油气脱除硫化氢技术发展趋势

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1、油气脱除硫化氢技术发展趋势　　摘要：油气中常含有一定量的硫化氢，作为原料时可以使会使催化剂中毒，腐蚀设备，研究开发先进、实用、经济型的脱硫技术是我们必须要尽快解决的问题，为了脱除天然气中的酸性气体，人们早在20世纪初就着手对脱硫工艺方法进行了研究，目前国内外报道的脱硫方法有近百种之多。在这些方法中，按其脱硫剂的不同，可分为固体脱硫法（干法）和液体脱硫法（湿法）。本文主要探讨了硫化氢脱除技术发展现状及趋势。关键词：油气；硫化氢；脱硫剂1前言6煤、石油及电力是最重要的能源，煤和石油中存在部分含硫物质，作为能源在燃烧时产生气态含硫化合物排入大气；这些含硫化合物中包括了：硫化氢

2、、二氧化硫及小部分有机硫化物，如氧硫化碳、二硫化碳、硫醇，还有极少量的氰化氢，其中最主要的污染物为硫化氢。硫化氢和少量的有机硫化物不仅对环境造成了巨大的污染，在作为工业生产的原料气时含硫化合物会使催化剂中毒，降低产品质量，甚至无法生产。目前，工业上脱除硫化氢及有机硫的方法很多，常用的有干法和湿法两种。活性炭、氧化铁及目前的一些精脱硫催化剂都是干法脱硫。干法脱硫简单、平稳、脱硫精度高，但是脱硫反应缓慢、设备庞大、硫容有限，一般仅仅在精脱硫阶段使用。湿法脱硫主要分成三大类；物理法和化学法，物理化学法。化学法为中和法。中和法最古老的是氨水法，还有碳酸钠法、乙醇胺法（MEA）、

3、甲基二乙醇胺法（MDEA）等。2油气脱除硫化氢的方法2.1干法脱硫该技术用于含硫量在1000kg/d以下的天然气脱硫，或要求间歇性供气时采用，干法脱硫工艺具有投资小、设备简单、操作方便、净化度高、处理气量弹性大等优点，特别适用于总硫量不大、缺电少水的边远分散气井、场站及相关装置的脱硫，包括克劳斯法、不可再生的固定床吸附法、膜分离法、分子筛法、变压吸附（PSA）法、低温分离法等，所用脱硫剂、催化剂有活性炭、氧化铁、氧化锌、二氧化锰及铝矾土等。膜分离法能耗低，可实现无人操作，适用于粗脱，依靠气体渗透速率不同而分离，能耗低，适于处理高含CO2的气体；低温分离法时专用于CO2驱

4、油伴生气的处理。2.2湿法脱硫（1）物理溶剂法。物理溶剂法主要是利用对H2S、CO2和有机硫物理溶解度大的有机溶剂，在较高压力下吸收H2S、CO26和有机硫，由于是物理吸收过程，酸性气体在其中的溶解热大大低于其与化学溶剂的反应热，故溶剂再生所需能耗明显低于使用醇胺溶液所需能量。Selexol（多乙二醇二甲醚）及FlourSolvent（碳酸丙烯酯）等教适合处理酸气分压高而重烃含量低的天然气。依靠无力溶液吸收及闪蒸出酸气。其再生能耗低，主要用于脱碳。（2）化学溶剂法。在化学溶剂法中，醇胺法脱硫是天然气脱硫最常用的方法，早期胺法脱硫一般采用伯胺或仲胺，如单乙醇胺（MEA）或

5、二乙醇胺（DEA）。MEA、DEA具有碱性强、与酸气反应迅速、价格较便宜等优点，但不足之处是装置腐蚀较严重，溶剂只能在较低浓度下使用，以及与酸气的反应热较大导致溶剂循环量大及能耗高。上世纪80年代以来，具有一定选吸能力的二异丙醇胺（DIPA），甲基二乙醇胺（MDEA）等脱硫工艺逐渐进入工业应用。由于MDEA具有高使用浓度、高酸气负荷、低腐蚀性、抗降解能力强、高脱硫选择性、低能耗等优点，因此受到重视，它的推广应用是上世纪80年代天然气净化工业最显著的技术进步之一。但MDEA也存在有三个固有的弱点：其一是与伯、仲胺相比，其碱性较弱，在较低的吸收压力下净化气中H2S含量不易达

6、到20mg/m3的管输标准；其二是若CO2/H2S比值高，这时MDEA与CO2的反应速率较低，净化气中CO2含量不易达到≤3%的管输要求；其三是如果需要深度脱碳，仅采用MDEA不能达到要求。为了克服此类弱点，开发配方溶剂脱硫脱碳新工艺是近年来胺法脱硫的发展方向之一。62.2.3物理化学溶剂法将物理溶剂和化学溶剂混合成一种新溶剂，它兼有物理和化学溶剂的各自优点，其中最著名的为砜胺法，或称萨菲诺（sulfinol）法，由Shell石油公司获得专利。砜胺法使用环丁砜为物理溶剂，二异丙醇胺（DIPA）为化学溶剂，配置成水溶液。自20世纪60年代sulfinol法工业化以来，su

7、lfinol法在不断改进和完善以适应不同的脱酸需求。如：sulfinol-M法是使用环丁砜和MDEA组成的混合溶剂。除sulfinol法使用混合溶剂外，近年来还开发了Selefining法（由叔醇胺和有机溶剂组成的水溶液）、Optisol法、Amisol法和UcarsolLE法等混合溶剂吸收法。2.3直接氧化法在催化剂（有专利）或特殊溶剂参与下，使H2S和O2及SO2和H2S发生化学反应，生成元素硫和水，这就是直接氧化法，如：Claus（克劳斯）法、LOCAT法、Stretford（蒽醌）法，Sulfa-check等。在天然气工业中常用于