天然气脱硫工艺的研究与发展

天然气净化中的脱硫方法与节能措施1. 引言1.1 天然气净化的重要性天然气净化的重要性不仅体现在保护环境方面，还体现在提高天然气利用效率方面。

通过净化天然气中的杂质和有害物质，可以提高天然气的质量和纯度，从而确保天然气的稳定供应和安全使用。

净化后的天然气还能减少对设备和管道的腐蚀，延长设备寿命，降低运行维护成本。

天然气净化不仅是环保要求，更是推动能源产业健康发展的重要举措。

只有充分认识到天然气净化的重要性，采取有效的脱硫方法和节能措施，才能确保天然气的安全可靠供应，为人类创造清洁而健康的生活环境。

2. 正文2.1 脱硫方法脱硫方法是天然气净化中非常关键的一环，主要是通过不同的技术手段去除天然气中的硫化氢等有害物质，以确保天然气的清洁和安全。

在脱硫方法方面，主要有干法脱硫、湿法脱硫和生物脱硫这三种主要技术。

干法脱硫是利用吸附剂或化学试剂与硫化氢进行反应，将硫化氢转化为不易挥发的化合物，达到脱硫的效果。

这种方法操作简单，成本低，但对硫化氢气体浓度、温度等方面有要求。

湿法脱硫则是将天然气与吸收剂接触，在液体中将硫化氢溶解或转化为硫化物等形式，再进行分离和处理。

这种方法脱硫效率高，适用于高硫气体处理，但维护和运行成本相对较高。

生物脱硫则是利用微生物的作用，将硫化氢转化为硫酸盐或硫氧化物，达到脱硫的效果。

这种方法环保、无二次污染，但操作复杂，需要严格控制生物过程的各种条件。

综合考虑各种脱硫方法的特点和适用场景，选择适合自身生产过程的脱硫技术，才能更好地实现天然气净化目标。

【2000字】2.2 干法脱硫干法脱硫是一种常见的脱硫方法，通常用于净化含硫化合物高浓度的天然气。

其原理是通过干法吸附剂（如活性炭、氢氧化铝等）吸附天然气中的硫化氢、二硫化碳等硫化合物，从而达到脱硫的效果。

干法脱硫的优点在于操作简单，成本较低，处理效率高，不产生废水排放等优点。

干法脱硫还可以实现多次循环使用吸附剂，减少资源浪费。

干法脱硫也存在一些缺点。

高含硫天然气净化装置高效运行关键技术研究及应用摘要：天然气提纯技术在当今大量消耗的天然气资源的背景下有着重要的作用，已成为该领域的重点研究课题。

随着我国油气资源的大规模开发，特别是在我国川渝地区相关油气资源中掺杂了大量的高硫天然气，未进行提纯的这类毒气完全不能满足社会和人民的需要，所以，采用一种科学而有效的方式对高含硫气进行提纯是非常必要的，以适应产业的发展需要，并恰当地运用到实际的生产生活中。

文章首先介绍了高含硫天然气提纯技术的发展概况，然后结合普光气田的实例，对高含硫天然气提纯技术的应用进行了探讨。

关键词：高含硫天然气净化技术应用研究引言在当今社会，随着环保意识的日益增强，人们对生活品质的要求也在不断提高，使天然气的应用越发广泛，但天然气并非一种可直接投入使用的纯净物，其中以甲烷居多，同时有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般情况下，天然气中还存在一定量的硫化氢、二氧化碳、氮、水汽和少量一氧化碳及微量的稀有气体，如氦和氩等，如果直接投用会对人们的生活环境造成很大的负面影响，因此，对其进行相应的净化处理是非常必要的。

1高含硫天然气净化技术的现状1.1对硫磺回收技术的分析高含硫天然气的一个明显特征就是：它的组成比较复杂，一般硫化氢含量在2—70%，硫回收工艺就是利用这种特性，以有效降低硫化氢含量。

一般来说，硫化氢的含量越高，硫磺回收装置的脱硫作用就越好，而且产生的副产品更少，同时导致二氧化硫在尾气中的排放量也随之降低。

鉴于我国多数油气田在开发过程中存在着高浓度的硫化氢和二氧化硫，为了提高天然气的提纯程度，提高硫磺的生产效率，因此，要想进一步提高硫的回收率，就必须对硫的回收设备和脱硫工艺进行深入的研究。

例如，每年生产100×108立方米的天然气，它含有大约13%的硫化氢，目前的净化设备使废气中的二氧化硫浓度达到了数千吨，与产业规范及社会环保需求相去甚远。

鉴于此，环境保护部门将重点关注大型高含硫天然气净化工厂，目标是对硫磺回收工艺进行优化，提高硫磺回收效率。

天然气燃烧的烟气排放处理技术天然气作为一种清洁、高效、安全的能源，在现代工业生产和生活中扮演着重要的角色。

然而，天然气的燃烧过程中会产生一些有害气体和颗粒物，对环境和人体健康带来潜在的风险。

因此，研究和应用烟气排放处理技术，成为保护环境、促进可持续发展的重要课题。

一、烟气排放的成分和影响1. 硫化物排放天然气中的硫化物被氧化为二氧化硫(SO2)并排放到大气中。

SO2是一种强酸性气体，会导致酸雨的形成，对土壤和水体造成严重的污染，同时还对人体呼吸系统和眼睛产生刺激作用。

2. 氮氧化物排放在天然气燃烧的过程中，氮和氧气的反应会生成氮氧化物，如一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。

这些氮氧化物会导致大气中臭氧的生成，对人体的呼吸系统和眼睛产生刺激作用，同时也是光化学烟雾的主要组成部分。

3. 颗粒物排放天然气燃烧产生的颗粒物主要包括悬浮颗粒物和细微颗粒物，它们具有较小的颗粒径并携带着有害物质，对人体的呼吸系统和心血管系统造成危害。

二、烟气排放处理技术为了减少和防止天然气燃烧过程中产生的有害气体和颗粒物的排放，减少其对环境和人体的损害，人们开发了一系列的烟气排放处理技术。

1. 脱硫技术脱硫技术主要用于去除天然气中的硫化物，防止其氧化为SO2并排放到大气中。

目前常用的脱硫技术包括吸收剂法、催化剂法和生物脱硫法等。

吸收剂法主要通过溶剂和硫酸气反应，将SO2吸收并转化成固体硫酸盐来实现脱硫；催化剂法则通过催化剂将SO2转化为硫和水蒸气，最终产物为水和二氧化硫；生物脱硫法则利用一些特定的微生物菌株将SO2转化为硫酸盐。

2. 脱硝技术脱硝技术主要用于去除天然气燃烧过程中产生的氮氧化物。

常用的脱硝技术包括选择性催化还原法、非选择性催化还原法和吸收法等。

选择性催化还原法主要通过将氨气或尿素作为还原剂，在催化剂的作用下与氮氧化物发生反应转化为氮气和水；非选择性催化还原法则使用碱式活性材料，通过异烟酰胺等还原剂将氮氧化物还原为氮气；吸收法则利用吸收剂将氮氧化物吸收并转化为硝酸来达到脱硝的目的。

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。

胺法脱硫、硫磺回收工艺现状及发展常宏岗 王荫石丹(中国石油西南油气田分公司天然气研究院)摘 要 随着我国石油、石化工业的迅速发展,天然气处理量、含硫原油加工量逐年增加,脱硫、硫磺回收工业面临的问题也越来越突出。

本文扼要介绍目前国内脱硫、硫磺回收工艺技术及相关的脱硫溶剂、硫磺回收催化剂现状,与国外先进水平的差距及发展趋势,并介绍了中国石油西南油气田分公司天然气研究院在脱硫、硫磺回收领域的科研情况。

主题词 气体净化 脱硫 硫磺回收 现状 发展趋势1 国外现状与发展趋势1.1 胺法脱硫[1,2]含硫天然气、炼厂干气、液化气都必须经过脱硫处理才能使用,其方法主要采用胺法脱硫。

天然气、炼厂气的胺法脱硫可以采用一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DE A)、二异丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)等的烷醇胺吸收,再生酸气中的H2S用克劳斯硫磺回收工艺处理。

ME A、DE A具有碱性强、与酸气反应迅速、有一定的有机硫脱除能力、价格相对便宜等优点,但不足之处是无脱硫选择性、与H2S、CO2反应热较大、存在化学降解和热降解、通常装置腐蚀较严重、溶剂只能够在低浓度下使用,导致溶液循环量大、能耗高。

20世纪80年代以来,具有一定选吸能力的DIPA、MDEA等脱硫溶剂逐渐进入工业应用,尤其是MDE A具有高使用浓度、高酸气负荷、低腐蚀、抗降解能力强、高脱硫选择性、低能耗等特点,现已应用较为普遍,但MDEA由于碱性弱,与CO2反应速度较慢,在低压下使用容易出现净化气H2S含量超标。

为了满足天然气、炼厂气产品标准中对H2S、有机硫含量日益严格的要求,或提高溶液脱硫选择性,或在满足同时脱除H2S和CO2要求前提下,体现MDEA高负荷、低能耗特点,目前,国外脱硫溶剂多采用以MEA、MDE A、配方MDEA为主,如美国联碳公司、道氏公司均推出以MDE A为基础组分加入不同添加剂得到系列配方MDEA脱硫溶剂来满足各种条件下的脱硫脱碳要求。

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。

酸性天然气处理过程中有机硫的脱除技术张文钟(中石化石油工程设计有限公司，山东东营 257000)摘要：天然气中硫化物燃烧导致大气污染，天然气深度脱硫制备清洁能源已成为共识。

天然气深度脱硫，特别是脱除低活性的有机硫成为研究热点。

文章介绍了湿法和干法脱除有机硫的原理和应用情况，综述了干法脱硫过程中固体吸附原理和研究进展。

关键词：酸性天然气；有机硫；吸附剂；脱硫中图分类号：TE648 文献标志码：A 文章编号：1008-4800(2021)11-0091-02DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2021.11.045Organic Sulfur Removal Technology in theTreatment of Sour Natural GasZHANG Wen-zhong(Sinopec Petroleum Engineering Design Co., Ltd., Dongying 257000, China)Abstract: The combustion of sulfides in natural gas causes air pollution, and deep desulfurization of natural gas to produce clean energy has become a consensus. Deep desulfurization of natural gas, especially the removal of low-activity organic sulfur, has become a research hotspot. This article introduces the principles and applications of wet and dry removal of organic sulfur, and focuses on the principle and research progress of solid adsorption in the dry desulfurization process, aiming to provide guidance for the removal of organic sulfur from natural gas.Keywords: sour natural gas; organic sulfur; adsorbent; desulfurization1天然气中的有机硫化物天然气在我国的能源消费中将占到10%，与原油能源消费占比相当。

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。