高含硫天然气硫磺回收及尾气处理工艺技术.docx

高含硫天然气硫磺回收及尾气处理工艺技术吕岳琴丁 湘王以朗(中国石油西南油气田分公司川东北项目部)吕岳琴等. 高含硫天然气硫磺回收及尾气处理工艺技术. 天然气工业 ,2003 ;23 (3) :95～97摘 要 为配合天然气“东输”工程的实施 ,重庆市川东北地区将开发高含硫天然气气田 ,并配套建设大型天 然气净化厂 。川东北地区拟建 2 套 300 ×104 m3 / d 天然气净化装置 ,其原料气 H2 S 和 CO2 含量高达 10 %和 6 % ,产硫量达到 800 t/ d ,当数国内之最 ,按我国现行环保法规要求 ,硫回收率至少要达到 99. 7 %以上 ,尾气排放才能达 标 。这对硫磺回收和尾气处理装置的优化设计提出了苛刻的要求 。文章介绍了国外大型硫磺回收及尾气处理技 术的必威体育精装版发展动态 ,并结合国外公司技术交流情况 ,针对预可研推荐的总工艺流程 ,从现场操作管理的角度提出了 采用两级 Claus 转化 、溶液串级再生和高效富氧工艺技术等初步建议 ,力争实现净化厂工艺简洁先进 、技术成熟可 靠 、操作安全平稳 、投资经济合理的目的 。主题词含硫气体 硫磺回收 克劳斯法 斯科特法 尾气处理 工艺技术硫磺回收及尾气处理技术现状与进展Claus 制硫技术经过 100 余年的发展 ,已成为当 今世界上最成熟的含硫 ( H2 S) 酸气处理工艺〔1〕。由 于受到化学反应平衡的限制 ,三级 Claus 硫收率最高 只有 97 %。为此 ,近几十年来国内外开展了广泛的 研究 ,开发了若干尾气处理工艺 ,以进一步提高硫收 率 。随着科学技术的进步 ,工艺设计 、机械制造和自 动化控制水平不断提高 ,目前硫磺回收及尾气处理 装置已向大型化 、自动化 、集成化方向发展 ,如加拿 大等国家许多装置单套能力均达 1 000 t/ d 以上〔1〕。 这一趋势从总体上有利于节约投资 、降低消耗 ,有助 于减少工厂故障率 ,提高装置的整体运行性能和安 全可靠性 。现将 90 年代以来发展较快的几项硫磺回收及 尾气处理工艺分别作一评述 。1. 富氧 Claus 技术富氧 Claus 技术最初用于改造硫回收装置以扩 大产能 。例如改用 50 %的富氧空气 ,每耗用 1 m3O2 只带入 1 m3 N2 ,可显著减少过程气量 ,减少惰性气体 的反复加热冷却 ,节约能耗 。此外 ,还可提高 Claus 总硫收率 0. 5 %～1. 0 % ,减少 S 夹带损失 ,减少占地 等 。因此自 1985 年美国推出首套富氧 Claus 工艺以来 ,富氧技术得到了工业界的普遍重视和欢迎 ,不仅 用于旧装置的扩能改造 ,而且还用于新建装置 ,以降 低硫回收和尾气处理的投资和运行成本〔2～4〕。目前已有数家公司推出了 COPE、SU RE、Oxy2 claus 等富氧工艺并建成近百套装置 。富氧 Claus 技 术已成为 90 年代四大发展最快的硫回收技术之一 (另 3 种为 Scot 、MCRC 、Superclaus ,四川气田均已 先后引进)〔1 ,5 ,6〕。2. 尾气处理技术及串级 Scot 工艺在硫磺回收大型化及环保法规日益严格的双重 要求下 ,尾气处理技术有了长足的发展 ,并已开发出 还原吸收 、亚露点 、直接氧化和氧化吸收等四大类几 十种工艺 。其中以 Scot 工艺为代表的还原吸收类尾 气处理技术 ,硫收率高达 99. 7 %以上 ,工艺成熟可 靠 ,建成装置数最多 。在此基础上 , 又出现了 Par2 sons 公司的 BSR/ MDEA , Stork 公司的超级 、低硫 、 串级 Scot , Ni Gi 公司的 HCR , KTI 公司的 RAR 等 等 ,从溶剂配方 、溶液再生方式或参数设定调整等方 面作了很多改进 。其中值得一提的是串级或集成尾 气工艺和 HCR 工艺 。前者将来自尾气吸收塔的低 负荷富液引入原料气吸收塔再次吸收至额定负荷 后 ,再利用该单元再生系统进行胺液再生 ,省去标准 尾气装置必备的全套再生系统和设备 。HCR 工艺 流程与 Scot 相同 ,但打破了 H2 S/ SO2 = 2 的常规 ,比 值调整为 4～100 ,既提高了对酸气进料的适应性 ,又作者简介 :吕岳琴 ,1962 年生 ,高级工程师 ;1983 年浙江大学化工自动化专业毕业后 ,在四川石油管理局川西南矿区从事天然气净化和化工生产技术管理工作 ,后分别于 1995 年 、1998 年获四川 (联合) 大学化工硕士 、博士学位 ,现在川东北项目部 任副总工程师 。地址 : (400021) 重庆市江北区大庆村川东北项目部 。电话 : (023)。E - mail :luyq008 @163. com