天然气生物脱硫工艺评述

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1、学兔兔www.xuetutu.com第33卷第3期OlLANDGASTREATINGANDPROCESSING油号加工33天然气生物脱硫工艺评述陈赓良中国石油西南油气田公司天然气研究院，四川成都610213摘要：以s．P法为代表的生物脱硫工艺本质上属于氧化还原法脱硫类型。与工业上常用的Stretford法和Lo．Cat法工艺相比，生物脱硫装置基本上不存在溶液发泡及设备堵塞问题。由于受到再生速率的限制，S-P法生物脱硫工业装置的设计硫容一般均低于0．2kg／m。但即使在较低的硫容下运行，再生时副产硫酸盐的质量浓度仍可能高达5％。因此，生物脱硫工艺较适合应用于对H，s和CO，净化度要求

2、不很高的常压生物能源气体，这是当前气体净化工艺的一个重要发展动向。关键词：生物脱硫；硫杆菌；氧化还原法；Stretford法；Lo-Cat法；络合铁法DOI：10．3969／j．issn．1006—5539．2015．03．0080前言发的基础-2]。1994年美国气体研究院(GRI)与联邦能生物脱硫(BDS)是指在常温常压的温和反应条件源部合作，联合开发了天然气脱硫专用的混合菌群，其下，利用特殊需氧、厌氧微生物(菌种)的催化作用，在人商标名称为BIODESULF。该菌群至少由4种硫酸盐还为控制条件下将原料中的H，S或有机硫化合物转化为原菌／硫化物氧化菌(NRSOB)组成，其功能与

3、T．D菌很元素硫或硫酸盐的一种工艺过程。由于全球能源供应相似，其特点是BIODESULF工艺可以在无氧的条件下运紧张、排放标准日益严格，生物脱硫工艺的技术开发受行，但该混合菌群至今尚未见工业应用的报导。到普遍重视。虽然Paneray在1957年就申请了利用土壤微生物脱当前，生物脱硫工艺的应用涉及煤炭、原油及油品除废气中H：s的美国专利，但直到1984年日本钢管公加工，炼厂废气处理，天然气、地热气及生物燃气净化等司京滨制作所的2套处理尾气中HS的Bio．SR法生物诸多化石能源与新型能源领域，并在化工、造纸和采矿脱硫装置投入运行，生物脱硫工艺才首次在气体净化工等工业中也有应用，故生物脱

4、硫被誉为21世纪最有发展业中得到应用。Bio-SR法工艺利用T．F菌的氧化作用前景的脱硫新工艺。在吸收塔内将H，S氧化为元素硫，分离回收硫后的脱硫溶液泵人生物反应塔再生，在T．F菌作用下将Fe氧化1发展历程为Fe”。反应在常压、温度约为30oC、pH值为2．0～早在1887年俄罗斯Winogradsky就发现了某些微生2．5的较强酸性条件下进行，故脱硫溶液的硫容量甚低，物具有将硫化物氧化为元素硫的能力。1950年代且对设备材质要求很高，因而此工艺目前在工业上很少Leathen等首次从煤坑污水中分离出以硫化氢为营养源应用。我国江苏工业学院等单位也曾对将此工艺应用的氧化亚铁硫杆菌(T．

5、F)，Baalsrud等发现了硫杆菌属的于天然气脱硫开展过实验室研究，但因受到气液传质速脱氮硫杆菌(T．D)，随后又发现了同样具有生物脱硫能率的限制，未进一步开展中试研究。力的排硫硫杆菌(T．T)，这3种化能自营养型硫杆菌的由荷兰Paques公司开发的(专利的)气体生物脱硫发现及成功分离奠定了油气工业生物脱硫工艺技术开是目前处理含硫废气、工业含硫气体或尾气最具发展潜收稿日期：2015—02—27作者简介：陈赓良(1940一)，男，上海人，教授级高级工程师，主要从事天然气处理与加工方面的研究工作。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.x

6、uetutu.com学兔兔www.xuetutu.com第33卷第3期OILANDGASTREATINGANDPROCESSING油与加工374．3生物硫黄及其分离回收很容易达到6rag／m的民用天然气标准。与常见的在V”或Fe”催化下进行再生的Stretford2)从技术经济角度分析，脱硫工艺选择除了与操作法(改良A．D．A法)、Lo．Cat法(络合铁法)等液相氧化压力、CO，／H，S比、重烃及有机硫含量等因素有关外，也还原工艺相似，S-P法生物脱硫工艺所用硫杆菌细胞色与原料气中潜硫含量以及是否要求回收硫黄这两个因素中同样存在具有催化功能的Cu”和Fe”离子。素密切有关。1990

7、年代，美国气体工艺研究院(GTI)资Stretford法和Lo-Cat法工艺在HS一氧化为S过程中生助的一项专题研究表明，与常用的Stretford法和Lo-Cat成疏水性元素硫，而S-P法生物脱硫工艺再生过程中则法工艺相比，以S-P法为代表的生物脱硫工艺的主要特生成亲水性元素硫。Stretford法和Lo—Cat法生成的元素点是基本上不存在溶液发泡及设备堵塞问题。硫在大量通人再生空气的情况下形成泡沫硫(硫溶胶)3)当前已工业化的氧化还原法中硫容最高的是上浮至再生器上