醇胺法脱硫脱碳工艺的回顾与展望

醇胺法脱硫脱碳工艺虽已有近70年的发展历史,但迄今仍是天然气和炼厂气净化中应用最广泛的工艺。20世纪90年代以来,醇胺法工艺最重要的进展是普遍采用配方型溶剂,目前我国的天然气和炼厂气净化装置几乎全部采用此类溶剂。配方型溶剂按其不同的功能大致可分为3类：加强选吸型(I型)、脱硫脱碳型(Ⅱ型)和脱有机硫型(Ⅲ型)。应根据原料气的组成与净化气的规格要求来选择配方型溶剂的类型及其配方。     

天然气净化工艺设计要点

目前,高含硫的天然气处理难度较大,因此天然气净化成为一个重要的课题。通过描述某页岩气田的净化工艺流程,绘制流程图,对整个净化过程进行详细介绍和分析。某页岩气田利用重力沉降、过滤分离的方法,除去天然气中的游离水和机械杂质,然后采用化学吸收法—MDEA脱硫工艺,将原料气中硫化氢和总硫分别处理到20mg/m~3和200mg/m~3。脱硫后天然气为湿净化天然气,采用三甘醇作脱水剂,脱除湿净化天然气中的饱和水。脱硫工艺产生的酸气,进入硫磺回收及尾气处理工艺。硫磺回收采用SuperClaus99工艺(分流法),总硫回收率为99%,尾气燃烧处理。     

高含硫天然气净化技术新进展与发展方向

高含硫天然气的安全高效净化处理对我国天然气工业发展具有重要意义。为此，在系统回顾我国含硫天然气净化技术的3大发展历程的基础上，围绕天然气气质达标和硫磺回收装置尾气减排2大难题，指出了脱硫脱碳、硫磺回收及尾气处理、净化装置稳定运行3方面研究取得的进展、面临的挑战及攻关方向。研究结果表明：(1)以高含硫天然气有机硫脱除为核心的技术已开发成功并实现工业应用，可实现高含硫天然气达标净化处理，以CT-Redox和CT-LOP工艺为代表的络合铁法脱硫技术则有力地保障了我国高含硫天然气单井脱硫生产；(2)在现有常规与延伸克劳斯硫磺回收配套还原吸收与氧化吸收尾气处理技术基础上，研发的大型硫磺回收装置有机硫水解与尾气高效处理技术可满足日益严苛的国家标准要求，实现装置尾气超低排放；(3)以配方型脱硫胺液复活、高含硫净化厂设备腐蚀防护和净化装置长周期运行风险评价技术为代表的关键技术成效显著，有力地保障了净化装置的长周期安全平稳运行。结论认为，我国高含硫天然气净化技术已全面实现国产化，总体水平与国外相当，部分技术处于国际领先水平，建议在复杂含硫天然气中多组分有机硫深度脱除、净化装置尾气全天候全时段达标、物理化...     

高含硫天然气净化新工艺技术在普光气田的应用

普光气田的天然气具有高含H₂S和含CO^₂及有机硫的特点,天然气净化难度大。为满足高含硫天然气净化的要求,普光天然气净化厂采用了MDEA法脱硫脱碳、TEG法脱水、常规Claus硫磺回收、加氢还原吸收尾气处理的天然气净化工艺路线。同时,在国内首次应用了气相固定床水解脱除羰基硫（COS）、中间胺液冷却、MAG^R液硫脱气等国际先进的天然气净化新工艺和专利技术,通过不断地摸索及优化工艺参数,解决了原料气脱除有机硫、CO₂选择性吸收、液硫深度脱除H₂S等技术难题;还应用了溶剂串级吸收和联合再生工艺、能量回收利用等多项技术,通过优化调整胺液循环量、降低能耗等手段,降低了操作费用。高含硫天然气净化新工艺技术应用于普光气田后,净化装置运行稳定,净化气质量超过设计要求,达到了国家标准一类气的指标。     

中石油天然气研究院气体净化、天然气化工近期科研成果进展

气体净化、天然气化工是中国石油西南油气田公司天然气研究院科研工作的重要领域,其中在气体净化方面主要从事天然气、炼厂气脱硫、硫磺回收及尾气处理工艺及其配套技术的研究和相关产品的开发,曾先后获得多项国家级、省级、总公司及局级科技成果奖励,已成为我国天然气净化领域的重要技术研发单位。20世纪50年代末开始从事气体净化方面的科研工作,目前已积累了40多年的研发经验和成果,尤其是在我国胺法脱硫和硫磺回收技术的建立和发展方面作了大量的工作,目前已形成包括醇胺法脱硫、硫磺回收、液相氧化还原脱硫、固体脱硫等在内的较为完善的脱硫技术体系,并获得了系列化脱硫技术产品,在天然气净化厂和炼厂脱硫装置上获得了广泛应用。     

用含氧化铁废尘浆液脱硫

本文报道了浆液脱硫方法的研究成果。阐述了浆液脱硫原理,介绍了工业试验装置的设备和流程,着重分析了硫容和脱硫效率,并论证了该法的经济性。试验结果表明,净化天然气H_2S含量在20mg/m~3以下,干基硫容高于30％,为小气量低含硫的天然气脱硫提供了一个简易的工艺方法。     

天然气湿法脱硫技术研究进展

为满足天然气管输和环保规范要求,原料天然气必须经过净化处理。天然气中的酸性气体主要是HgS和CO2,有时还含有少量的硫醇和硫醚等。H2S会腐蚀管道及设备,污染环境,而过量CO2会影响天然气热值,降低经济效益,因此,天然气脱硫脱碳技术备受关注。总结了目前占据主导地位的湿法脱硫技术,论述了物理吸收法、化学吸收法、联合吸收法和氧化吸收法中各主要工艺的原理、流程、优缺点及应用情况,同时介绍了几种具有良好发展前景的新型工艺,比如杂多酸法等。可以看到,醇胺法工艺成熟,脱硫效果显著,尤其是MDEA及其配方工艺,得到了广泛的应用;同时,各种新型技术也日臻完善,天然气脱硫技术正向着多元化的方向发展。     

天然气MDEA法脱硫工艺溶液发泡问题分析

天然气脱硫工艺中MDEA法脱硫已成为天然气脱硫的主要方法,该工艺溶液发泡问题日益受到重视。文中对溶液发泡的危害和原因进行了分析,并结合普光天然气净化厂溶液发泡情况,阐述了避免和减轻发泡的措施。     

荧光光度法分析天然气中微量H_2S及现场考查试验

为了改进脱硫厂几种脱硫工艺天然气净化气中微量硫化氢的分析问题,我们参考西北大学化学系,陕西化肥工业研究所建立的“天然气中微量硫的测定——荧光光复法”,进行了天然气净化气中微量H_2S的分析方法的荧光光度法的造光工作。经过实验表明,该方法是有设备简单、操作简便、灵敏度高、测定较亚甲兰方法快     

碳素钢硫化后的焊接技术探索

石油化工、天然气净化脱硫以及天然气化工企业的装置及其工艺管线。材预多为20#、O235等碳素钢制成。由于石油、天然气中含有硫及硫化物．在高温及压力作用下，部分硫离子会渗入钢材之中．引起装置及工艺管线钢材硫化．给检维修的焊接施工带来极大危害。     

基于GB 17820-2018的天然气净化工艺探讨

近年来,随着我国对环保问题的日益重视,越来越严格的商品天然气标准给天然气净化厂脱硫装置带来了工艺升级改造的严峻挑战。为此,分析了国内外天然气净化厂商品天然气标准及国内天然气现状,并对可降低天然气中H_2S及有机硫含量的3种天然气净化工艺:溶剂脱硫、分子筛脱有机硫和羰基硫水解工艺进行了分析,包括国内外研究现状,技术优缺点以及发展趋势等。结果表明,为达到最新标准GB 17820-2018《天然气》的技术指标要求,部分净化厂需进行技术升级或工艺改进。改进措施首先考虑溶剂升级,若原料气中有机硫含量过高,考虑引入羰基硫水解技术;若原料气中硫醇含量较高,溶剂升级后仍有超标的风险,则需引入分子筛精脱有机硫技术。通过对以上3种措施进行选择性的结合,可基本消除天然气超标的风险。但在以上3种技术的实施和配合使用方面,还需进一步研发相关产品、技术及开发软件等。     

MDEA法在垫江分厂脱硫装置上的使用效果评述

本文总结了川东天然气净化总厂垫江分厂脱硫装置由矾-胺法改为MDEA法运行一年来的生产情况。实践说明,对于处理低含硫、高碳硫比天然气,MDEA法净化效果稳定,选择脱硫性能良好,经济效益明显,是一种适于推广的方法。     

天然气中有机硫化合物脱除工艺评述

天然气中有机硫化合物脱除技术的研发和选择是川东北地区高含硫气田开发的关键技术之一。为此, 综合了分析国内外天然气中有机硫化合物脱除工艺技术。目前已开发出的多种类型工艺中, 应用最为广泛的是以Sufinol法为代表的物理/化学混合溶剂吸收法。中国石油西南油气田公司天然气研究院最近也针对罗家寨、渡口河等高含硫气田所产天然气中同时含有一定量有机硫化合物的情况，开发成功了一种新型物理/化学混合溶剂（CT8 20）。提出原料气中有机硫含量不太高且又以COS为主时，可以采用混合胺溶剂；结合脱除有机硫的要求，高含硫天然气净化工艺流程也有很多改进，其中最重要的是组合/串级流程；建议西南油气田公司加紧开发相关有机硫脱除工艺技术，包括在还原-吸收法尾气处理工艺中应用物理/化学混合溶剂进行选吸脱硫的技术, 探索适用于脱除原料气中有机硫的空间位阻胺、与天然气中有机硫水解（转化）有关的催化剂研制、应用于物理/化学混合溶剂脱硫（及有机硫化合物）的新型物理溶剂。     

天燃气净化厂技术发展趋势分析

根据硫和CO2含量对天然气进行分类是选择净化厂工艺的关键.介绍了国内外气藏分类标准的区别;阐述了国内天然气净化技术的现状,对于原料气含H2S<100g/m3的净化技术已达到或接近国外先进水平,但在脱硫溶剂、关键设备、催化剂等方面还存在差距.通过对天然气净化技术发展趋势的论述,对今后工作提出了建议.     

天然气脱硫脱碳工艺发展进程的回顾——甲基二乙醇胺现居一支独秀地位

简要回顾了天然气脱硫脱碳工艺的发展历程,评介了四大类工艺,尤其是胺法。20世纪80年代获得工业应用的甲基二乙醇胺,尤其在我国,取得重大节能及经济效益,现处于一枝独秀地位。介绍了我国天然气净化厂使用的脱硫脱碳工艺结构及国外近期在甲基二乙醇胺领域取得的进展和获得的认识,提出了进一步研究的课题。     

新国标《天然气》对元坝天然气净化厂的影响及解决方案

元坝天然气净化厂采用UDS-Ⅱ复合溶剂脱除天然气中的H 2S、CO 2及有机硫等杂质,产品天然气达到国家标准GB 17820—2012《天然气》一类气指标。随着国家环保要求日益提高,2018年国家颁发新版GB 17820—2018《天然气》标准,元坝天然气净化厂现有工艺无法满足新标准要求。为此,根据元坝净化厂天然气脱硫工艺及产品气的特点,增设COS水解或分子筛精脱硫设施的方案均能有效提升产品质量,满足了新国标的要求。若进一步降低产品气总硫含量,还需加大对天然气净化工艺的开发力度才能实现。     

天然气净化技术研究进展

作者在文中评述了天然气净化使用的几种主要方法如醇胺法、膜处理法等．指出了各方法的优势及目前存在的问题。提出了今后天然气净化工艺发展的一些建议。认为应在成熟的天然气脱硫方法的基础上进一步改进，实现同时脱硫脱碳。并且指出膜分离过程与常规分离过程的组合是今后膜技术发展的一个新动向。[编者按]     

天然气净化厂低浓度酸气处理工艺探讨

随着环保要求的提高,靖边气田天然气净化厂已建的Clinsulf-DO硫黄回收工艺不能达到排放要求,而靖边气田酸气气质具有低含硫、高含CO2、潜硫含量低的特点,常规克劳斯法无法满足工艺要求。结合靖边气田酸气气质特点,对络合铁液相氧化脱硫工艺、国产选择氧化法脱硫工艺、生物脱硫工艺、WSA制酸工艺和酸气回注工艺从当地环境资源、副产品销售情况、工艺技术先进性、装置综合效益以及推进国产化等因素进行综合对比和论证,最终决定新建的第四净化厂酸气处理选用络合铁液相氧化脱硫工艺。同时为了提高硫黄品质以便于销售,为络合铁氧化工艺产的粗硫黄设置熔硫提纯装置,经提纯后硫黄品质合格。     

双碱法脱硫在天然气净化厂尾气处理中的试验研究

针对国内天然气净化厂高含SO_2尾气处理技术难题,研究出适合天然气净化厂尾气处理的一种新型双碱法脱硫工艺,并建立试验装置对工艺进行验证和优化。经过试验装置的连续稳定运行、多工况测试以及大量的试验数据分析,证明了新型双碱法脱硫工艺具有脱硫效率高、占地面积小、易于操作维护、无废液、废渣排放等特点,对解决目前天然气净化厂高含SO_2尾气处理技术难题具有借鉴意义。     

高含硫天然气净化技术现状及研究方向

高含H₂S和CO₂的“双高”天然气净化技术面临天然气气质和尾气排放标准的双重挑战,脱除有机硫,减缓溶剂变质。进一步提高硫磺回收装置总硫回收率是“双高”天然气净化技术面临的主要问题。在回顾国内外高含硫天然气脱硫脱碳和硫磺回收技术现状的基础上,分析了现有高含硫天然气净化技术存在的问题,即硫、碳含量“双高”天然气净化脱硫溶剂循环量大、装置能耗高、脱硫溶液易变质、新标准下硫磺回收尾气排放难以达标和硫磺回收装置效率难以提升等,进而提出了物理溶剂脱硫脱碳技术、天然气脱硫脱碳溶剂变质与复活技术、高效H₂S直接氧化工艺技术和天然气中COS水解技术等新的研发方向,以期形成适用于“双高”天然气净化的系列配套技术,助推我国高含硫天然气的高效开发。