燃气脱硫技术与工艺_展示.ppt

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1、燃气脱硫技术与工艺燃气工程课业展示主讲人：目录干法脱硫2燃气中硫元素的存在形式及危害1最新脱硫技术介绍4不足及展望6工艺流程5湿法脱硫3燃气中硫元素的存在形式硫在气化过程中会以无机硫化物（主要是H2S）和有机硫化物（COS）的形式。有机硫化物在较高的温度下又几乎可以全部转化成硫化氢。因此，在通常情况下，燃气中绝大部分的硫以H2S的形式存在，燃气脱硫工艺主要围绕硫化氢的脱除问题进行。煤气中H2S所含硫约占煤气中总硫量的90％以上。H2S在常温下是一种带刺激臭味的无色气体，其密度为1.54kg/m3，燃烧时生成SO2和H

2、2O，有毒，在空气中含有0.1％时就能使人死亡。同时，H2S对钢铁有严重的腐蚀性。焦炉煤气中含H2S一般为3-12g/m3。西气东输的天然气中硫的摩尔百分比是0.0001燃气中硫元素的危害燃气不脱除H2S的危害性：燃气中H2S严重腐蚀化学设备及燃气储存输送设施，污染厂区环境。在用作炼钢、轧钢等工业热源时，煤气中H2S会降低钢材产品的质量，腐蚀加热设备。用作城市燃气时，H2S及燃烧生产的SO2、HCN及其燃烧生成的NOx均有毒，会严重影响环境卫生、人们身体健康。不同用户对煤气H2S含量的要求：冶炼常规优质钢时，允许含量

3、为1-2g/m3；冶炼一般钢时允许含量为2-3g/m3；薄板允许含量为0.1g/m3。供化学合成时，允许含量为1-2mg/m3。供城市燃气用时，含量应低于20mg/m3。国家发改委2005年颁布实施的最新焦化行业准入条件规定：焦炉煤气H2S含量低于200mg/m3，因此新建焦化厂煤气净化工艺必须配备脱硫工艺。燃气脱硫技术分子筛法氧化锌法活性炭和氧化铁法天然气干法脱硫主要包括分子筛法、氧化锌法、活性炭法和氧化铁法等。其优点主要是工艺简单、投资低、无需专人操作、占地面积小等。但由于脱硫剂硫容有限，更换比较频繁，因此硫容大

4、、价格低的脱硫剂更有市场。分子筛脱硫剂的脱硫效果一般，优点是价格便宜、可以再生而连续使用。不过，其再生过程一般需在高温下进行，同时再生气处理费用较高，再生出的硫化氢需要处理，使得装置一次性投资增大；而若将再生气送至火炬燃烧，则原料气的损失较大。因此，分子筛脱硫剂的应用受到了一定限制。氧化锌脱硫剂脱硫效果较好，但一般需在高温下进行，这将增加设备投资与运行成本，同时氧化锌脱硫剂价格过高，这都成为制约其在天然气脱硫中广泛应用的主要原因。活性炭和氧化铁脱硫剂效果较好，价格相对低廉，可在室温下操作，使得设备投资费用少、操作简便

5、，因此从性价比考虑，这两类脱硫剂比较适合燃气的脱硫。不过，它们的脱硫原理也有所不同，即活性炭脱除H2S必需在有02存在下进行，而氧化铁脱硫剂有02或无02都能脱除H2S(反应式1和2)：H2S+02=S+H20(1)Fe203·H20+H2S==FeS+S+H20(2)湿法脱硫技术醇胺法Sulfinol法活化MDEA法Hybfisol法有机复合物法目前燃气脱硫工艺中最常用的方法，它利用碱性醇胺溶液在常温下与H2S和CO等酸性气体反应生产盐来脱硫。所得吸收富液通过升温、降压，分解盐来释放出H2S和CO，从而实现吸收剂的

6、循环使用。低压操作时，化学吸收法比物理吸收法和混合吸收法更适用。该方法不会造成重烃的大量损失。MDEA法机理：(HOCH2CH2)2NCH3+H2S==(HOCH2CH2)2NH+（CH3+）+HS-(快反应)(1)由于叔胺分子氮原子上没有氢原子，不能和CO：直接反应，必须通过下列过程：CO2+H2O==（H+）+（HCO3-）(慢反应)(2)（H+）+R2NCH3==R2NH+（CH3+）(瞬间反应)(3)以上反应均是可逆的。物理吸收法全部采用有机复合物做吸收剂。由于该法存在共吸现象(吸收剂吸收H2S的同时吸收了很

7、多重烃)，影响净化气的热值和硫的质量，因而多用来吸收酸气分压高(一般大于0.35MPa)、重烃含量低的天然气。优点：处理量大、再生容易、大部分酸气可减压闪蒸出来；溶剂循环量和设备体积小、专用系统简单、基建和操作费用低，溶剂一般无腐蚀性、不易产生泡沫，可同时脱除有机硫(硫醇和COS)而本身不降解，稳定性好、损耗率低、不易发生冻结。缺点：溶剂价格昂贵和存在共吸现象限制了该法的发展。脱硫原理利用吸收剂对硫化物的溶解性脱硫，在脱硫过程中不发生化学反应。混合吸收法是将化学吸收剂和物理吸收剂相混合，达到同时具备化学法和物理法优点

8、的目的。由于物理吸收剂的参与，会使得混合液在高酸气分压下，具有较高的酸气负荷力，由蒸汽压和溶解降解引起的溶解损失也会减少。该法运行灵活，适应性强，可以根据不同的酸气成分处理要求配制不同的吸收剂，发泡趋势小。混合溶剂的价格通常比醇胺溶剂高。Sulfinol法是砜胺法脱硫中的一种,它采用的吸收剂包括物理吸收剂环丁砜和化学吸收剂,化学吸收剂可采用任一