天然气脱硫工艺介绍
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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。
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。
天然气脱硫脱碳工艺综述
天然气脱硫技术主要分为物理吸收法、化学吸收法、氧化还原法、膜分离法、氧化法等多种方法。
物理吸收法是利用溶液对二氧化硫进行吸收,利用温度、压力等条件控制反应过程。
该方法具有高度的可靠性和灵活性,抗污染性能好,但运行成本较高。
化学吸收法基于液相中酸性氧化剂的特性,通过萃取和还原甲基二硫物质来实现脱硫。
该方法成本较低,但会消耗大量氧化剂,并产生一定量的二氧化碳。
氧化还原法利用还原剂和氧化剂对气相中的二氧化硫进行氧化还原反应,其中还原剂和氧化剂均可以循环利用。
但该方法对环境影响较大,同时生成的化学物质可能对系统运行造成不良影响,需要密切关注。
膜分离法基于膜的分离性能,对天然气中的二氧化碳进行分离。
该方法适用于小规模工业生产,但不适用于大规模生产。
氧化法利用氧化剂对硫化物进行氧化,该方法具有高效、环保,但由于设备投资和运行成本高,目前尚未大规模应用。
其它一些较新的技术包括生物脱硫,利用微生物菌株等方法生物还原有害物质,特别适用于异硫化物的治理;天然气水合物法,通过将天然气水合物与硫物反应,吸收二氧化碳,解决化学吸收法中氧化剂消耗和产生二氧化碳的问题,这些新技术正在不断发展中,前景广阔。
总的来说,在天然气脱硫脱碳技术中,应根据不同的设备、生产规模等情况,结合运行成本、环境污染等因素选择合适的工艺路线。
同时,随着研究的深入,新的技术和方法也在不断涌现,这些技术的应用将更多地推动天然气行业的健康发展。
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1. 原料气处理。
除水,除去天然气中的水汽。
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。
浅析天然气脱硫主要方法天然气是一种重要的清洁能源,但是在天然气的生产和加工过程中,常常存在着硫化氢和二硫化碳等有害气体。
这些有害气体不仅污染了环境,还会对人们的健康和安全造成威胁。
脱除天然气中的硫化氢和二硫化碳是至关重要的。
目前,天然气脱硫主要采用化学法、物理法和生物法等方法。
下面将对这些方法进行浅析。
一、化学法1. 碱液脱硫法碱液脱硫法是一种较为常见的天然气脱硫方法。
其原理是利用强碱液与含硫天然气发生化学反应,将其中的硫化氢等有害气体转化为不溶于水的硫化物,从而实现脱硫的目的。
碱液脱硫法的优点是脱硫效率高,能够满足天然气中硫化氢含量的要求,但其缺点是造成了化学废水的排放,需要进行后续的处理和处理成本较高。
2. 氧化法氧化法是通过将含硫气体与氧气或氧化剂进行反应,将其中的硫化氢转化为硫酸氢盐或硫。
这种脱硫方法具有脱硫效率高、操作简单等优点,但也存在着氧化剂的选择、温度、压力等条件要求较高的缺点。
二、物理法1. 吸附法吸附法是一种常用的天然气脱硫方法。
其原理是利用吸附剂对天然气中的硫化氢和二硫化碳等有害气体进行吸附,从而实现脱硫的目的。
吸附法的优点是脱硫效果好,吸附剂可循环使用,但其缺点是对吸附剂的选择和再生过程等要求较高。
膜分离法是利用特定的膜对天然气中的硫化氢和二硫化碳进行分离,在膜上形成硫化氢和二硫化碳浓度梯度,从而实现脱硫的目的。
膜分离法的优点是脱硫效果好、操作简单,但其成本较高,对膜的选型和维护等要求较高。
三、生物法生物法是利用特定的微生物对天然气中的硫化氢和二硫化碳进行生物转化,从而实现脱硫的目的。
生物法的优点是环保、节能,但需要对微生物的培养和管理等进行一定的投入,同时在一些极端环境条件下生物法的脱硫效果可能会受到影响。
四、综合方法综合方法是指利用化学法、物理法和生物法等多种脱硫方法进行组合应用,从而达到更好的脱硫效果。
综合方法的优点是各种方法互补,能够提高脱硫效率,但同时也增加了设备投资和运行维护成本。
浅析天然气脱硫主要方法天然气中的硫化物是一种常见的污染物,对环境和人类健康造成不利影响。
天然气脱硫是一项重要的处理工艺,以减少硫化物的含量。
目前,主要的天然气脱硫方法包括物理吸收法、化学吸收法和催化氧化法。
物理吸收法是通过物理吸附剂吸收硫化物,以实现脱硫的目的。
最常见的吸附剂是活性炭和分子筛。
物理吸附法的优点是操作简单,不易产生二次污染物,并可用于处理高浓度的硫化物。
该方法的脱硫效率较低,需频繁更换吸附剂,造成成本上的增加。
化学吸收法是将二氧化硫与一种化学试剂反应,形成可溶的化合物或沉淀,从而实现脱硫的目的。
常见的化学试剂包括氨和碱性溶液。
化学吸收法的优点是脱硫效率高,能够达到较低的硫化物含量,并且对气体组分不敏感。
该方法也存在一些问题,如需要处理大量的废液和生成大量的废弃物,增加了环境压力。
催化氧化法是利用催化剂催化硫化物的氧化反应,将其转化为易于分离和处理的产物。
常用的催化剂有金属氧化物和过渡金属催化剂。
催化氧化法的优点是脱硫效率高,催化剂寿命长,并且能够处理高温高压条件下的天然气。
该方法的设备和催化剂成本较高。
还有一些新兴的天然气脱硫方法,如生物脱硫法和膜分离法。
生物脱硫法是利用微生物降解硫化物的方法,具有环境友好和能源节约的特点,但目前仍处于研究阶段。
膜分离法是利用气体透过性隔膜分离硫化物的方法,具有高脱硫效率和低能耗的特点,但目前仍面临膜气体渗透和膜的耐受性等问题。
天然气脱硫主要方法包括物理吸收法、化学吸收法和催化氧化法。
根据具体的要求和条件,可以选择合适的脱硫方法进行处理。
还有一些新兴的方法值得进一步研究和发展,以提高脱硫效率和降低处理成本。
天然气净化中的脱硫方法与节能措施天然气作为清洁能源之一,受到越来越多的关注和应用。
天然气中含有硫化物等有害物质,需要进行净化处理,以保证其安全环保的使用。
本文将重点介绍天然气净化中的脱硫方法以及相关的节能措施。
一、天然气中的硫化物污染问题天然气中的硫化物是天然气中的主要污染物之一,是一种有害气体。
在天然气的提取、储运、使用过程中,硫化物容易释放到大气中,对环境和人体健康造成危害。
天然气的脱硫处理至关重要。
二、天然气脱硫方法1. 化学吸收法化学吸收法是目前应用最为广泛的脱硫方法之一。
其原理是通过将含有硫化物的天然气与氨水或氧化钠溶液接触,使硫化物与溶液中的活性成分发生化学反应,生成硫化氢,再通过后续的处理将硫化氢转化为硫。
2. 生物脱硫法生物脱硫法是一种环保型的脱硫方法,它利用特定微生物在一定条件下能够将硫化物氧化转化为硫酸盐来实现天然气的脱硫。
这种方法不需要大量的化学试剂,操作简便,且产生的副产物可用于生产硫肥等产品,因此备受关注。
3. 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种物理吸附的方法,通过将天然气通过活性炭床,利用活性炭对硫化物的高效吸附能力来去除硫化物。
这种方法操作简单,但需要定期更换或再生活性炭,因此成本较高。
4. 膜分离法膜分离法是一种新兴的脱硫技术,利用特殊的膜对硫化物进行筛选分离。
该方法对能耗要求较低,成本较低,且产物纯度高,处理效果好。
以上几种方法各有优缺点,用户在选择时需要根据具体的情况来进行综合考量。
三、天然气脱硫过程中的节能措施天然气脱硫过程是一个耗能较大的环节,为了降低能耗、提高脱硫效率,需要采取一系列的节能措施。
1. 设备优化脱硫设备的优化设计和选择对于节能效果至关重要。
合理的设备布局、设备材料的优化选择、设备的热工参数的调整等都可以有效地提高设备的利用率,减少能源的浪费。
2. 热能回收利用在脱硫过程中产生的热能可以通过合理的设计,进行回收利用。
可以利用余热来加热其他需要热源的部分,或者直接用来加热介质等,达到能源的最大化利用。
天然气燃烧的烟气脱硫脱硝技术在当前环境保护和空气质量改善的背景下,天然气燃烧的烟气脱硫脱硝技术的研究和应用日益受到关注。
天然气燃烧产生的烟能源烟气中的氮氧化物(NOx)和二氧化硫(SO2)是对环境和人体健康危害最大的污染物之一,因此有效地脱除烟气中的NOx和SO2成为了急需解决的问题。
本文将从脱硫、脱硝两个方面介绍天然气燃烧的烟气脱硫脱硝技术的研究进展和应用情况。
一、天然气燃烧烟气脱硫技术1.湿法脱硫技术湿法脱硫技术是目前应用最为广泛的烟气脱硫技术之一,其原理是利用含有碱性氧化剂的溶液与烟气中的SO2进行反应,生成易于去除的硫酸盐。
常用的湿法脱硫工艺包括石膏法、氧化吸收法和氨法等。
(1)石膏法石膏法是一种成熟的湿法脱硫技术,其核心是利用石膏颗粒与烟气中的SO2进行反应,生成硫酸钙,最终生成石膏。
该技术具有投资和操作成本较低的优势,广泛应用于燃煤电厂中,但其对高温烟气中的SO2去除效果有限。
(2)氧化吸收法氧化吸收法是一种高效的湿法脱硫技术,其核心是通过将烟气中的SO2氧化为亚硫酸氢钠,再与氢氧化钠溶液反应生成硫代硫酸钠,并最终沉淀为硫酸钠。
该技术对烟气中的SO2去除效果较好,但操作复杂且投资成本较高。
(3)氨法氨法是一种新兴的湿法脱硫技术,其核心是将氨气引入烟气中,与SO2反应生成亚硫酸氨盐,再通过氧化反应生成硫酸铵。
该技术对烟气中的SO2去除效果较好,且适用于高温和高硫煤气的脱硫,但对运行和维护要求较高。
2.干法脱硫技术干法脱硫技术是一种较为成熟的烟气脱硫技术,其核心是利用固体吸收剂吸附烟气中的SO2,达到脱硫的目的。
常用的干法脱硫工艺包括固体氧化物法、活性炭法和氧化剂法等。
(1)固体氧化物法固体氧化物法是一种常用的干法脱硫技术,其主要原理是将固体吸附剂喷入烟气中,与SO2发生化学反应生成易于去除的硫酸盐。
常用的固体吸附剂包括石灰石和活性系煤灰等。
该技术具有较高的脱硫效率和成本效益,但对烟气颗粒物的去除效果较差。
天然气净化中的脱硫方法与节能措施天然气是一种清洁高效的能源,但是其中存在的硫化氢和二氧化硫等硫化物会影响天然气的使用和对环境造成污染。
脱除天然气中的硫化物成为了天然气净化的重要环节。
本文将探讨天然气净化中的脱硫方法和节能措施。
一、天然气脱硫方法1. 生物脱硫生物脱硫是利用硫杆菌等微生物降解天然气中的硫化物,将其转化为硫元素或硫酸盐,并随着废水排出。
这种方法不仅能有效地去除天然气中的硫化物,而且产生的废水也较易处理。
但是生物脱硫需要一定的温度、PH值和氧气浓度等条件,操作技术较为复杂,投资和运行成本较高。
2. 化学脱硫化学脱硫是利用化学方法将天然气中的硫化物转化为其他物质并分离出来,常用的方法包括氧化脱硫、吸收剂脱硫等。
氧化脱硫是利用氧气将硫化物氧化为硫酸盐或硫酸氢盐,再通过沉淀或过滤等方式将其分离出来。
吸收剂脱硫是在天然气中通入一定的溶液或吸附剂,吸附或与硫化物发生化学反应,然后通过再生或处理的方式将硫化物分离出来。
这两种方法都能较为有效地去除天然气中的硫化物,操作简单,但是需要消耗大量的化学药剂和能源,且产生的废物处理较为复杂。
二、天然气脱硫的节能措施1. 设备优化对脱硫设备进行优化,提高设备的效率和稳定性,降低能耗和维护成本。
例如采用新型高效吸附剂、优化吸附塔结构、提高膜分离技术的稳定性等。
2. 能源回收在脱硫过程中产生的废热能、废水和废气等资源进行回收利用,如利用余热蒸汽发电、利用废水回收资源、将废气中的有用物质回收等。
3. 优化工艺流程通过对脱硫工艺流程进行优化,减少流程阻力,提高传质和传热效率,减少能耗并提高设备利用率。
4. 智能控制采用先进的自动化和智能控制技术,实现设备的智能化运行,减少人为操作和监管,提高设备的运行稳定性和效率。
5. 节能改造对现有的脱硫设备进行节能改造,采用新型高效节能设备、加装废热回收设备、优化设备运行参数等。
结语:天然气脱硫是天然气净化的关键环节,采用适当的脱硫方法和节能措施,不仅可以有效地去除天然气中的硫化物,降低环境污染,而且可以减少能源消耗,提高能源利用效率,实现可持续发展。
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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(如矶法、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 d〜5t/d时可考虑直接转化法,潜硫量低 于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 序号 名称 组分 备注
1 N2
2 CO2
3 H2S 4 C1 5 C2
6 C3 7 i-C4
8 n-C4 9 i-C5
10 n-C5
11 C6
12 C7 13 C8+ 14 H2O 15 合计 表2原料气工艺参数表
序号 名称 单位 前期 中期 后期 1 操作压力 psig 1250 1250 1250 2 操作温度 T 96 110 110 3 气源流量 MMSCFD 10
4 气源密度(操作条件) Ib/ft3 5 出口气含硫量 ppmv 不大于4 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:
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lOppm 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
①干法脱硫 固定床吸附法 3 粉尘过滤器 台 1
图4氧化铁固体脱硫装置
②湿法脱硫一一醇胺法 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一甲基二乙醇胺 (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 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
NGL回收单元或LNG 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湿法脱硫一一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湿法脱硫一一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-CAT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02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6L0-CAT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 鼓风机 台 1
4 缓冲罐 座 1
5 单质硫过滤器 台 1
6 净化气分离器 台 1 7 入口过滤分离器 台 1
8 循环泵 台 2 9 加药泵 台 2
(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 氧化铁固体脱硫法 醇胺法 Shell-Paques 法 LO-CAT 法
优点 ① 工艺简单、操作简 便 ② 易于维护,无需专 人职守 ③ 对配套设施和公用 工程依赖性小 ④ 适用压力范围宽 ⑤ 费用投资低
① 工艺成熟可靠、流 程灵活多变
② 处理量大,可进行 大规模脱硫脱碳处 理
③ 可对酸性组分选 择行吸收
④ 脱硫剂循环利用
① 操作、运行安全, 环境污染小 ② 气源适用范围广 ③ 能耗较低
① 适用性强,能允 许较大的酸气量 的波动 ② 净化效率咼,操 作条件叫温和 ③ 操作流程较简 单
缺点 ① 硫容量低 ② 费脱硫剂较难处 理,规模大时更换费 用较高
① 流程复杂,设备 繁多 ② 运行操作复杂 ③ 建设成本高 ④ 需依托完善的辅 助、公用工程
① 应用不够广泛, 尚未形成稳疋、成 熟的规模 ② 过程控制困难, 条件要求苛刻 ③ 建设运行投资较 高
① 处理量小,只能 选择性吸收 H2S 单种组分 ② 能耗高 ③ 投资费用较咼 ④ 需公用工程支 持