采氣工程-氣井井場(chǎng)工藝-資料下載頁(yè)
2025-10-07 04:03本頁(yè)面
【正文】 天然氣脫硫工藝 脫硫方法：分為干法和濕法兩大類。 若天然氣中酸氣含量較少，日處理量不大，可采用分子篩等吸附劑脫除酸氣和水分，即干法處理。 濕法脫硫按溶液的吸收和再生性質(zhì)，又可分為化學(xué)吸收法、物理吸收法和直接氧化法。 58 ⒈ 化學(xué)吸收法 第五節(jié) 天然氣脫硫工藝 化學(xué)吸收法是以弱堿性溶液為吸收劑與天然氣中酸性組分反應(yīng)來(lái)吸收 H2S和 CO2。而當(dāng)壓力、溫度和吸收劑濃度變化時(shí)，酸性氣體又會(huì)從吸收劑中分出。 目前主要采用吸收劑為 一乙醇胺和二乙醇胺 。 59 第五節(jié) 天然氣脫硫工藝 ⑵ 富液 → 經(jīng)貧 富液換熱器（與貧夜煥熱） → 汽提塔（釋放酸氣組分）。 ⑶ 汽提塔底部的貧液 → 換熱器 → （冷卻后）吸收塔。 ⑷ 出塔的冷凝水作為回流液返回氣提塔，分離出的酸氣則進(jìn)入硫磺回收工段。 ⑴ 原料氣 → 吸收塔底 → 與醇胺水溶液相接觸 → 酸性氣體被溶劑吸收后 → 分離器（脫去游離水） → 干線。 醇胺法脫硫工藝流程及原理 60 ⒉ 物理吸收法 第五節(jié) 天然氣脫硫工藝 物理吸收法全部采用有機(jī)化合物作為 吸收溶劑 ，吸收酸氣的過(guò)程為物理吸收過(guò)程，溶液的酸氣負(fù)荷正比于氣相中酸氣的分壓，當(dāng)富液壓力降低時(shí)，即放出吸收的酸氣組分。 物理吸收法的 有機(jī)溶劑 主要包括：多乙二醇醚、 N— 甲基吡咯烷酮 (NMP)、碳酸丙烯酯、磷酸三丁酯 (TBP)和環(huán)丁砜。 61 物理吸收法中最重要的是 砜胺法 ，砜胺溶液是由環(huán)丁砜、醇胺和水組成的，砜胺法兼有物理吸收和化學(xué)吸收兩種作用特點(diǎn)，彌補(bǔ)了物理吸收法凈化度差的缺點(diǎn)，適用于凈化含有機(jī)硫和輕質(zhì)油的高含硫天然氣。 適用條件 ：由于物理溶劑對(duì)重?zé)N有較大溶解度，因而物理吸收法常用于酸氣分壓超過(guò) ,重?zé)N含量低的天然氣凈化。 第五節(jié) 天然氣脫硫工藝 62 第五節(jié) 天然氣脫硫工藝 ⒊ 直接氧化法 國(guó)內(nèi)曾用鐵堿法進(jìn)行天然氣單井脫硫，其 脫硫劑 為硫酸鐵和碳酸鈉溶液 ，適合于低含硫天然氣的凈化。 鐵堿法是利用懸浮于堿性溶液中的氧化鐵與 H2S之間的反應(yīng)，將 H2S轉(zhuǎn)化為元素硫的方法。 63 第五節(jié) 天然氣脫硫工藝 鐵堿法的典型工藝流程 ? 堿性溶液由泵打至吸收塔頂部，在塔內(nèi)與自塔底送入的原料氣逆流接觸，而脫除其中的 H2S 。含H2S的溶液流至再生塔（即氧化槽），在此與空氣接觸生成元素硫。 ? 元素硫呈泡沫狀積累于液面上，然后清洗而流入漿液槽，再用泵送至過(guò)濾器，除去殘余液體。 ? 再生好的溶液用泵從再生塔打回吸收塔。從而完成溶液循環(huán)。 64 二、硫磺回收 第五節(jié) 天然氣脫硫工藝 來(lái)自脫硫裝置的酸性氣體主要包括 H2S、 CO2和及少量的 CH4等烴類。主要包括部分燃燒法和分流法。 ⒈ 部分燃燒法（單流法） 酸氣中 H2S含量在 50%以上時(shí)，應(yīng)選擇部分燃燒法。 （ 1）在部分燃燒法中，所有的酸氣全部進(jìn)入燃燒爐，同時(shí)嚴(yán)格按配風(fēng)比送入空氣，使酸氣中全部烴類完全燃燒，而只有 1/3H2S氧化生成 SO2,剩下的 2/3H2S與 SO2生成元素硫。 65 （ 2）從燃燒爐出來(lái)的高溫氣體，主要由 H2S、 SO S（蒸汽）、COS、 CS2等組成，經(jīng)廢熱鍋爐回收能量后，進(jìn)入一級(jí)冷凝器再次回收熱量，并分離液硫。 采用部分燃燒法硫磺回收率可達(dá) 90~95%。 （ 5）二級(jí)轉(zhuǎn)化器出來(lái)的氣流，進(jìn)入三級(jí)冷凝器回收熱量并分離液硫。 （ 4）一級(jí)轉(zhuǎn)化器出來(lái)的氣流，經(jīng)二級(jí)冷凝器回收熱量并分離硫后，用酸氣再熱爐升溫到二級(jí)轉(zhuǎn)化器所要求的溫度后，進(jìn)入二級(jí)轉(zhuǎn)換器。 （ 3）一級(jí)冷凝器出來(lái)的氣流與廢熱鍋爐部分高溫氣混合摻熱，使其達(dá)到一級(jí)轉(zhuǎn)化器所要求的溫度，進(jìn)入一級(jí)轉(zhuǎn)換器。 第五節(jié) 天然氣脫硫工藝 66 第五節(jié) 天然氣脫硫工藝 ⒉ 分流法 酸氣中 H2S含量低于 50%時(shí)，應(yīng)選擇分流法。 1/3的酸氣首先進(jìn)入燃燒爐。在燃燒爐中，僅生成 SO2而不生成元素硫。從燃燒爐出來(lái)的含有 SO2的高溫氣體，經(jīng)廢熱鍋爐回收熱量后，與其余的 2/3的酸氣混合，使其達(dá)到一級(jí)轉(zhuǎn)化器所要求的溫度，進(jìn)入一級(jí)轉(zhuǎn)化器。以后的流程與部分燃燒法相同。 分流法的硫磺回收率較低，可達(dá) 85~92%。 67 三、尾氣處理 第五節(jié) 天然氣脫硫工藝 斯科特裝置用加氫還原和二異丙醇胺脫硫的方法處理尾氣。 （ 1）硫磺回收裝置來(lái)的尾氣 →在線燃燒爐 → 還原反應(yīng)器 → 尾氣中的 SO S（蒸汽）、 COS和 CS2均被還原成 H2S→ 廢熱鍋爐 → 冷卻塔 → 氣體進(jìn)入吸收塔。 （ 2） H2S被二異丙醇胺水溶液吸收，以后的流程同脫硫工藝。再生脫出的酸氣送回硫磺回收裝置，吸收塔頂?shù)奈矚馊紵笈趴铡? END
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