天然气脱硫（课堂运用）

1、2014年4月汇报人：王志军目 录一、基本情况二、干法脱硫1、活性炭法2、 氧化铁法3、 分子筛法 4、 NCA固体吸收法三、湿法脱硫1、化学吸收法2、物理吸收法3、湿式氧化法一、基本情况硫化氢（H2S）是天然气中的一种有害杂质,它的存在不仅会引起设备和管路腐蚀、催化剂中毒,而且更严重地威胁人身安全,是必须消除或控制的环境污染物之一。天然气技术指标作为民用天燃气，总硫和硫化氢含量符合一类或二类气的技术指标。 天然气技术指标分为三类（按高位发热量） 一类二类三类总硫(以硫计) mg/m3 60 200 350硫化氢mg/m3 6 20 350目 录一、基本情况二、干法脱硫1、活性炭法2、 氧化铁

2、法3、 分子筛法4、 NCA固体吸收法三、湿法脱硫1、化学吸收法2、物理吸收法3、湿式氧化法 活性炭是常用的固体脱硫剂,可用来精制工业用原料气。脱除气体中硫化物所用的活性炭,需要一定的孔径。适于分离无机硫化物(硫化氢)的活性炭,其微孔数量和大孔数量是大致相同的,平均孔径为820nm，适于脱除有机硫化物的活性炭,其微孔的数量比大孔要多得多,平均孔径小6nm(24nm)。二、干法脱硫1、活性炭法二、干法脱硫1、活性炭法条形活性炭粉末型活性炭颗粒型活性炭球型活性炭二、干法脱硫1、活性炭法 五3东作业区就是利用活性炭吸附硫的方法 来完成脱硫过程。反应方程式： 2H2S+O2=2S+2H2O反应过程：脱

3、硫塔中加入空气,空气中的氧气与硫化氢反应生成单质硫和水，硫被活性炭吸附，水、油随着排污管道排出。寿命根据化验报告更换活性炭处理方法：换掉的活性炭要进行掩埋。 此法脱硫化氢所用氧化铁即人们熟知的海绵铁,是一种古老而知名的气体脱硫方法,迄今仍在许多特殊用途的领域中广泛应用。二、干法脱硫2、氧化铁法二、干法脱硫2、氧化铁法若气体中O2分子数与H2S分子数之比大于3时，上述脱硫、再生反应可同步进行，则上两反应式合并为：氧化铁实际上相当于催化剂。Fe2O3H2O=Fe2S3+H2O+15千卡Fe2S3H2O+3/2O2=Fe2O3H2O+3S+145千卡脱硫：再生：脱硫、再生主要反应原理 分子筛吸附剂己

4、广泛应用于脱除气体中的硫化氢。碱金属铝硅酸盐晶体可用于天然气选择性脱除硫化氢和其它硫化物。分子筛再生是用200300的蒸气,由于分子筛在550或更高的温度下也是稳定的,而且再生完全,因此寿命很长。碱金属铝硅酸盐晶体二、干法脱硫3、分子筛法A运行B再生 气体从前过滤器，经A1进A罐，经过6，经后过滤器送出去。 再生气从阀门8经过电加热，经过4阀从上往下给B罐加热再生用，经过B2阀从消音器5放空。二、干法脱硫3、分子筛法分子筛脱硫塔二、干法脱硫3、分子筛法优点:是工艺过程简单，无污水、污酸处理问题，能耗低，特别是净化后烟气温度较高，有利于烟囱排气扩散，不会产生“白烟”现象，净化后的烟气不需要二次加

5、热，腐蚀性小。缺点:是脱硫效率较低，设备庞大、投资大、占地面积大，操作技术要求高。目 录一、基本情况二、干法脱硫1、活性炭法2、 氧化铁法3、 分子筛法4、 NCA固体吸收法三、湿法脱硫1、化学吸收法2、物理吸收法3、湿式氧化法一乙醇胺(MEA) MEA在各种胺中碱性最强,与酸气反应最迅速,既可脱除硫化氢又可脱除C02。 MEA能够使硫化氢和的净化度达到几个ppm,但再生需要相当多的热量。若原料气中含有COS,由于不可逆反应和溶剂的最终降解,不宜用MEA法。三、湿法脱硫1、化学吸收法三、湿法脱硫1、化学吸收法醇胺法脱硫是一种典型的吸收反应过程,选择对硫化氢有较强的吸收能力,而且化学反应速度较快

6、的醇胺弱碱性的水溶液(复合型甲基二乙醇胺)为吸收剂。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既可脱除硫化氢,又可脱除CO2,是非选择性的。与MEA不同,DEA可用于原料气中含有COS的场合。虽然DEA的分子量较高,但由于它能适应两倍以上MEA的负荷,因而它的应用仍然经济。DEA溶液再生之后一般具有较MEA溶液低得多的残余

7、酸气浓度。三、湿法脱硫1、化学吸收法三、湿法脱硫1、物理吸收法物理吸收的基本原理：吸收过程不发生显著的化学反应，单纯是被吸收气体溶解于液体的过程，称为物理吸收。物理吸收的特点是：随着温度的升高，被吸气体的吸收量减少。物理吸收的程度：取决于气-液平衡，只要气相中被吸收的分压大于液相呈平衡时该气体分压时，吸收过程就会进行。由于物理吸收过程的推动力很小，吸收速率较低，因而在工程设计上要求被净化气体的气相分压大于气液平衡时该气体的分压。物理吸收速率较低，在现代烟气中很少单独采用物理吸收法。大多数脱硫剂可以再生,运行成本低。湿式氧化法具有如下特点:三、湿法脱硫1、湿式吸收法脱硫效率高,可使净化后的气体含硫量低于10ppm，甚至可低于12ppm;可将硫化氢一步转化为单质硫,无二次污染;既可在常温下操作,又可在加压下操作;三、湿法脱硫1、湿法吸收法 但当原料气中C02含量过高时,会由于溶液pH值下降而使液相中硫化氢/HS-反应迅速减慢,从而影响硫化氢吸收的传质速率和装置的经济性。三、湿法脱硫1、湿法吸收法湿法烟气脱硫优点：脱硫效率高、适应范围广、