天然氣脫硫（課堂運用）

1、2014年4月匯報人：王志軍目 錄一、基本情況二、干法脫硫1、活性炭法2、 氧化鐵法3、 分子篩法 4、 NCA固體吸收法三、濕法脫硫1、化學(xué)吸收法2、物理吸收法3、濕式氧化法一、基本情況硫化氫（H2S）是天然氣中的一種有害雜質(zhì),它的存在不僅會引起設(shè)備和管路腐蝕、催化劑中毒,而且更嚴(yán)重地威脅人身安全,是必須消除或控制的環(huán)境污染物之一。天然氣技術(shù)指標(biāo)作為民用天燃?xì)猓偭蚝土蚧瘹浜糠弦活惢蚨悮獾募夹g(shù)指標(biāo)。 天然氣技術(shù)指標(biāo)分為三類（按高位發(fā)熱量） 一類二類三類總硫(以硫計) mg/m3 60 200 350硫化氫mg/m3 6 20 350目 錄一、基本情況二、干法脫硫1、活性炭法2、 氧化鐵

2、法3、 分子篩法4、 NCA固體吸收法三、濕法脫硫1、化學(xué)吸收法2、物理吸收法3、濕式氧化法 活性炭是常用的固體脫硫劑,可用來精制工業(yè)用原料氣。脫除氣體中硫化物所用的活性炭,需要一定的孔徑。適于分離無機硫化物(硫化氫)的活性炭,其微孔數(shù)量和大孔數(shù)量是大致相同的,平均孔徑為820nm，適于脫除有機硫化物的活性炭,其微孔的數(shù)量比大孔要多得多,平均孔徑小6nm(24nm)。二、干法脫硫1、活性炭法二、干法脫硫1、活性炭法條形活性炭粉末型活性炭顆粒型活性炭球型活性炭二、干法脫硫1、活性炭法 五3東作業(yè)區(qū)就是利用活性炭吸附硫的方法 來完成脫硫過程。反應(yīng)方程式： 2H2S+O2=2S+2H2O反應(yīng)過程：脫

3、硫塔中加入空氣,空氣中的氧氣與硫化氫反應(yīng)生成單質(zhì)硫和水，硫被活性炭吸附，水、油隨著排污管道排出。壽命根據(jù)化驗報告更換活性炭處理方法：換掉的活性炭要進行掩埋。 此法脫硫化氫所用氧化鐵即人們熟知的海綿鐵,是一種古老而知名的氣體脫硫方法,迄今仍在許多特殊用途的領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。二、干法脫硫2、氧化鐵法二、干法脫硫2、氧化鐵法若氣體中O2分子數(shù)與H2S分子數(shù)之比大于3時，上述脫硫、再生反應(yīng)可同步進行，則上兩反應(yīng)式合并為：氧化鐵實際上相當(dāng)于催化劑。Fe2O3H2O=Fe2S3+H2O+15千卡Fe2S3H2O+3/2O2=Fe2O3H2O+3S+145千卡脫硫：再生：脫硫、再生主要反應(yīng)原理 分子篩吸附劑己

4、廣泛應(yīng)用于脫除氣體中的硫化氫。堿金屬鋁硅酸鹽晶體可用于天然氣選擇性脫除硫化氫和其它硫化物。分子篩再生是用200300的蒸氣,由于分子篩在550或更高的溫度下也是穩(wěn)定的,而且再生完全,因此壽命很長。堿金屬鋁硅酸鹽晶體二、干法脫硫3、分子篩法A運行B再生 氣體從前過濾器，經(jīng)A1進A罐，經(jīng)過6，經(jīng)后過濾器送出去。 再生氣從閥門8經(jīng)過電加熱，經(jīng)過4閥從上往下給B罐加熱再生用，經(jīng)過B2閥從消音器5放空。二、干法脫硫3、分子篩法分子篩脫硫塔二、干法脫硫3、分子篩法優(yōu)點:是工藝過程簡單，無污水、污酸處理問題，能耗低，特別是凈化后煙氣溫度較高，有利于煙囪排氣擴散，不會產(chǎn)生“白煙”現(xiàn)象，凈化后的煙氣不需要二次加

5、熱，腐蝕性小。缺點:是脫硫效率較低，設(shè)備龐大、投資大、占地面積大，操作技術(shù)要求高。目 錄一、基本情況二、干法脫硫1、活性炭法2、 氧化鐵法3、 分子篩法4、 NCA固體吸收法三、濕法脫硫1、化學(xué)吸收法2、物理吸收法3、濕式氧化法一乙醇胺(MEA) MEA在各種胺中堿性最強,與酸氣反應(yīng)最迅速,既可脫除硫化氫又可脫除C02。 MEA能夠使硫化氫和的凈化度達到幾個ppm,但再生需要相當(dāng)多的熱量。若原料氣中含有COS,由于不可逆反應(yīng)和溶劑的最終降解,不宜用MEA法。三、濕法脫硫1、化學(xué)吸收法三、濕法脫硫1、化學(xué)吸收法醇胺法脫硫是一種典型的吸收反應(yīng)過程,選擇對硫化氫有較強的吸收能力,而且化學(xué)反應(yīng)速度較快

6、的醇胺弱堿性的水溶液(復(fù)合型甲基二乙醇胺)為吸收劑。38 2RN2 + H2S = (RNH3)2S 116 (RNH3)2S + H2S = 2RNH3HS 64 2RNH2 + C02+H2O = (RNH3)2CO3 149(RNH3)2CO3 + CO2 + H2O =2RNH3HCO 2RNH2 + CO2 = RNHCOON3R 二乙醇胺(DEA) DEA既可脫除硫化氫,又可脫除CO2,是非選擇性的。與MEA不同,DEA可用于原料氣中含有COS的場合。雖然DEA的分子量較高,但由于它能適應(yīng)兩倍以上MEA的負(fù)荷,因而它的應(yīng)用仍然經(jīng)濟。DEA溶液再生之后一般具有較MEA溶液低得多的殘余

7、酸氣濃度。三、濕法脫硫1、化學(xué)吸收法三、濕法脫硫1、物理吸收法物理吸收的基本原理：吸收過程不發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)，單純是被吸收氣體溶解于液體的過程，稱為物理吸收。物理吸收的特點是：隨著溫度的升高，被吸氣體的吸收量減少。物理吸收的程度：取決于氣-液平衡，只要氣相中被吸收的分壓大于液相呈平衡時該氣體分壓時，吸收過程就會進行。由于物理吸收過程的推動力很小，吸收速率較低，因而在工程設(shè)計上要求被凈化氣體的氣相分壓大于氣液平衡時該氣體的分壓。物理吸收速率較低，在現(xiàn)代煙氣中很少單獨采用物理吸收法。大多數(shù)脫硫劑可以再生,運行成本低。濕式氧化法具有如下特點:三、濕法脫硫1、濕式吸收法脫硫效率高,可使凈化后的氣體含硫量低于10ppm，甚至可低于12ppm;可將硫化氫一步轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫,無二次污染;既可在常溫下操作,又可在加壓下操作;三、濕法脫硫1、濕法吸收法 但當(dāng)原料氣中C02含量過高時,會由于溶液pH值下降而使液相中硫化氫/HS-反應(yīng)迅速減慢,從而影響硫化氫吸收的傳質(zhì)速率和裝置的經(jīng)濟性。三、濕法脫硫1、濕法吸收法濕法煙氣脫硫優(yōu)點：脫硫效率高、適應(yīng)范圍廣、