高酸性天然气中有机硫在溶剂吸收中的选择性研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油与天然气化工CHEMICALENGINEERINGOFOIL&GAS203高酸性天然气中有机硫在溶剂吸收中的选择性研究“L。’。’章建华沈本贤刘纪昌孙辉(1．华东理工大学化学工程联合国家重点实验室)(2．中国石油化工股份有限公司)摘要研究了XDS和MDEA两种溶剂对天然气中有机硫的吸收效果，并建立溶剂吸收模型研究了有机硫在溶剂中的选择性-。结果表明，XDS和MDEA对模拟酸性天然气q高浓度的Hzs和c()z均具有良好的脱除效果，在脱除高浓度的COS和硫醇等有机硫化物时，XDS显著优于MDEA。综合

2、溶解性和传质性能两方面因素，有机硫在XDS溶剂中的吸收难易程度顺序为，COS最易吸收，甲硫醇和乙硫醇次之，异丙硫醇和正丙硫醇最难于吸收。以MDEA为溶剂时的亨利常数大于以XDS为溶剂时的亨利常数，而以MDEA为溶剂时的传质性能因子小于以XDS为溶剂时的传质性能因子，表明在溶解性和传质性能两方面XDS溶剂均优于MDEA溶剂。关键词天然气有机硫吸收选择性DOI：10—．3969／i．issn．10073426．2009．03．007川I东北气田属高酸性气田，硫含量高，尤其是有MDEA水溶液更低。机硫含量高。国外引进工艺对天然气中有机硫的含本

3、文以COS、甲硫醇、乙硫醇、异丙硫醇和正丙一定限制量有，像川东北气田中出现有机硫含量硫醇为模型化合物，在常压吸收试验数据的基础上。1000mg／m时，已远远超过其对有机硫含量限定建立吸收模型，对不同种类有机硫在XDS和值，产品气的净化质量势必会达不到要求。为了攻MDEA溶剂中的吸收性能进行了研究。克天然气中有机硫超过限定值时出现的技术瓶颈，l实验部分开发对高含硫量，尤其是高有机硫含量天然气具有1‘良好脱除效果的溶剂至关重要．1原料与试剂。为此需要研究有机1．1．1实验原料硫在溶剂吸收中的选择性问题，以期对不同种类有实验所用原料为根据川东

4、北天然气组成而配制机硫在溶剂中的吸收性能有更为深入的理性认识，的模拟天然气，典型的模拟天然气组成见表l。从使溶剂的开发过程更具针对性。目前，国内外对天然气中有害组分的溶剂吸收过程主要集中在H。S_】。]组分含量组分含量和CO。的吸收选择性模型。MDEA是目前广。H2S，妒，％15．11正丙硫醇，mg／m20．2一MDEA泛应用的天然气净化溶剂之，但对高含有。。COS．mg／m710总有机硫，mg／m999．1。机硫的天然气净化效果不甚理想，同时还存在抗污甲硫醇，mg／m204．4C02，妒，％8．96。口_j]乙硫醇，mg／m43．3C

5、H。余量染能力差，易产生溶液发泡等问题。华东理工。异丙硫醇，mg／m21．2大学开发的针对高酸性天然气高效脱除有机硫的配方型溶剂(XDS溶剂)，具有比MDEA水溶液更好表l看出，该天然气中不仅H。S含量高，且有机硫的脱除有机硫化合物的能力，且腐蚀性、发泡倾向比含量也很高。*基金项目：中国石油化工股份有限公司资助项目(No．106044)。学兔兔www.xuetutu.com204高酸性天然气中有机硫在溶剂吸收中的选择性研究1．1．2实验试剂2尾气中有害气液比，V／L实验用试剂见表。质量浓度为50％(训)的组分含量3895149301XD

6、S溶液的物性如表3。。H2S，mg／m1．52．54．52850。COS。mg／m9．663．6182．5298。甲硫醇，mg／m5．51916180试剂名称及规格生产厂家。F

7、乙硫醇，mg／m1．76．81530乙硫醇(≥95％)uka。异丙硫醇，mg／m1．52．412．416．3正丙硫醇(≥95％)Fluka。Fl正丙硫醇，mg／ml_31．511．612．8异丙硫醇(≥95％)uka。’总有机硫，mg／m19．693．3237．5537．1H2S(5100×10(了))上海伟创标准气体有限公司。COS(4一。总硫，mg／m21．

8、195．82423387．1．9X10(y))上海伟创标准气体有限公司。。C02，％d0．1d0．1d0．10．25甲硫醇(200×10mg／m)上海伟创标准气体有限公司MDEA宜兴兴达催化剂厂由表4可见，随着气液比的增加，尾气中各有害组分含量均有不同程度增加。气液比小于95时，净温度，℃405060708090HS、总硫和CO化尾气中：。均能够达到民用燃料天。密度，kg／m1039．11035．01031．31020．21012．51005．2一类指标49然气。当气液比增加到1时，H。S和粘度，cp5．993．763．391．381．

9、221．02蒸汽压，kPa6．5212．3216．6628．8442．6067．53CO。含量仍符合标准，但COS、异丙硫醇和正丙硫表面张力，mN／m43．542．636．731．129．625．7醇含量迅