酸性气体的脱除第1节

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1、第9章酸性气体的脱除脱除酸性气体的方法及其分类；醇胺法脱除酸性气体；砜胺法脱除酸性气体；硫磺回收；尾气处理。第一节脱除酸性气体的方法及其分类酸性气体的危害；天然气的分类（含硫量大小）；脱除酸性气体的深度；脱除酸性气体方法及其分类。硫化氢是毒性极强的气体，污染环境，工作区要求空气中小于10mg/m3。酸性气体的存在会造成金属材料腐蚀。当天然气作为化工原料时，它们将导致催化剂中毒，影响产品质量；天然气中CO2含量过高，使气体的热值达不到要求。在冷凝分离过程中，CO2会形成干冰，堵塞管道和设备。一、酸性气体的危害二、天然气的分类依据天然气中酸性气体的含量分为四类：无硫或微含硫

2、气H2S和CO2的含量很微小，不需要净化即能达到管输天然气的质量标准。低含硫天然气H2S的含量约为0.01%～0.5%(体)。中含硫天然气H2S的含量约为1.0%～1.5%(体)。高含硫天然气H2S的含量在4%～7%(体)之间。二、天然气的分类三、脱除酸性气体的深度管输天然气：H2S含量一般应低于20mg/m3；天然气液化：H2S含量小于3.5mg/m3；合成氨或合成甲醇，原料气中的含硫量小于1mg/m3。四、脱除酸性气体方法及其分类关于天然气中酸性气体的脱除，开发了许多处理方法，这些方法可分成湿法和干法两大类。工业大型装置以湿法为主。1.湿法脱除酸性气体湿法脱除酸性气

3、体的主要方法有：化学吸收法；物理吸收法；化学-物理吸收法；直接氧化法;四川及重庆市是国内天然气的主产区之一，所产天然气多数含H2S，最高可达491.5g/m3，同时也含CO2，因而有50％以上的气井天然气需净化处理。其天然气净化技术与水平基本上代表了国内天然气处理技术的水平与现状。四川及重庆市天然气脱硫情况（1）化学吸收法化学吸收法是以可逆的化学反应为基础，以弱碱性溶剂为吸收剂，溶剂与原料气中的酸性组分（主要是H2S和CO2）反应而生成某种化合物；吸收了酸气的富液在升高温度、降低压力的条件下，该化合物又能分解而放出酸气。化学吸收法的主要代表化学吸收法的主要代表（2）物理

4、吸收法吸收酸气的过程为物理吸收过程，溶液的酸气负荷正比于气相中酸气的分压，当富液压力降低时，即放出吸收的酸性气体组分。由于物理溶剂对重烃有较大的溶解度。因而物理溶剂吸收法常用于酸性气体分压超过0.35MPa、重烃含量低的天然气净化。此法不仅能脱除H2S和CO2，还能同时脱除硫醇，二硫化碳、羰基硫等有机硫化物。物理吸收法物理吸收法有如下优点：(1)适用于酸气分压高的原料气，处理容量大，再生容易，相当大部分的酸气可借减压闪蒸出来。(2)溶剂循环量和设备容积都较小，专用系统简单，基建和操作费用低。(3)溶剂一般无腐蚀性，不易产生泡沫，并可同时脱有机硫而本身不降解。(4)溶剂的

5、稳定性好，损耗率低。(5)溶剂的凝固点低，对在寒冷气候条件下不会发生冷冻。物理吸收法(6)净化含酸气的天然气时，由于硫化氢比二氧化碳有较大的溶解度，故某些物理溶剂对硫化氢吸收有一定的选择性，因此，可获得较高H2S浓度的酸气.物理溶剂吸收法中有代表性的溶剂有；多乙二醇醚、Ｎ－甲基、吡咯烷酮(NMP)、碳酸丙烯酯、磷酸三丁酯(TBP)和环丁砜以及水等。其中环丁砜通常是和醇胺配成混合溶液使用，其他几种都单独作为吸收剂而使用。所以形成的脱硫方法主要有砜胺法（复合法）、塞列克索及塞帕索尔夫法、水吸收法等。物理吸收法3.直接氧化法对于低或中等硫化氢含量(24mg～24g/Nm3)的

6、天然气，当CO2/H2S比值高、处理量不大时，可采用直接氧化法脱硫。直接氧化法是指溶液中氧载体的催作用，把被碱性溶液吸收的H2S氧化为硫磺,然后鼓入空气,使吸收液再生。3.直接氧化法这类方法的特点是可使硫化氢直接转化为单质硫且溶液不与原料气中的二氧化碳反应，脱硫过程中对大气几乎无污染，而被净化的天然气一般能达到管输要求。其缺点是溶液酸气负荷低，动力消耗大。蒽醌法、铁碱法和砷碱法都属于直接转化法。由于砷碱法的吸收剂含砷，一般不采用。干式床层法干法脱硫是用固体物质的固定床作为酸气组分的反应区，这些固体物质是天然泡沸石、分子筛和海绵状氧化铁等。工业上常采用海绵铁法和分子筛法两

7、种干式脱硫法；其中海绵铁法用得更多、分子筛法仅用于某些特殊情况。干式床层法的硫容量较低，对H2S有较高的选择性，较适合于净化低H2S含量的天然气。化学和物理溶剂、直接氧化和干燥床工艺的特点9.3常用的几种脱硫方法9.3.1烷醇胺法(化学吸收)一、脱硫机理可以用作脱硫剂的烷醇胺有一乙醇胺（MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、二甘醇胺(DGA)、二异丙醇胺(DIPA)及甲基二乙醇胺(MDEA)。9.3.1烷醇胺法(化学吸收)二、醇胺溶剂的特性醇胺类化合物（MEA、DEA、MDEA等）中至少含有一个羟基（OH）和一个胺基（NH2）