天然气脱硫完整版本.pptVIP

Chapter5酸性天然气脱硫概述脱硫方法分类与选择醇胺法脱硫的化学反应醇胺法脱硫工艺流程与设备醇胺法装置操作要点选择性吸收脱硫工艺其它脱硫方法介绍5.1概述一、天然气中的酸性组分1、酸性组分：天然气中常含有H2S、CO2和有机硫化合物，通称为酸性组分(或酸性气体)。2、酸性天然气：将酸性组分含量超过管输气或商品气质量要求的天然气称为酸性天然气或含硫气(sourgas)。二、酸性组分的危害1、会造成金属腐蚀；2、污染环境；3、引起催化剂中毒，影响产品质量；4、降低天然气的热值。5.1概述三、脱硫的必要性当天然气中的酸性组分含量超过管输气质量(H2S一般≤20mg/m3)或商品气质量要求时，必须采用合适的方法脱除后才能管输或成为商品气。从天然气中脱除酸性组分的工艺过程称为脱硫、脱碳，习惯上统称为天然气脱硫。脱硫后的天然气通常称为净气或净化气。脱出的酸性组分一般还应回收其中的硫元素(硫磺回收)，当回收硫磺后的尾气不符合向大气排放的标准时，还应对尾气进行处理。5.1概述四、脱硫方法的发展气体脱硫是一种很古老的工艺，19世纪末英国已开始用干式氧化铁法从气流中脱除硫化物，但它成为一个独立的工业分支则是在上世纪30年代醇胺类溶剂应用于气体脱硫以后。经70多年的发展，国内外报导过脱硫方法有近百种。这些方法可分为干法和湿法两大类。本书主要介绍湿法脱硫，干法脱硫目前工业上已很少应用，故本书只简要介绍。5.2脱硫方法分类与选择一、脱硫方法分类1、化学吸收法(1)原理：它以碱性溶液为吸收溶剂(化学溶剂)，与天然气中的酸性组分(主要是H2S和CO2)反应生成某种化合物。吸收了酸性组分的富液在温度升高、压力降低时，该化合物又能分解释放出酸性组分。(2)代表方法：是碱性盐溶液法和醇胺(烷醇胺)法。前者在工业上常用的有本菲尔德(Benfield)法、卡塔卡勃(Catacarb)法和氨基酸盐(Alkazid)法等等，它们虽也能脱除H2S，但主要用于脱除CO2，在天然气工业中应用不多。5.2脱硫方法分类与选择(3)应用：醇胺法是天然气脱硫最常用的方法，以它们处理含酸性组分的天然气，再后继以克劳斯法装置从再生酸气中回收元素硫，是天然气脱硫工业上最基本的技术路线。2、物理吸收法(1)原理：采用有机化合物为吸收溶剂(物理溶剂)，对天然气中的酸性组分进行物理吸收而将它们从气体中脱除。吸收了酸性组分的富剂在压力降低时，随即放出所吸收的酸性组分。(2)优点：物理吸收法一般在高压和较低的温度下进行，溶剂酸气负荷高，适宜于处理酸气分压高的原料气。此外，还具有溶剂不易变质、比热容小、腐蚀性5.2脱硫方法分类与选择小、能脱除有机硫化物等优点。(3)缺点：但物理吸收法不宜用于重烃含量高的原料气，且多数方法由于受溶剂再生程度的限制，净化度比不上化学吸收法。上世纪60年代，曾对大量有机溶剂进行过筛选，目前已应用于工业的有四种：即弗卢尔(Flour)法使用的碳酸丙烯酯，普里索尔(Purisol)法使用的N—甲基毗咯烷酮(NMP)，埃斯塔索文(Estasolven)法使用的磷酸三丁酯(TBP)和赛勒克梭(Selexol)法使用的聚乙二醇二甲醚。物理吸收法的流程较简单，海上采出的天然气常常选用这类方法。5.2脱硫方法分类与选择3、联合吸收法特点：联合吸收法兼有化学吸收和物理吸收两类方法的特点，使用的溶剂是醇胺、物理溶剂和水的混合物，故又称为混合溶液法或化学—物理吸收法。例如萨菲诺(Sulfinol)法，吸收溶剂为环丁砜和DIPA的水溶液(Sulfinol-D)或环丁砜和MDEA的水溶液(Sulfinol-M)。4、氧化还原法原理：以氧化一还原反应为基础，借助于溶液中氧载体的催化作用，把被碱性溶液吸收的H2S氧化为硫，然后鼓入空气，使吸收剂再生，从而使脱硫与硫回收合为—体。5.2脱硫方法分类与选择在天然气工业中应用不很多，但在焦炉气、水煤气、合成气等气体脱硫和尾气处理等方面却有广泛应用。5、膜分离法这类方法是70年代以来发展起来的一门新的分离技术，它借助于膜在分离过程的选择渗透作用脱除天然气中的酸件组分。大多用于从CO2含量很高的天然气中分离CO2。化学吸收法、物理吸收法、联合吸收法及直接转化法因都采用液体脱硫剂，故又统称为湿法。5.2脱硫方法分类与选择二、脱硫方法的选择1、考虑因素天然气脱硫方法的选择，不仅对于脱硫过程本身，就是对于下游工艺过程包括硫磺回收、脱水、天然气油回收以及液烃产品处理等方法的选择都有很大影响。在选择脱硫方法时需要考虑的主要因素是：(1)天然气中酸性组分的类型和含量大多数