对中低含硫天然气脱硫技术的认识

中低含硫天然气脱硫技术目前主要包括:干法、络合铁法和生物法(正在大力开发中的)。相对于传统的(醇胺法脱硫+克劳斯法硫磺回收+尾气处理)工艺路线,它们具有净化度高,能耗较小,投资较少,环境友好等特点,可按不同工况广泛应用于边远分散气井所产天然气脱硫、醇胺法装置产生的酸气及克劳斯装置的尾气达标处理等的工艺领域。     

醇胺法脱硫脱碳技术研究进展

天然气脱硫脱碳技术在天然气净化工艺中占有举足轻重的地位。常用的脱硫脱碳方法主要包含物理溶剂法、化学溶剂法、化学物理溶剂法、膜分离法等。其中胺法脱硫尤其是基于醇胺的化学溶剂法及物理化学溶剂法是目前天然气处理、深度预处理中广泛使用的方法。论述了基于醇胺溶液的化学法及化学物理溶剂法在脱硫脱碳领域的发展状况,重点介绍了复合醇胺法中基于醇胺尤其是MDEA的配方溶液的大致组成、使用范围及优缺点。基于醇胺尤其是MDEA的配方溶液可针对不同的工况并与适当的工艺流程相匹配,最大限度地提高硫脱除率,不但用于脱除原料天然气中的含硫组分,而且广泛应用于硫黄回收单元之前的酸气提浓及后续的尾气处理。因此,基于醇胺尤其是MDEA的配方溶剂技术仍然是目前脱硫脱碳方法的主导技术。     

碱液脱硫在天然气净化厂的应用北大核心CSCD

目的针对天然气净化厂硫磺回收尾气处理装置的运行特点及现有工艺的优缺点,提出一种能够适应中小规模、工况变化大的尾气处理工艺。方法采用碱液脱硫工艺应用于天然气净化厂硫磺回收尾气处理,采取了尾气NaOH碱洗“洗涤塔+脱硫塔”双塔组合脱硫、优化焚烧炉结构、提升硫酸钠产品指标等措施。结果碱液脱硫后,排放尾气中SO_(2)质量浓度为10~268 mg/m^(3),满足GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业污染物排放标准》的要求,且副产物硫酸钠满足合格品要求直接外销。结论碱洗脱硫可满足天然气净化厂尾气处理装置技术、经济性的要求,同时取得了巨大的环保效益,可为同类装置提供技术参考。     

天然气脱硫脱碳工艺的选择

综述了醇胺法、液相氧化还原法和非再生型脱硫剂法等三大类天然气脱硫脱碳方法的工艺特点与选择原则。1990年以来,醇胺法工艺最重要的技术进步是配方型溶剂的开发与应用。在特定情况下,以自循环式络合铁法装置替代克劳斯装置处理醇胺法装置的再生酸气,其独特的技术经济优势得到迅速推广。以膜分离、低温分馏和变压吸附等三大物理分离技术脱除二氧化碳的工艺则是未来的发展方向。提出建议:对活化MDEA法和膜分离法脱碳工艺的技术开发给予充分重视。     

MDEA脱硫溶液发泡研究

大型天然气处理装置普遍采用醇胺法工艺,目前主要使用MDEA及其配方溶剂对酸性天然气进行净化处理。由于MDEA溶液本身抗污染能力存在不足,加之醇胺溶液的降解、变质、腐蚀等因素,溶液发泡的情况时有发生,影响了装置的平稳操作,导致产品气不合格,造成溶剂大量损失,严重时甚至引起装置停车。从发泡机理入手,通过开展大量实验,系统地评价了MDEA溶液系统中存在的多种杂质对脱硫溶液发泡的影响,对实际生产可起到一定的借鉴作用。     

长庆天然气净化厂脱硫装置腐蚀状况分析

长庆天然气净化厂两套净化处理装置均采用醇胺法脱硫。2001年投产以来,净化装置脱硫单元设备腐蚀严重,严重影响了天然气外输和装置的正常生产。本文对净化装置脱硫单元设备腐蚀状况进行了分析并提出相应建议。     

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。     

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。     

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。     

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醇胺法和砜胺迄今仍是国内外最广泛应用的天然气脱硫（脱碳）工艺方法，四川石石油管理局已有近３０年的使用历史。在总结以往经验的基础上，提出了脱硫装置工艺设计要点，重点为工艺流程设计及设备选型。     

大型天然气净化厂硫磺回收加氢尾气深度脱硫技术研究及工业应用

针对硫磺回收加氢尾气脱硫溶剂在低压下脱硫效果不理想导致排放尾气中SO_2质量浓度较高的问题,研究开发出了CT8-26加氢尾气深度脱硫溶剂,并在遂宁龙王庙天然气净化厂尾气处理装置上得到工业应用。应用结果表明,在天然气净化厂气质条件下,可使脱硫后加氢尾气中的H2S质量浓度20mg/m~3,能显著降低排放尾气中的SO_2质量浓度。     

柠檬酸钠溶液循环吸收工艺在制硫尾气脱硫中的工业应用

阐述了利用柠檬酸钠溶液循环脱硫工艺对克劳斯制硫尾气进行脱硫处理的效果。工业试验结果表明,把克劳斯制硫尾气焚烧、洗涤降温后,用柠檬酸钠溶液循环吸收脱硫,脱硫效果好,排烟中二氧化硫体积质量低于50 mg/m3。该工艺将脱硫过程中回收的二氧化硫再返回克劳斯制硫装置回收硫黄。脱硫系统工程投资小,运行费用低,脱除二氧化硫的成本为1 172.5 RMB$/t,工艺简单,操作方便,排放的废液量少。     

催化汽油碱渣处理装置的运行与优化

国内汽油碱渣处理通常采用酸化提酚工艺技术,该技术存在较大的恶臭污染弊端。介绍了国内首次开发并成功运行的深度氧化脱硫、二氧化碳中和及汽油抽提脱酚(LiFT-CR)、尾气脱除二硫化物等组成的成套汽油碱渣处理工艺。该工艺采用全相接触碱渣氧化塔对碱渣进行深度氧化处理,结合液膜传质反应器及碳化、汽油抽提工艺对氧化后碱渣进行碳化处理,而碱渣氧化尾气中的二硫化物实现了分离回收。该装置运行后,通过对氧化温度、氧化风量、进料流量、碳化风量、废水pH值等工艺优化及调整,并对纤维液膜反应器内芯、碱渣过滤器滤芯、氧化塔气体分布器等内部件的结构创新改进,实现装置连续稳定运行,处理后的废水达到设计要求,抽提后汽油博士实验、铜片腐蚀、水溶性酸碱的分析项目合格,脱硫后尾气达到了排放标准。     

炼厂酸性气脱硫工艺

中国石油兰州石化分公司采用C laus工艺对生产的干气、液态烃中的硫化氢进行回收,以减少对环境的污染。脱除此硫化物的方法有3种:C laus工艺,催化氧化湿式脱硫法,纤维膜接触器技术。比较可知,催化氧化湿式脱硫法可以处理高浓度硫化氢气体,并可代替C laus工艺,尾气排放可达到环保要求;二者硫化氢脱除率分别为97.5%,96.0%;前者比后者具有投资少,工艺流程简单,无污染物排放等优点,且在脱除硫化氢的同时可回收单质硫;纤维膜接触器技术投资居中。     

氧化吸收工艺再生SO2返回天然气净化厂二级Claus工艺的模拟研究

针对氧化吸收工艺应用于天然气净化厂Claus尾气减排的情况,利用VMGSim软件模拟了该工艺脱除Claus尾气中SO_2并返回二级Claus工艺的过程,阐明了不同的SO_2返回位置对硫回收率及主燃烧炉温度的影响,并提出了应对措施,可为氧化吸收工艺在天然气净化厂的应用提供重要参考。     

重庆天然气净化总厂硫磺回收及尾气处理装置运行概况

介绍了重庆天然气净化总厂的直流法claus装置、scOT尾气处理装置、分流法claus装置、超级Claus装置及Clinsulf—SDP亚露点硫磺回收装置的概况和工艺技术特点及其应用情况。     

基于GB 39728-2020的硫磺回收装置尾气达标排放改造对比分析

目的随着GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》的正式发布,天然气净化装置克劳斯及其延伸类硫磺回收工艺必须增加尾气处理装置才能满足排放标准的要求。通过探索增设尾气处理工艺运行过程的调整方法,减少对天然气净化厂运行的影响,使尾气排放达标。 方法通过对增设尾气处理装置运行前后硫磺回收装置的系统回压、处理负荷、公用辅助装置的运行造成影响的对比分析,重点阐述了硫磺回收装置开停车的影响,统计了新建尾气处理装置对天然气净化装置增加的生产成本,指导调整装置运行。 结果增设尾气处理工艺后,尾气中SO₂排放浓度大幅度降低,完全满足排放标准的要求,有效解决了硫磺回收装置开停车过程中尾气SO₂排放浓度较高的问题。 结论通过统计分析增设尾气处理工艺对天然气净化厂生产运行的影响,为尾气处理工艺在天然气净化厂的应用总结经验,使装置达到高效、环保、平稳运行。      

高H_2S/SO_2比率硫回收新技术及其应用

介绍了国内某大型炼油厂首次引进的意大利SINI公司的高H_2S/SO_2比硫回收新工艺(HCR)的技术特点,并与常规技术进行对比。其主要特点为:采用高H_2S/SO_2比率,尽管Claus转化率下降约0.2%,胺溶剂用量增加约5%,对于Claus转化率和过程气物流量的影响较小,但该技术与还原吸收尾气处理技术结合,不仅使装置的总硫回收率保持在99.8%以上,而且装置对原料酸性气波动的适应性增强,操作弹性较大,不额外增加投资。工艺流程改进包括:把三冷气被冷却温度降至135℃,以减少雾状硫损失;急冷塔分为上下两段冷却,以减少工艺凝液对下游胺液系统的污染。对装置试生产结果与设计数据进行了比较。     

ZHSR硫回收技术

介绍了镇海石化工程有限责任公司通过引进、吸收、消化国外技术而开发的ZHSR硫回收技术,包括工艺方法、工艺流程、技术特点、专利技术、工业应用情况等;同时论证了该技术的先进性及应用推广价值。该技术的硫回收单元采用Claus法,尾气净化单元采用SCOT法。采用该技术的工业装置(包括正在设计和运行的装置)已有9套,最大装置规模达150 kt/a。