高硫天然氣凈化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

彭 輝

（中石化西南油氣分公司油氣銷(xiāo)售中心 四川德陽(yáng) 618000）

1 高含硫天然氣凈化技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 脫硫技術(shù)存在問(wèn)題

當(dāng)前，我國(guó)對(duì)高含硫天然氣脫硫技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，并且也取得了一定到成果，但是我國(guó)所研究的脫硫技術(shù)僅僅是針對(duì)硫含量10%以?xún)?nèi)的高含硫天然氣，而針對(duì)例如俄羅斯等地發(fā)現(xiàn)的含硫量在20%的天然氣則我國(guó)當(dāng)前的脫硫技術(shù)也無(wú)法滿(mǎn)足要求。若是對(duì)含硫量更高的天然氣的凈化工作仍然采取普通脫硫溶劑則會(huì)導(dǎo)致循環(huán)量較大，耗費(fèi)較多能量。

1.2 硫回收技術(shù)存在問(wèn)題

對(duì)于天然氣脫硫之后的天然氣所產(chǎn)生的酸氣進(jìn)行硫磺回收的過(guò)程中最為關(guān)鍵的問(wèn)題是硫磺的回收率較低，尾氣中二氧化硫的含量較高，造成對(duì)環(huán)境的污染。

在我國(guó)當(dāng)前所使用的規(guī)范，即為GB16297-1996規(guī)范。在該規(guī)范中規(guī)定當(dāng)尾氣中的二氧化硫含量在超過(guò)960mg/m3時(shí)，硫的回收率與尾氣中所存在的的H2S的體積分?jǐn)?shù)詳見(jiàn)下表1：

表1 在GB16297-1996標(biāo)準(zhǔn)中硫回收率與H2S體積分?jǐn)?shù)關(guān)系表

但是在新出的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中就進(jìn)行了如下規(guī)定，當(dāng)排放的尾氣中的二氧化硫的總量為500mg/m3時(shí)，硫回收與尾氣中的二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系如下表。

表2 新標(biāo)準(zhǔn)中硫回收率與H2S體積分?jǐn)?shù)之間關(guān)系表

通過(guò)表1及表2可以發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)天然氣凈化過(guò)程中對(duì)摻入的空氣量沒(méi)有要求，如果考慮到酸氣的濃度很低的極限情況下，達(dá)到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的硫回收率最低為99%左右。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的更新對(duì)尾氣中所摻入的空氣數(shù)量進(jìn)行了控制，所以若是當(dāng)酸氣中的二氧化硫濃度非常低時(shí)，硫回收率為99.8%左右，較現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)有著明顯提高。

2 高含硫天然氣凈化發(fā)展方向

2.1 脫硫技術(shù)的發(fā)展

當(dāng)前，我國(guó)常用高含硫天然氣凈化溶液都是采取化學(xué)溶液，但是化學(xué)溶液如上文所述存在較多問(wèn)題，未來(lái)物理溶液會(huì)成為天然氣凈化中的主要溶液。所謂物理脫硫法的原理就是根據(jù)溶劑對(duì)于二氧化硫、二氧化碳一級(jí)有機(jī)硫等雜志的榮季度是存在較大差異的，從而實(shí)現(xiàn)天然氣的凈化。同時(shí)物力溶劑對(duì)有機(jī)硫有著較強(qiáng)的脫除能力。但是當(dāng)前我國(guó)在物理脫硫溶液方面的研究還處于空白狀態(tài)。

對(duì)于影響脫硫效果最為關(guān)鍵的因素之一的脫硫溶劑的復(fù)活或者變質(zhì)一直是困擾天然氣凈化工作的難點(diǎn)，對(duì)于處理高含硫天然氣而言，這個(gè)問(wèn)題更加的突出。分析高含硫天然氣在脫硫溶劑進(jìn)行凈化的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生哪些導(dǎo)致溶劑變質(zhì)的因素，并且輔以復(fù)活技術(shù)，是提高天然氣凈化工作穩(wěn)定性的關(guān)鍵內(nèi)容。

2.2 硫回收技術(shù)的研究

在傳統(tǒng)的硫回收技術(shù)中，硫回收率為99.5%，與新標(biāo)準(zhǔn)中的99.8%還有0.3%的差距，這主要是由于在傳統(tǒng)的硫回收技術(shù)中，直接氧化段的硫轉(zhuǎn)化率僅僅為85%，這個(gè)數(shù)據(jù)無(wú)法進(jìn)一步的提高。但是通過(guò)改變傳統(tǒng)硫回收技術(shù)中的催化劑能夠有效的提高直接氧化段的硫轉(zhuǎn)化率，從而使硫轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%，進(jìn)而是的硫回收技術(shù)能夠充分滿(mǎn)足新技術(shù)規(guī)范中的具體要求。

對(duì)于傳統(tǒng)的天然氣凈化尾氣回收處理技術(shù)而言，還原吸收類(lèi)工藝能夠是的硫回收率達(dá)到了99.8%及以上，因此在尾氣處理中廣泛的應(yīng)用了還原類(lèi)吸收工藝。新型的尾氣處理技術(shù)即為通過(guò)固體的吸附劑來(lái)對(duì)二氧化硫進(jìn)行凈化，之后通過(guò)固體吸附劑所具有的脫附再生能力實(shí)現(xiàn)二氧化硫的收集，從而使得固體吸收劑代替了傳統(tǒng)的還原類(lèi)吸收工藝，在實(shí)現(xiàn)凈化的同時(shí)還收集了二氧化硫。

結(jié)語(yǔ)

由于高硫天然氣在凈化過(guò)程中可能會(huì)存在天然氣質(zhì)量與尾氣污染雙重挑戰(zhàn)，同時(shí)隨著我國(guó)開(kāi)采出高含硫的天然氣，如何提高高含硫天然氣的凈化技術(shù)成為當(dāng)前最為重要的研究?jī)?nèi)容。