天然氣脫硫?qū)W習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1天然氣脫硫天然氣脫硫第一頁(yè)，共22頁(yè)。目 錄一、基本情況二、干法(n f)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、濕式氧化法第1頁(yè)/共22頁(yè)第二頁(yè)，共22頁(yè)。一、基本(jbn)情況硫化氫（H2S）是天然氣中的一種(y zhn)有害雜質(zhì),它的存在不僅會(huì)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)?，總硫和硫化氫含量符合一?y li)或二類氣的技術(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(jì)) mg/m3 60 20

2、0 350硫化氫mg/m3 6 20 350第2頁(yè)/共22頁(yè)第三頁(yè)，共22頁(yè)。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)(huxu)吸收法2、物理吸收法3、濕式氧化法第3頁(yè)/共22頁(yè)第四頁(yè)，共22頁(yè)。 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(jī)硫化物(硫化氫)的活性炭,其微孔數(shù)量(shling)和大孔數(shù)量(shling)是大致相同的,平均孔徑為820nm，適于脫除有機(jī)硫化物的活性炭,其微孔的數(shù)量(shling)比大孔要多得多,平均孔徑小6nm(24nm)。二、

3、干法(n f)脫硫1、活性炭法第4頁(yè)/共22頁(yè)第五頁(yè)，共22頁(yè)。二、干法(n f)脫硫1、活性炭法條形(tio xn)活性炭粉末(fnm)型活性炭顆粒型活性炭球型活性炭第5頁(yè)/共22頁(yè)第六頁(yè)，共22頁(yè)。二、干法(n f)脫硫1、活性炭法 五3東作業(yè)區(qū)就是利用(lyng)活性炭吸附硫的方法 來完成脫硫過程。反應(yīng)(fnyng)方程式： 2H2S+O2=2S+2H2O反應(yīng)過程：脫硫塔中加入空氣,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(yàn)報(bào)告更換活性炭處理方法：換掉的活性炭要進(jìn)行掩埋。第6頁(yè)/共22頁(yè)第七頁(yè)，共22頁(yè)。 此法脫硫化氫所用氧化鐵即人們熟知

4、的海綿鐵,是一種古老而知名(zhmng)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(n f)脫硫2、氧化鐵法第7頁(yè)/共22頁(yè)第八頁(yè)，共22頁(yè)。二、干法(n f)脫硫2、氧化鐵法若氣體(qt)中O2分子數(shù)與H2S分子數(shù)之比大于3時(shí)，上述脫硫、再生反應(yīng)可同步進(jìn)行，則上兩反應(yīng)式合并為：氧化鐵實(shí)際上相當(dāng)于催化劑。Fe2O3H2O=Fe2S3+H2O+15千卡(qink)Fe2S3H2O+3/2O2=Fe2O3H2O+3S+145千卡脫硫：再生：脫硫、再生主要反應(yīng)原理第8頁(yè)/共22頁(yè)第九頁(yè)，共22頁(yè)。 分子篩吸附劑己廣泛應(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

5、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(wnqun),因此壽命很長(zhǎng)。二、干法(n f)脫硫3、分子篩法第9頁(yè)/共22頁(yè)第十頁(yè)，共22頁(yè)。二、干法(n f)脫硫3、分子篩法分子篩脫硫塔第10頁(yè)/共22頁(yè)第十一頁(yè)，共22頁(yè)。二、干法(n f)脫硫3、分子篩法優(yōu)點(diǎn)(yudin):是工藝過程簡(jiǎn)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(kuò)散，不會(huì)產(chǎn)生“白煙”現(xiàn)象，凈化后的煙氣不需要二次加熱，腐蝕性小。缺點(diǎn):是脫硫效率較低，設(shè)備龐大、投資大、占地面積大，操作(cozu)技術(shù)要求高。第11頁(yè)/共22頁(yè)第

6、十二頁(yè)，共22頁(yè)。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(xshu)法三、濕法脫硫1、化學(xué)吸收(xshu)法2、物理吸收(xshu)法3、濕式氧化法第12頁(yè)/共22頁(yè)第十三頁(yè)，共22頁(yè)。一乙醇胺(MEA) MEA在各種胺中堿性最強(qiáng),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(dá)到幾個(gè)ppm,但再生需要相當(dāng)多的熱量。若原料(yunlio)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)(huxu)吸收法第13頁(yè)/共22頁(yè)第十四頁(yè)，共22頁(yè)。三、濕法脫硫1、化學(xué)(huxu)吸收

7、法醇胺法脫硫是一種典型(dinxng)的吸收反應(yīng)過程,選擇對(duì)硫化氫有較強(qiáng)的吸收能力,而且化學(xué)反應(yīng)速度較快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 第14頁(yè)/共22頁(yè)第十五頁(yè)，共22頁(yè)。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CO

8、S的場(chǎng)合(chng h)。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(jì)。DEA溶液再生之后一般具有較MEA溶液低得多的殘余酸氣濃度。三、濕法脫硫1、化學(xué)(huxu)吸收法第15頁(yè)/共22頁(yè)第十六頁(yè)，共22頁(yè)。三、濕法脫硫1、物理(wl)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(diǎn)是：隨著(su zhe)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?dú)庀嘀斜晃盏姆謮捍笥谝合喑势胶鈺r(shí)該氣體分壓時(shí)，吸收過程就會(huì)進(jìn)行。由于物理吸收過程的推動(dòng)力很小，吸收速率較低，因而

9、在工程設(shè)計(jì)上要求被凈化氣體的氣相分壓大于氣液平衡時(shí)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(dú)采用物理吸收法。第16頁(yè)/共22頁(yè)第十七頁(yè)，共22頁(yè)。大多數(shù)脫硫劑可以(ky)再生,運(yùn)行成本低。濕式氧化法具有如下(rxi)特點(diǎn):三、濕法脫硫1、濕式吸收(xshu)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;第17頁(yè)/共22頁(yè)第十八頁(yè)，共22頁(yè)。三、濕法脫硫1、濕法吸收(xshu)法第18頁(yè)/共22頁(yè)第十九頁(yè)，共22頁(yè)。 但當(dāng)原料氣中C02含量過高時(shí),會(huì)由于溶液pH值下降而使液相中硫化氫/HS-反應(yīng)迅速(xn s)減慢,從而影響硫化氫吸收的傳質(zhì)速率和裝置的經(jīng)濟(jì)性。三、濕法脫硫1、濕法吸收(xshu)法第19頁(yè)/共22頁(yè)第二十頁(yè)，共22頁(yè)。濕法煙氣脫硫優(yōu)點(diǎn)：脫硫效率高、適應(yīng)范圍廣、鈣硫比低、技術(shù)(jsh)成熟、副產(chǎn)物石膏可做商品出售等優(yōu)點(diǎn)成為世界