油氣脫除硫化氫技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

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1、油氣脫除硫化氫技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)　　摘要：油氣中常含有一定量的硫化氫，作為原料時(shí)可以使會(huì)使催化劑中毒，腐蝕設(shè)備，研究開(kāi)發(fā)先進(jìn)、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)型的脫硫技術(shù)是我們必須要盡快解決的問(wèn)題，為了脫除天然氣中的酸性氣體，人們?cè)缭?0世紀(jì)初就著手對(duì)脫硫工藝方法進(jìn)行了研究，目前國(guó)內(nèi)外報(bào)道的脫硫方法有近百種之多。在這些方法中，按其脫硫劑的不同，可分為固體脫硫法（干法）和液體脫硫法（濕法）。本文主要探討了硫化氫脫除技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：油氣；硫化氫；脫硫劑1前言6煤、石油及電力是最重要的能源，煤和石油中存在部分含硫物質(zhì)，作為能源在燃燒時(shí)產(chǎn)生氣態(tài)含硫化合物排入大氣；這些含硫化合物中包括了：硫化氫

2、、二氧化硫及小部分有機(jī)硫化物，如氧硫化碳、二硫化碳、硫醇，還有極少量的氰化氫，其中最主要的污染物為硫化氫。硫化氫和少量的有機(jī)硫化物不僅對(duì)環(huán)境造成了巨大的污染，在作為工業(yè)生產(chǎn)的原料氣時(shí)含硫化合物會(huì)使催化劑中毒，降低產(chǎn)品質(zhì)量，甚至無(wú)法生產(chǎn)。目前，工業(yè)上脫除硫化氫及有機(jī)硫的方法很多，常用的有干法和濕法兩種。活性炭、氧化鐵及目前的一些精脫硫催化劑都是干法脫硫。干法脫硫簡(jiǎn)單、平穩(wěn)、脫硫精度高，但是脫硫反應(yīng)緩慢、設(shè)備龐大、硫容有限，一般僅僅在精脫硫階段使用。濕法脫硫主要分成三大類(lèi)；物理法和化學(xué)法，物理化學(xué)法。化學(xué)法為中和法。中和法最古老的是氨水法，還有碳酸鈉法、乙醇胺法（MEA）、

3、甲基二乙醇胺法（MDEA）等。2油氣脫除硫化氫的方法2.1干法脫硫該技術(shù)用于含硫量在1000kg/d以下的天然氣脫硫，或要求間歇性供氣時(shí)采用，干法脫硫工藝具有投資小、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、凈化度高、處理氣量彈性大等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于總硫量不大、缺電少水的邊遠(yuǎn)分散氣井、場(chǎng)站及相關(guān)裝置的脫硫，包括克勞斯法、不可再生的固定床吸附法、膜分離法、分子篩法、變壓吸附（PSA）法、低溫分離法等，所用脫硫劑、催化劑有活性炭、氧化鐵、氧化鋅、二氧化錳及鋁礬土等。膜分離法能耗低，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作，適用于粗脫，依靠氣體滲透速率不同而分離，能耗低，適于處理高含CO2的氣體；低溫分離法時(shí)專(zhuān)用于CO2驅(qū)

4、油伴生氣的處理。2.2濕法脫硫（1）物理溶劑法。物理溶劑法主要是利用對(duì)H2S、CO2和有機(jī)硫物理溶解度大的有機(jī)溶劑，在較高壓力下吸收H2S、CO26和有機(jī)硫，由于是物理吸收過(guò)程，酸性氣體在其中的溶解熱大大低于其與化學(xué)溶劑的反應(yīng)熱，故溶劑再生所需能耗明顯低于使用醇胺溶液所需能量。Selexol（多乙二醇二甲醚）及FlourSolvent（碳酸丙烯酯）等教適合處理酸氣分壓高而重?zé)N含量低的天然氣。依靠無(wú)力溶液吸收及閃蒸出酸氣。其再生能耗低，主要用于脫碳。（2）化學(xué)溶劑法。在化學(xué)溶劑法中，醇胺法脫硫是天然氣脫硫最常用的方法，早期胺法脫硫一般采用伯胺或仲胺，如單乙醇胺（MEA）或

5、二乙醇胺（DEA）。MEA、DEA具有堿性強(qiáng)、與酸氣反應(yīng)迅速、價(jià)格較便宜等優(yōu)點(diǎn)，但不足之處是裝置腐蝕較嚴(yán)重，溶劑只能在較低濃度下使用，以及與酸氣的反應(yīng)熱較大導(dǎo)致溶劑循環(huán)量大及能耗高。上世紀(jì)80年代以來(lái)，具有一定選吸能力的二異丙醇胺（DIPA），甲基二乙醇胺（MDEA）等脫硫工藝逐漸進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用。由于MDEA具有高使用濃度、高酸氣負(fù)荷、低腐蝕性、抗降解能力強(qiáng)、高脫硫選擇性、低能耗等優(yōu)點(diǎn)，因此受到重視，它的推廣應(yīng)用是上世紀(jì)80年代天然氣凈化工業(yè)最顯著的技術(shù)進(jìn)步之一。但MDEA也存在有三個(gè)固有的弱點(diǎn)：其一是與伯、仲胺相比，其堿性較弱，在較低的吸收壓力下凈化氣中H2S含量不易達(dá)

6、到20mg/m3的管輸標(biāo)準(zhǔn)；其二是若CO2/H2S比值高，這時(shí)MDEA與CO2的反應(yīng)速率較低，凈化氣中CO2含量不易達(dá)到≤3%的管輸要求；其三是如果需要深度脫碳，僅采用MDEA不能達(dá)到要求。為了克服此類(lèi)弱點(diǎn)，開(kāi)發(fā)配方溶劑脫硫脫碳新工藝是近年來(lái)胺法脫硫的發(fā)展方向之一。62.2.3物理化學(xué)溶劑法將物理溶劑和化學(xué)溶劑混合成一種新溶劑，它兼有物理和化學(xué)溶劑的各自?xún)?yōu)點(diǎn)，其中最著名的為砜胺法，或稱(chēng)薩菲諾（sulfinol）法，由Shell石油公司獲得專(zhuān)利。砜胺法使用環(huán)丁砜為物理溶劑，二異丙醇胺（DIPA）為化學(xué)溶劑，配置成水溶液。自20世紀(jì)60年代sulfinol法工業(yè)化以來(lái)，su

7、lfinol法在不斷改進(jìn)和完善以適應(yīng)不同的脫酸需求。如：sulfinol-M法是使用環(huán)丁砜和MDEA組成的混合溶劑。除sulfinol法使用混合溶劑外，近年來(lái)還開(kāi)發(fā)了Selefining法（由叔醇胺和有機(jī)溶劑組成的水溶液）、Optisol法、Amisol法和UcarsolLE法等混合溶劑吸收法。2.3直接氧化法在催化劑（有專(zhuān)利）或特殊溶劑參與下，使H2S和O2及SO2和H2S發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成元素硫和水，這就是直接氧化法，如：Claus（克勞斯）法、LOCAT法、Stretford（蒽醌）法，Sulfa-check等。在天然氣工業(yè)中常用于