淺析天然氣脫硫主要方法

屈志偉

摘 要：天然氣作為一種清潔能源隨著需求量越來越大，但在開采過程許多氣井往往含有硫化氫成分，硫化氫會造成設備及管道腐蝕，污染環(huán)境，對人身體健康有危害，從而影響了天然氣集輸、處理及使用。隨著科學技術的發(fā)展，天然氣脫硫技術的廣泛使用很好的解決了這些問題，但同時天然氣凈化處理成本也相應的增加。天然氣脫硫技術有許多種，需要優(yōu)選最佳脫硫技術，以最少的投資獲得最佳的效益。本文主要對兩種脫硫技術進行簡要論述，分析優(yōu)缺點，提供參考。

關鍵詞：天然氣；脫硫；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.077

1 引言

目前，國內(nèi)外主要用于工業(yè)生產(chǎn)的脫硫技術有：干法（物理）脫硫、生物脫硫和濕法脫硫三大類。濕法脫硫包括吸收法和濕式氧化法，濕法脫硫以醇胺吸收為代表的化學吸收法已在工業(yè)中大量應用，將氣體中的H2S轉(zhuǎn)移至液相，從而使氣體得到凈化。生物脫硫技術，在微氧條件下，將H2S氧化成單質(zhì)硫和H2SO4，目前生物脫硫技術還不成熟。干法脫硫技術則包括氧化鐵法、活性碳法、分子篩法、離子交換法、膜分離法、生化法等，目前工業(yè)上小規(guī)模天然氣脫硫處理應用最廣泛為是干法變壓吸附技術，全電腦控制，自動運行，還可實現(xiàn)自動切除故障塔，從而實現(xiàn)長周期安全運行。

2 脫硫方法介紹及優(yōu)缺點對比

2.1 脫硫方法介紹

（1）無定形羥基氧化鐵（干法）。特點：具有脫硫精度高、硫容高、強度好、可無人值守的特點，被廣泛應用于天然氣、合成氣、沼氣、煤氣、煤層氣及各種化工含硫物料中H2S的脫除；無定型羥基氧化法脫硫為反應法脫硫，無法控制脫硫深度，為精脫工藝，隨著脫硫劑的飽和，脫硫塔穿透，脫硫效果會明顯下降，凈化天然氣中的H2S含量也會急劇上升，需及時更換脫硫劑。

反應機理：FeOOH+2H2S→FeSSH+2H2O

工作硫容：≥35%（W）；

主要設備：1臺預處理分離器、1套撬裝化脫硫裝置。

（2）復合脫硫劑（R-X）（濕法）。特點：復合脫硫劑體系在吸收塔中與H2S和硫醇等有機硫反應，形成牢固的硫化物，形成脫硫劑的富液；富液進入再生塔后與空氣充分混合，在復合催化劑的作用下快速再生生成硫磺，貧液循環(huán)使用；具有反應速度快、選擇性好、穩(wěn)定、腐蝕性小的特點，需有人值守。

反應機理：R-X（復合脫硫劑）+H2S→R-HS-HX 吸收反應

R-HS+HX+O2→R-X-H2O+S 再生反應

工作硫容：30%～50%（W）；

主要設備：吸收塔、再生塔、捕硫槽、貧液泵、鼓風機、閃蒸罐、補水罐、氣液分離器、硫磺儲存設置等。

2.2 脫硫方法優(yōu)缺點對比

通過比較，濕法氧化法脫硫脫硫效率高，可將H2S一步轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，但廉價、高效、易再生、組成簡單、穩(wěn)定性好的脫硫劑是濕式氧化法發(fā)展的難點。濕法工藝脫硫負荷高，工藝流程及輔助系統(tǒng)復雜、投資高、能耗大、人員管理成本高。濕法脫硫吸收法本文沒有重點進行敘述，吸收法本質(zhì)上是對氣體中的H2S進行提濃，該法工藝本身存在腐蝕、溶液降解及發(fā)泡等操作困難。干法脫硫工藝具有流程及輔助系統(tǒng)簡單，撬裝化程度高、占地面積小、便于搬遷、操作彈性大、脫除程度高、能耗小、投資低等優(yōu)點，特別適用于氣體精細脫硫。干法工藝大多是利用固體脫除劑吸收或者是轉(zhuǎn)化作用，將硫化氫變成單質(zhì)硫或者形成其他固體化合物。

3 結(jié)語

通過上述對兩種脫硫方法的優(yōu)缺點對比，可以看出現(xiàn)有的脫硫技術還需要隨著科學進步不斷發(fā)展改進，才能滿足現(xiàn)有天然氣凈化處理需求。天然氣開采與儲運也會促進現(xiàn)有脫硫技術的不斷改進從而達到更好的效果。脫硫技術種類較多，但根據(jù)生產(chǎn)需要，要盡量選用干法方法脫硫，干法方法脫硫不但能耗小，而且污染少，節(jié)約成本。降低能耗、操作簡單、操作費用低是結(jié)合現(xiàn)狀脫硫技術未來仍繼續(xù)發(fā)展的方向。

參考文獻：

[1]王勝利.淺析天然氣脫硫技術研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].寧夏：科技展望，2016（09）：58.

[2]李紅菊，唐曉東，趙紅義等.天然氣脫硫技術[J].石油化工腐蝕與防護，2009，26（04）：4-5.