分析低含硫天然氣處理和硫回收問題

高見　薛楊凡

摘要：本文重點分析了適用于不同氣質硫化氫，硫化氫產量較小的低含硫天然氣的處理方法，及其相關的硫回收問題進行了分析和闡述，以此來有效提高天然氣的使用質量以及安全性。

關鍵詞：低含硫天然氣;硫回收;處理

傳統形式下的低含硫天然氣處理工作，主要是基于硫回收的具體收益來進行決定，僅考慮到不回收單方面的經濟性問題，自從新階段我國環境保護工作的不斷開展，傳統形式下的克勞斯法硫回收方式，由于涉及到硫的尾氣排放已經不能充分適用于現階段的發展形勢，通常情況下在低含硫的天然氣的處理工作當中，具有兩個或者是三個轉化器的克勞斯硫回收裝置在實際的硫處理過程當中，整體的硫元素排放標準無法滿足環境保護工作的各種要求，因此這也在很大程度上提高了整個硫元素的處理復雜程度，并且降低了整個回收過程的經濟性。

1.低含硫天然氣處理分析

低硫元素的產生量相對較大，通過克勞斯法的處理方式在整體的處理效果上無法符合經濟效益以及環境效益的雙重作用，即使添加了尾氣處理裝置，但是在整體的處理效果以及處理的經濟效益上并不是非常明顯，基本上都是以一種較大規模的硫回收設備來進行硫的回收工作，但是當硫的實際產量小于等于30t的情況下，該項處理技術在整個技術發展的經濟路線上不存在非常明顯的優勢，但是當硫的產量小于等于10t的情況下，克勞斯法設備在整個操作硫程上存在諸多的影響因素，如果硫產量小于1t那么在處理工作當中硫化氫的處理以及硫的回收工作則屬于另外一種化工處理概念。

在一個設備當中硫的實際產量直接決定于天然氣資源當中硫化氫的具體含量，以及在處理過程當中兩種不同物質的涵蓋比例，低濃度的硫化氫天然氣在處理工作當中，針對小產量的硫回收工藝來講本身就屬于一個比較重要的工作環節，因此在實際的處理工作當中涉及到了尾氣的排放以及環境保護等相關工作。整體上來講低含硫天然氣的處理工作，必須要充分考慮到裝置反映的整體經濟性，同時還需要實現裝置的實用性，在實用性的基礎之上來不斷提高硫回收的整體經濟效益，也就是在整體的硫產量相對較低的狀態下需要依照實際的生產和回收狀況，選用出合理的反應流程來有效改善整個天氣處理的經濟性要求。在針對低含硫天然氣的處理過程當中，對硫回收的問題受到了大量研究人員的廣泛關注和重視，比如在液相氧化還原法以及新型工藝的開發過程當中，對實現低含硫天然氣的處理效果非常明顯。

2.低含硫天然氣硫回收工作分析

針對低于100kg的硫天然氣處理過程當中，通常情況下是以一次性通過非再生性的脫硫劑來進行處理，整體的經濟投入量相對較小，因為脫除的硫元素和化學藥劑之間的計量關系的存在脫硫劑的處理方式，在整體的經濟性方面除了和硫化氫的實際含量有關，同時還和實際的硫產量之間有著明顯的關聯，因此當硫的產量在20t或者是20t以上的情況下還可以存在很多種選擇。

眾所周知，Selectox屬于一中選擇性氧化硫化氫的處理工藝，在處理工作當中主要是基于硫化氫回收設備的尾氣區域來進行深度處理工作，其中還有1%～2%的硫化氫煤氣在實際的處理工作當中，需要在規定計量的氣體直接裝設Selectox催化劑，在反應系統設備當中通過催化氧化的作用生成相應的元素硫，并且在冷卻氣體的過程中和已通過加壓冷卻的方式來分化出液態硫物質，然后在尾氣當中來進行灼燒以及放空，在整個處理過程當中硫元素的轉化率可以超過99%以上，在相關研究人員對該項處理技術進行進一步的革新之后，可以將其有效的應用在硫化氫體積分數，范圍控制在5%～35%的原料氣體當中，因為該催化氧化反應設備在硫元素的處理過程當中放熱程度相對較高，因此需要在該系統環節當中設置出一個循環鼓風機系統，將處理完成之后的尾氣直接通入到進料的原料器當中，保證硫化氫氣體的百分數降到5%或者是更低，以此來有效控制反應空間當中的環境溫度，通過這種處理方式也稱之為循環式Selectox處理方式。

3.Lo-Cat和SulFerox法處理效果分析

基于上述的分析和研究當硫的產量范圍在0.1～20t之間，通過LRSR處理方式在整個處理的經濟效益以及操作的性能上有著一定的優勢，并且在實際的處理工作當中基本上不會受到二氧化碳氣體的干擾，截止到目前為止在我國工業產業當中，相對比較成熟的處理方式即Lo-Cat法和SulFerox兩種方式，并且在這兩種方式的處理過程當中，可以通過加入硫氫酸鉀鹽的溶液，或者是檸檬酸鹽等綜合劑來進行處理，盡管和鐵基的效果上保持基本相同，但是由于環保作用對重金屬鹽的排放量有著明顯的控制，因此在整個處理的方式上不如鐵基的應用范圍更加的廣泛。Lo-Cat和SulFerox法含硫天然氣的處理工作當中，在整個含硫的百分比含量前者需要高出2%～4%，兩者在實際的處理工作當中都需要通過專用的絡合劑來保持處理溶液當中較高的三價鐵濃度。

在處理工作當中需要保持ph值在1～2之間，并且在酸性硫酸鐵溶液當中來吸收硫化氫，所生成的硫元素以及二價鐵元素，在三性處理溶液當中的二價鐵元素經常會被空氣當中的氧氣氧化，使得整個處理工作的效果以及效率有所減緩，但是如果將配置時進行提升，在整個操作的難度以及經濟造價上會有著明顯的提升。Lo-Cat處理方式具有兩種不同的處理硫程，一種是在外界壓力較大的情況下來吸收硫化氫氣體，另一種是在一個單獨的氧化環境當中保持一種長壓的狀態，將2價鐵離子氧化成為3價鐵離子，然后分出硫元素之后將溶液，重新循環輸送到吸收塔當中來進行處理，另外一種方式是通過自循環的處理方法，在氧化反應系統當中來完成一系列的吸收以及氧化處理工作，通過自循環的方式，在Lo-Cat的處理方式上更加適用于回收裝置的尾氣處理。

4.結束語：

在原料器當中硫化氫的濃度上漲到某一程度的情況下，從反應處理的原則上來講，通過這種處理方式可以有效運用在100%的硫化氫氣體的處理工作當中，在現階段的工業發展過程當中所表現出的優勢非常明顯。

參考文獻：

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