【5A版】天然气脱硫.doc

《【5A版】天然气脱硫.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、7A版优质实用文档含硫气藏开发专题二天然气脱硫第一节、脱硫方法的分类与选择1一、脱硫方法的分类1二、脱硫方法的选择3第二节醇胺法6一、醇胺与H2S、CO2的主要化学反应6二、醇胺性能比较7三、醇胺法工艺流程与设备11第三节、砜胺法及其它脱硫方法1117A版优质实用文档7A版优质实用文档由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，往往还含有一些酸性组分。这些酸性组分一般是硫化氢（H2S）、二氧化碳（CO2）、硫化羰（COS）、硫醇（RSH）及二硫化物（RSSR’）等，通常也叫酸气或酸性气体（acidgas）。天然气中最常见的酸性组分是H2S、cch、COS。为示区别，本

2、书以下将酸性组分含量超过管输气或商品气质量要求的天然气称为酸性天然气或含硫气(sour　gas)。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。此外，CO2含量过高，会降低天然气的热值。因此，必须严格控制天然气中酸性组分的含量，其允许值视天然气的用途而定。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）

3、。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，或对天然气CO2含量要求很严的天然气加工厂，还应根据需要设置二次脱硫装置。第一节、脱硫方法的分类与选择一、脱硫方法的分类147A版优质实用文档7A版优质实用文档目前，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

4、接转化法，以及在80年代工业化的膜分离法等。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。1．间歇法间歇法按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（Slurrisweet）、锌盐浆法（Chemsweet）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。2．化

5、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（MEA）法、二乙醇胺（DEA）法、二甘醇胺（DGA）法、二异丙醇胺（DIPA）法、甲基二乙醇胺（MDEA）法，以及一些有专利权的方法如胺防护（AmineGuard）法、Ucarsol法、FleGsorb法和Gas／Spec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

6、话，也可用于脱除CO2。属于后者的有Benfield法、Catacarb法和氨基酸盐（Alkazid）法等。它们虽也能脱除H2S，但主要用于脱除CO2，在天然气工业中应用不多。3．物理吸收法147A版优质实用文档7A版优质实用文档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（即单位体积或每摩尔溶剂所吸收的酸性组分体积或摩尔量）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

7、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（即原料气中酸性组分的脱除程度）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。目前，常用的物理吸收法有：①SeleGol法，吸收溶剂为聚乙二醇二甲醚；②Rectisol（冷甲醇）法，吸收溶剂为甲醇；③Purisol法，吸收溶剂为N