油田含硫污水气提塔酸度调节剂的筛选研究

气提塔是油田生产中处理含硫污水的新型、高效、节能装置。某油田含硫污水具有高矿化度、高氯离子、高硫化氢特点,采用气提塔对含硫污水进行处理,脱除污水中的H_2S,降低H_2S对油田设备、管道等设施的腐蚀效果。为确保污水中H_2S以游离态形式存在污水中,在气提塔上游加入酸度调节剂,提高气提塔脱硫效果,并防止H_2S脱除后污水p H值升高导致腐蚀结垢趋势增大,影响塔的脱硫效果及正常运行。通过对硫酸、盐酸、柠檬酸脱硫评价实验,以加药量、脱除率和失钙率为评价指标,确定柠檬酸适宜作为油田含硫污水气提塔脱硫处理的酸度调节剂。本研究为今后油田含硫污水处理酸度调节剂筛选提供试验方法、评价参数,同时为高矿化度、高氯离子、高硫化氢的含硫污水处理提供酸度调节剂筛选范围。     

液相氧化脱除H_2S过程中铁离子溶液的生物法再生

以沸石为填料用吸附法固定氧化亚铁硫杆菌,建立了固定化生物反应器,对铁离子溶液进行再生,考察了空气流量和循环液喷淋量对Fe2+氧化率的影响。实验结果表明,在空气流量0.50m3/h、循环液喷淋量1.0L/h、初始pH1.6、温度30℃、初始Fe2+质量浓度8.25g/L的条件下,14h后Fe2+的氧化率可达95.18%,Fe2+的平均氧化速率为0.56g/(L.h)。利用再生的铁离子溶液在化学反应器中进行脱除H2S的实验。实验结果表明,当入口气体中H2S质量浓度为4.0g/m3时,运行250h后,脱硫效率从开始时的99.81%降为98.01%,出口气体中H2S质量浓度从7.80mg/m3增加到82.00mg/m3。为保持脱硫效率的稳定,需定期向铁溶液中补加Fe2+以维持铁离子溶液中Fe2+含量的基本稳定。     

超重力氮气气提处理含硫污水工艺参数研究

为解决气田高含硫污水易造成土壤污染、管道腐蚀以及污水处理难度增大等问题,提出将超重力技术应用于含硫污水处理领域,设计并搭建了一套超重力氮气气提脱除S2-的实验装置,探究不同S2-浓度下超重力气提的处理效果。为确定后续实验的取样时间,在实验之初进行重复性实验,在不同转速下,通过对不同时间的取样结果进行分析,确定最佳取样时间。通过改变超重力机的超重力因子、含硫污水pH值、气液比、实验温度,以脱硫率为实验指标,给出不同因素对超重力气提法处理含硫污水效果的影响规律,给出相应的机理分析,并确定在实验工况下的最优工艺参数:超重力因子为145.02,pH值为6.0,气液比为60,温度为50℃。在最优工艺参数下,超重力氮气气提可实现92%的脱硫率。     

Bio-SR应用于天然气净化的实验分析

在实验基础上对Bio-SR工艺应用于天然气脱硫净化机理进行了分析.通过单因素实验,考察了不同原料气浓度、初始Fe3 浓度、吸收液喷淋量、停留时间、pH值及压力变化等因素对脱硫效率的影响,初步确定了适宜的控制参数.结果表明,该工艺是由氧化亚铁硫杆菌和Fe3 协同催化氧化脱除H2S,因而其效率优于单纯的液相Fe3 化学氧化作用;氧化吸收反应速率远大于气液传质速率,气液传质速率为影响天然气脱H2S净化吸收的限速步骤.     

联合站高含硫污水曝氧除硫技术研究

氧化脱硫技术利用空气中的氧气对污水中的S2-进行氧化作用,使其成为不具有腐蚀性的S2O42-离子,从而使污水中硫化物浓度下降。通过曝氧脱硫试验,证实了空气氧化除硫的可行性,得出含硫60mg/L的污水氧化除硫到5mg/L以下需要的空气量,需要的气液比为7∶1～8∶1;得出了除硫后污水中硫化物可在注水罐中稳定有所下降,含氧由塔出口的0.8mg/L下降到0.5mg/L以下的变化规律,得出了曝氧除硫的运行费用为0.227元/m3。得到了适合江河联合站污水处理的脱硫运行参数,以及脱硫后污水含氧、含硫、腐蚀速率的关系,为江河联合站污水脱硫技术提供数据。     

LO-CAT工艺在炼油厂脱硫系统的应用

介绍了LO-CAT工艺用于炼油厂燃料气、胺精制酸性气、含硫污水汽提气和克劳斯装置尾气等气体的脱硫处理。工业应用结果表明，该工艺脱除H2S的效率可以达到99.9%以上，并且具有很高的操作灵活性，原料中的H2S含量可以在0～100% 范围内变化，装置操作条件为常温常压，设备运行安全可靠，回收的硫磺有很好的利用价值，生产过程无三废排放。该技术对当前我国炼油厂，尤其是中小型炼油厂的脱硫系统和硫磺回收装置的环保达标改造，落实炼油厂的节能和减排两大目标有较好的应用前景。     

错流旋转填料床中湿式氧化法脱除气体中硫化氢

以H₂S和空气模拟含硫工业气体,以错流旋转填料床为脱硫设备,采用湿式氧化法进行脱硫实验。考察了气/液体积比、气体流量、超重力因子、Na₂CO₃浓度、原料气中H₂S含量等工艺参数对脱硫率和气相总体积传质系数的影响规律。研究结果表明,在气液接触时间小于1 s的情况下,脱硫率达到95％以上。错流旋转填料床湿式氧化法脱硫工艺可实现快速、高效脱硫,且脱硫设备体积小、操作弹性大、节能降耗,具有工业化应用潜力。     

高含硫气田天然气处理工艺的研究

目前,在我国已探明的天然气气田中,含硫天然气气田约占31．7％,而高含硫的天然气净化难度大,因此天然气的净化和使用就成为一个重要的研究课题。某高含硫气田天然气处理厂使用Sulfinol—M工艺脱除原料气中的H2S和部分CO2,采用三甘醇（TEG）吸收法脱除湿净化气中的H2O,最终得到的产品气符合国家标准GB17820《天然气》Ⅱ类技术指标。工程中采用二级常规克劳斯（Claus）工艺回收脱硫单元以及尾气处理单元汽提酸气中的H2S,并且在尾气处理单元使用串级SCOT工艺来降低SO2排放量。目前该高含硫气田工程已处于施工阶段,为以后的高含硫天然气处理工艺设计提供了参考。     

三甘醇脱水橇含硫尾气处理技术研究及应用

长庆气田下古气中H2S含量较高,采用三甘醇脱水橇脱水时,部分H2S气体溶解在溶液中,随着溶液的再生被解析出来,并随再生尾气排放至大气中,造成集气站及周边环境污染。因此,需要对脱水橇排放的再生尾气进行治理。通过对再生尾气几种治理工艺——氧化铁脱硫法、焚烧法和碱液吸收法的对比分析,确定了"碱液吸收+焚烧"技术路线,即,尾气先经过碱液吸收,除去尾气中的水分及大部分H2S组分后,再经过焚烧,将剩余的H2S转化成SO2排放。采用"碱液吸收+焚烧"尾气处理技术,可实现再生尾气的达标排放,保证了高含硫气井的正常生产。     

克劳斯法硫磺回收工艺技术发展评述

由醇胺法脱硫、克劳斯法硫磺回收、配套尾气处理技术组成克劳斯法硫磺回收工艺技术路线,经70余年的技术开发,已成为从含硫天然气和炼厂气中回收硫磺最重要的技术路线。2011年世界硫磺总产量为5 100×104t,其中96%以克劳斯法生产。克劳斯法工艺流程根据其生成SO2的方式分为三类:直流法、分流法和直接氧化法。其选择主要取决于原料酸气的H2S含量,但装置规模也有一定影响。原料天然气中潜硫含量在0.5 t/d以下时,不论酸气中H2S浓度如何,原则上不使用克劳斯法制硫工艺回收硫磺,推荐采用非再生型脱硫技术。近年来,克劳斯法硫磺回收工艺技术的进步主要反映在选吸脱硫及酸气提浓、氧基硫磺回收工艺、Lo-Cat法氧化还原法脱硫及自循环式环流反应器和各种配套的尾气处理方法上。     

直馏柴油应用离子液体一锅法脱硫研究

以实验室合成的Zn[C₆H₁₁NO]₃Cl₂、N-甲基咪唑溴化物、Zn[CO(NH₃)₂]₃Cl₂、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和磷酸酯类离子液体作为脱硫萃取剂,H₂O₂-冰醋酸体系作为氧化剂,采用"一锅法"对直馏柴油进行脱硫,考察了离子液体种类和用量、H₂O₂和冰醋酸用量、反应时间及氧化温度对脱硫率的影响。结果表明,磷酸酯类离子液体对直馏柴油的脱硫效果相对较好,在离子液体体积分数为20%、H₂O₂体积分数为8%、冰醋酸体积分数为4%、20 min、80℃条件下,柴油中硫质量分数由1425 μg/g降至676 μg/g,脱硫率达到52.6%;且回收的离子液体使用5次,其脱硫效率仍达到40%以上。     

Study on Desulfurization with Ionic Liquid [BMIM]PF6

The removal of sulfur compounds(thiophene)from petroleum via extraction with ionic liquids was systematically studied.The ionic liquid[BMIM][PF6]([BMIM]+-1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate cation)was used to investigate its effect on thiophene removal.The test results showed that a higher temperature and a greater mass ratio of the ionic liquids versus the oil containing the sulfur compounds both helped to remove the thiophene from the feed oil.At a temperature of 60℃ and an ionic liquid/feed oil mass ratio of 20%,the desulfurization rate could reach 52.39%,with the extraction time specified at 40 minutes.     

复配型铁基离子液体氧化脱除H2S动力学研究

在自建的小型实验室脱硫装置,实验筛选出了最优的弱碱性物理吸附溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP),然后与铁基离子液体(Fe-IL)组成脱硫复配系统。在静态高压反应釜内,研究了Fe-IL复配体系对H2S脱除性能,建立相应H2S氧化反应动力学模型。结果表明:Fe-IL/NMP复配体系脱硫后溶液增重是纯Fe-IL的4.3倍;复配体系对H2S的吸收为快速拟一级反应,脱硫过程主要受液膜控制,提高温度及NMP的复配比,可强化对H2S的吸收;通过温度、压力、溶液复配比对吸收速率的影响实验,确定了脱硫反应指前因子A为21.26,活化能Ea为12.19kJ/mol;利用化学动力学模型,最终建立了相关化学吸收速率方程。     

咪唑类离子液体分离回收焦化粗苯中的噻吩

采用金属氯化物(MCly)与1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐([BMIM]Cl)按不同摩尔比合成了一系列咪唑类离子液体,研究了离子液体用于分离回收焦化粗苯模拟液中噻吩的性能。实验结果表明,当MCly(AlCl3和FeCl3)与[BMIM]Cl的摩尔比为2时,合成的离子液体[BMIM]Cl-2AlCl3和[BMIM]Cl-2FeCl3的分离率最大,且这两种离子液体的分离效果明显优于其他离子液体;离子液体萃取分离的优化条件为:萃取时间40～60 min、萃取温度50～60℃、离子液体与苯馏分的体积比1∶20([BMIM].Cl-2AlCl3与苯馏分的体积比1∶30);[BMIM]Cl-2AlCl3和[BMIM]Cl-2FeCl3离子液体作为萃取剂可分别重复使用6次和5次,且它们具有深度萃取分离效果。[BMIM]Cl-2AlCl3和[BMIM]Cl-2FeCl3离子液体的萃取分离性能通过再生基本可以得到恢复,且通过减压蒸馏(0.05 MPa)再生可分别回收57.33%和53.21%的噻吩。     

燃料油萃取脱硫技术研究进展

阐述了燃料油中硫化物萃取脱除的原理,综述了国内外萃取脱除燃料油中硫化物的技术进展。萃取脱硫法相对于其它脱硫方法具有操作简单、投资成本低和辛烷值损失小等优点。针对常规酸碱洗涤法和有机溶剂萃取法存在的问题,将新型的离子液体作为溶剂应用于燃料油脱硫的研究中具有非常大的发展前途;膜科学作为一门新的科学,近年来得到了深入的研究,运用膜萃取技术来脱除燃料油中的硫化物是今后科研工作者努力的方向之一;将其它方法与萃取脱硫法进行耦合也具有较大的发展前景。     

硫磺回收装置加氢还原尾气超重力脱硫工艺技术研究

还原吸收尾气处理工艺广泛应用于硫磺回收装置含硫尾气处理,是减少尾气中SO_2排放最为有效的方法之一。硫磺回收装置加氢还原尾气的显著特点为:压力低,碳硫比高,要求吸收过程硫化氢脱除率高,同时具有吸收选择性。利用超重力技术强化传质及气液接触时间短等特点,将超重力技术应用于加氢尾气脱硫工艺中,考察了转速、气液比、贫液温度、气体流量等操作参数对脱硫性能及CO_2共吸收率的影响。结果表明,超重力技术应用于硫磺回收装置加氢还原尾气脱硫工艺中优势显著。     

利用离子液体萃取脱除并回收正辛烷中噻吩的研究

 用盐酸三乙胺(Et3NHCl)和无水AlCl3按不同的摩尔比合成了离子液体,并评价了其对模型汽油中噻吩硫的脱除与回收效果。实验结果表明,选用无水AlCl3与Et3NHCl的摩尔比为2.0的离子液体进行萃取脱硫实验,当萃取时间为40 min、温度为40 ℃、剂油体积比为0.02时,脱硫率可达到90%以上;离子液体不仅可以重复使用4次,而且还可以通过减压蒸馏的方法进行再生,在再生过程中可回收约52.34%的噻吩。     

低共熔溶剂中铁盐脱除硫化氢性能的研究

针对湿法氧化法脱除硫化氢气体可以回收硫磺副产物,并且脱硫剂可以循环使用的特点,以铁盐在低共熔溶剂中作为脱除硫化氢气体的氧化剂,考察了反应条件对脱硫率的影响。结果表明：合适的Fe(NO3)3?9H2O浓度是保证高脱硫率的必要条件,离子液体体系是影响脱硫率的主要因素;在一定的低共熔溶剂条件下,脱硫率主要受硫化氢气体进口流量的影响。反应产物为单斜相硫磺。     

离子液体合成及多级逆流萃取脱硫的串级实验法验证研究

通过两步合成法合成了1-庚基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体（[C7MIM]BF4）,以30%的过氧化氢作氧化剂,考察了其在不同剂油比、萃取时间、萃取温度、萃取速率下对汽油的脱硫效果,确定了最佳脱硫条件,计算出离子液体多级逆流萃取脱硫的理论级数,并在此条件下平行做三组串级实验,进行多级逆流萃取脱硫的模拟验证。结果表明,在V([C7MIM]BF4):V(H2O2):V(Oil)=1:1:10、反应温度60 ℃、震荡速率600 r/min的条件下反应60 min后,一次脱硫率达到77 %,采用四级逆流萃取脱硫后,汽油的硫质量分数由155 μg/g降至10 μg/g以下,脱硫率达到94 %,汽油回收率达到95 %,具有较好的工业应用前景。     

还原吸收和氧化吸收尾气处理工艺应用对比探析

目的 明确天然气净化厂还原吸收和氧化吸收尾气处理工艺在应用过程中的优劣。方法 从工艺原理及流程、关键操作控制及主要工艺参数、对硫磺回收和污水处理装置的影响、能耗及物耗等方面进行了对比分析,明确两种尾气处理工艺的适应性。结果 通过对比分析可知,Cansolv尾气处理工艺流程更简洁,脱硫溶剂具有明显的吸收性能优势,存在DS脱硫溶剂净化、设备腐蚀防护、含SO₂污水处理等不利影响。结论 基于脱硫溶液的高效能优势,Cansolv工艺综合能耗、物料费用、占地及投资均较SCOT工艺低,具有较好的应用性。