节能措施1. 优化脱硫工艺针对不同的天然气成分和脱硫要求，选择合适的脱硫方法和脱硫剂，优化脱硫工艺参数，减少脱硫剂的使用量，提高脱硫效率，降低能耗和成本。
2. 废热利用天然气脱硫过程中产生的废热可以通过热交换器进行回收利用，用于加热天然气或其他设备的预热，降低外部能源消耗，提高能源利用效率。
3. 设备改造对存在能耗高、效率低的脱硫设备进行改造升级，采用先进的技术和材料，提高设备的脱硫效率，并且减少能源消耗。
4. 联合生产将脱硫过程与其他生产过程进行联合，如与蒸馏、热电联产等生产过程进行联合，充分利用废热，减少外部能源消耗，降低生产成本，提高资源利用效率。
5. 节约用水在脱硫过程中，合理利用循环水和节约用水，减少废水排放，降低水资源消耗，达到节约能源的目的。
三、结语天然气净化中的脱硫方法和节能措施是保障天然气清洁使用、提高生产效率和降低环境污染的重要手段。
天然气生物脱硫工艺一览资料要点
天然气生物脱硫工艺一览资料要点天然气生物脱硫工艺一览2015.11生物脱硫( BDS) 是指在常温常压的温和反应条件下，利用特殊需氧、厌氧微生物( 菌种) 的催化作用，在人为控制条件下将原料中的 H2S 或有机硫化合物转化为元素硫或硫酸盐的一种工艺过程。
由于全球能源供应紧张、排放标准日益严格，生物脱硫工艺的技术开发受到普遍重视。
当前，生物脱硫工艺的应用涉及煤炭、原油及油品加工，炼厂废气处理，天然气、地热气及生物燃气净化等诸多化石能源与新型能源领域，并在化工、造纸和采矿等工业中也有应用，故生物脱硫被誉为 21 世纪最有发展前景的脱硫新工艺。
1 发展历程早在1887 年俄罗斯 Winogradsky 就发现了某些微生物具有将硫化物氧化为元素硫的能力。
1950 年代Leathen 等首次从煤坑污水中分离出以硫化氢为营养源的氧化亚铁硫杆菌( T(F) ，Baalsrud 等发现了硫杆菌属的脱氮硫杆菌( T(D) ，随后又发现了同样具有生物脱硫能力的排硫硫杆菌( T(T) ，这 3 种化能自营养型硫杆菌的发现及成功分离奠定了油气工业生物脱硫工艺技术开发的基础。
1994 年美国气体研究院( G,I) 与联邦能源部合作，联合开发了天然气脱硫专用的混合菌群，其商标名称为BIODESULF。
该菌群至少由 4 种硫酸盐还原菌/硫化物氧化菌( N,SOB) 组成，其功能与 T(D 菌很相似，其特点是 BIODESULF 工艺可以在无氧的条件下运行，但该混合菌群至今尚未见工业应用的报导。
虽然Paneray 在1957 年就申请了利用土壤微生物脱除废气中H2S 的美国专利，但直到1984 年日本钢管公司京滨制作所的2 套处理尾气中H2S 的Bio-S,法生物脱硫装置投入运行，生物脱硫工艺才首次在气体净化工业中得到应用。
Bio-S,法工艺利用T(F 菌的氧化作用在吸收塔内将 H2S 氧化为元素硫，分离回收硫后的脱硫溶液泵入生物反应塔再生，在T(F 菌作用下将 Fe2 +氧化为Fe3 +。
天然气脱硫脱碳
③需要大量脱除原料气中的CO2 且同时有少量H2S也需脱除时，可先选膜分离
法，再选用醇胺法以达到处理要求。 以上只是选择天然气脱硫脱碳方法的一般原则，在实践中还应根据具体情况 对几种方案进行技术经济比较后确定某种方案。
第二节 醇 胺 法
醇胺法是目前最常用的天然气脱硫脱碳方法。据统计，20世纪90年代美国采
液法(包括活化MDEA法)。
④原料气压力低，净化气的H2S质量指标严格且需同时脱除C02时，可选用MEA 法、DEA法、DGA法或混合醇胺法。如果净化气的H2S和C02质量指标都很严格，则可 采用MEA法、DEA法或DGA法o ⑤在高寒或沙漠缺水地区，可选用DGA法。 (2)需要脱除有机硫化物
当需要脱除原料气中的有机硫化物时一般应采用砜胺法，即：
R 2R N
2R 2R N CO 2 H 2O (R 2R NH )2 CO 3
反应特点
① H2S与乙醇胺的反应时瞬时反应；CO2和MEA、DEA的反应速度较快，而 与MDE时对H2S 具有很强的选择性。
②反应均为放热反应，低温有利于吸收，高温有利于解吸。一般单乙醇胺
低达5.7mg/m3。在中低压情况下C02浓度可低达100×10-6(体积分数)。MEA也可脱
除COS、CS2，但是需要采用复活釜，否则反应是不可逆的。即就是有复活釜， 反应也不能完全可逆，故会导致溶液损失和在溶液中出现降解产物的积累。 MEA的酸气负荷上限通常为0.3～0.5mol酸气/molMEA，溶液质量浓度一般限 定在10％～20％。如果采用缓蚀剂，则可使溶液浓度和酸气负荷显著提高。由于 MEA蒸汽压在醇胺类中最高，故在吸收塔、再生塔中蒸发损失量大，但可采用水 洗的方法降低损失。
2.物理溶剂法 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。主要包括多缩乙二醇法和砜胺法等。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。 海上采出的天然气需要大量脱除二氧化碳时常常选用这类方法。
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天然气脱硫工艺介绍
（1）工程中常用的天然气脱硫方法
天然气脱硫的方法有很多种,习惯上把采用溶液或溶剂做脱硫剂的脱硫方法称为湿法脱硫，采用固体做脱硫剂的脱硫方法称为干法脱硫。
一般的湿法脱硫有化学溶剂法（如醇胺法）、物理溶剂法（如Selexol法、Flour 法）、化学-物理溶剂法（如砜胺法）和直接转化法（如矾法、铁法）.常见的干法脱硫有膜分离法、分子筛法、不可再生固定床吸附法和低温分离法等。
(2）天然气脱硫方法选用原则
天然气组分、处理量、硫含量、厂站所处自然条件、产品质量要求、运行操作要求等都是天然气脱硫工艺的选择依据。
目前，根据国内外工业实践的经验，天然气脱硫脱碳工艺的选择原则可参考以下内容。
①原料气中含硫量高,处理量大,硫碳比高需要选择性吸收H2S同时脱除相当量的CO2，原料气压力低，净化气H2S要求严格等条件下,可选择醇胺法作为脱酸工艺。
②原料气中含有超量的有机硫化物需要脱除,宜选用砜胺法。
此外，H2S分压高的原料气选用砜胺法时能耗远低于醇胺法。
③H2S含量较低的原料气中,潜硫量在0。
2t/d～5t/d时可考虑直接转化法,潜硫量低于0。
2t/d的可选用非再生固体脱硫法如固体氧化铁法等。
实践中,往往在选择基本工艺方案之后，根据具体情况进行技术经济比较，最终确定天然气的脱硫脱碳方法。
图1 和图2 分别表示了原料气中酸气分压和出口气质量指标对脱硫方案选择的影响.
图1 脱硫方案选择与酸气分压的关系
图2 脱硫方案选择与进、出口气质量指标的关系（3)低含硫量天然气脱硫方案
某项目天然气组分和参数如下：
表1 原料气组分表
表2 原料气工艺参数表
由表可知,本工程的特点是含硫量低，处理量不大，出口气要求较严格。
可用的几种脱硫工艺方案如下:
①干法脱硫——固定床吸附法
氧化铁固体脱硫是典型的干法脱硫工艺，处理原料气中的H2S含量一般在10ppm到1%之间.工艺流程图如图3。
原料气首先进行过滤分离，除去固体杂质和游离水后，进入脱硫装置固体脱硫塔进行吸附脱除气体中含有的H2S，其余塔进行更换脱硫剂工作。
脱硫后的净化气经过滤分离，除去化学反应产生的水和气流带出的脱硫剂杂质后输出.
氧化铁固体脱硫工艺所需要的主要设备见表3，常见脱硫装置见图4。
图3 氧化铁固体脱硫工艺流程
表3 氧化铁固体脱硫主要设备
序号名称单位数量
1 过滤分离器台 1
2 脱硫塔座 2
3 粉尘过滤器台 1
图4 氧化铁固体脱硫装置
②湿法脱硫-—醇胺法
醇胺法是典型的湿法脱硫工艺，也是目前最常用的天然气脱硫脱碳的方法.醇胺法以可逆反应为基础，弱碱性溶剂为吸收剂，最常用的脱硫剂有MDEA、DEA和MEA及它们的混合溶剂。
本方案可选用目前国际广泛采用的醇胺－甲基二乙醇胺（MDEA）作为脱硫溶剂。
工艺流程见图5。
图5醇胺法脱硫工艺流程简图
原料气经进口分离器除去游离液体和携带的固体杂质后进入吸收塔的底部与醇胺溶液接触,脱除酸性组分。
饱和的湿净化气经分离脱水后进入NGL回收单元或LNG生产装置，或作为商品气或管输.
吸收塔底部流出的富液进入脱硫剂再生循环单元，脱除溶液中的酸性气体，增压后进入吸收塔循环利用。
有时,贫液在换热与增压之后也经过一个过滤器滤除其中杂质。
从富液中汽提出来的酸性组分在与冷凝后的水分离之后，根据其组成和流量,或去硫磺回收装置，或压缩回注地层，或处理后去火炬系统。
醇胺法脱硫工艺主要设备见表4，常见脱硫装置见图6.
表4 醇胺法脱硫主要设备
序号名称单位数量
1 吸收塔座 1
2 再生塔座 1
3 粉尘过滤器台 1
4 重沸器台 1
5 富液闪蒸罐座 1
6 贫富液换热器台 1
7 溶液冷却器台 1
8 酸气冷却器台 1
9 入口过滤分离器台 1
10 净化气分离器台 1
11 酸气分离器台 1
12 贫液缓冲罐座 1
13 溶液循环泵台 2
14 贫液泵台 2
15 贫液提升泵台 2
16 回流泵台 2
17 MDEA补充泵台 2
图6 醇胺法脱硫装置
③湿法脱硫-—Shell—Paques（谢尔—帕克）工艺
谢尔—帕克工艺是采用生物技术脱硫的湿法脱硫工艺,操作弹性可从H2S浓度50ppmv到100vol。
%，处理后的天然气H2S含量可达到4ppmv以下。
工艺流程见图7.
酸性气体通过入口分离器后进入吸收塔，脱除H2S后分离外输。
吸收后的富液进入闪蒸罐,闪蒸后的气体进入火炬系统,液体进入生物反应器,反应器通入空气，通过控制氧化还原反应促使溶液中的HS¯转化为硫磺,达到吸收液再生的目的。
再生后的溶液循环使用，硫磺回收。
图7Shell—Paques工艺流程简图
生物脱硫工艺常见装置见图8，主要设备见表5。
图8生物脱硫工艺装置
表5Shell—Paques法脱硫主要设备
序号名称单位数量
1 吸收塔座 1
2 生物反应器台 1
3 鼓风机台 1
4 闪蒸罐座 1
5 再生液分离器台 1
6 再生液循环泵台 2
7 脱硫剂循环泵台 2
8 入口过滤分离器台 1
9 净化气分离器台 1
10 营养液缓冲罐座 1
11 营养液加注泵台 2
④湿法脱硫——LO-CAT工艺
LO—CAT工艺属于湿法脱硫中的液相氧化还原脱硫工艺。
包含酸气吸收和硫磺回收两个单元。
LO-CAT工艺方法只选择性吸收H2S，对CO2几乎没有吸收效果。
主要工艺流程见图9。
图9 LO—CA T工艺流程简图
原料气进入吸收塔进行氧化还原反应,出口净化气分离外输，H2S被Fe3+氧化物单质硫；再生塔中Fe2+被空气中的O2转化为Fe3+进入缓冲罐，循环利用；单质硫被滤出回收。
过程中不断补充加注化学药剂，维持系统的浓度和pH值.主要设备见表6。
表6LO—CA T法脱硫主要设备
序号名称单位数量
1 吸收塔座 1
（4）脱硫方案比选总结
对于本工程，脱硫工艺方案应结合普遍性、适用性、经济性、流程简单、操作简便等各方面特点对比选择.
表7各脱硫工艺方法对比
在本工程中，气体处理量较少,操作压力不高，酸性气体含量少，分压很小，但含有数量可观的CO2组分;此外,本工程要求流程简洁、操作方便、公用工程消耗较少.
基于本工程的以上特点，从适用性来看，氧化铁固体脱硫法最为使用；投资
方面，对于本工程的处理规模和含硫量而言，氧化铁固体脱硫法的建设运行成本也远比其他方法经济。
结合各脱硫方案的特点和建设运行投资等因素综合考虑，本工程选用氧化铁固体脱硫法较为合适。