天然气络合铁脱硫化氢工艺介绍

天然气络合铁脱硫化氢工艺介绍第一页，共十六页，编辑于2023年，星期二传统气相脱硫化氢方法介绍硫化氢脱除方法湿法吸收法氧化法化学吸收法、物理吸收、物理－化学吸收法砷基氧化法、钒基氧化法、铁基氧化法钴基氧化法干法干式吸收法、干式氧化法、吸附法第二页，共十六页，编辑于2023年，星期二干法脱硫工程实例第三页，共十六页，编辑于2023年，星期二湿法脱硫实例第四页，共十六页，编辑于2023年，星期二络合铁脱硫实例第五页，共十六页，编辑于2023年，星期二传统脱硫技术缺点传统的脱硫技术往往受到三个条件的制约：1、脱硫塔占地面积大，造价高；2、脱硫剂（分子筛或MDEA）的再生成本高，对潜硫量低于500公斤/天的工况经济评估上不合算。3、湿法氧化脱硫中，存在循环液量高、高二氧化碳造成脱硫成本增加。第六页，共十六页，编辑于2023年，星期二国外脱硫技术简介国外湿式氧化－还原法主要以络合铁法为主，有美国清洁空气系统公司开发的LO-CAT工艺和DOW与Shell联合开发的SulFerox工艺，目前已有240多套装置应用。硫磺处理量：最大到35吨/天络合铁法脱硫：具有吸收硫容大、脱硫效率高，析硫速度和氧化再生速度快、硫磺易回收、脱硫剂无污染等特点，并已有工业应用经验。第七页，共十六页，编辑于2023年，星期二络合铁脱硫技术优势硫磺回收技术是适合于潜硫含量小于35吨/天的现场。H2S脱除装置的最佳工艺，最主要体现在投资和运行费用，催化剂可再生。将H2S直接转化成元素硫，无反应平衡限制，转化率99.99%，处理

后H2S浓度小于10ppm。水相介质，条件温和，在常压、常温下即可满足反应条件。可用来处理任何一种含H2S的气体（包括酸性工艺气、酸性尾气、Claus尾气等）。结构简单，运行成本低。铁基催化剂无毒，反应速度快（相对砷、钒）。工艺流程短，结构紧凑，占地面积小。生产过程基本无三废排放和污染。8第八页，共十六页，编辑于2023年，星期二络合铁工艺介绍

络合铁工艺是一种绿色的，基于Fe基催化剂的湿法气体净化技术，它集脱硫与硫磺回收于一体，在液相中直接将H2S转化为单质S。其反应过程可概括为：在吸收区，溶解的H2S电离为HS-，与Fe3+反应；HS-被氧化为单质S，与此同时，Fe3+被还原为Fe2+；鼓入空气将Fe2+氧化为Fe3+，溶液循环利用。9第九页，共十六页，编辑于2023年，星期二络合铁工艺介绍MDEA尾气炼油厂尾气煤制气Claus尾气沼气油田伴生气H2S含量0~100%0.1~35t/d络合铁处理99.99%的脱除率尾气<10ppm10第十页，共十六页，编辑于2023年，星期二络合铁工艺介绍络合铁脱硫工艺总的化学反应：吸收塔（区）吸收反应氧化塔（区）再生反应吸收部分总反应式：络合铁工艺化学原理11第十一页，共十六页，编辑于2023年，星期二氧化塔（区）内的化学反应——再生反应（1）O2在配比溶液中被吸收（1:0.049，20℃）（2）亚铁离子的再生吸收塔（区）内的化学反应——吸收反应（1）H2S在配比液中被吸收（3）硫氢根被铁离子氧化生成硫单质（2）H2S在溶液中的电离吸收部分总反应方程式：再生部分总反应方程式：第十二页，共十六页，编辑于2023年，星期二络合铁工艺介绍13第十三页，共十六页，编辑于2023年，星期二

络合铁法LOCAT络合铁法备注主要设备管式反应器+高效吸收塔鼓泡塔、自循环反应器吸收设备传质效率高，设备尺寸和重量更小工作硫容量kgS/m3吸收剂1.33-3.310.2-0.37络合铁脱硫装置可橇装化，循环液量低，操作费用低硫化氢转化为硫磺选择性99%92%脱硫剂硫磺回收率更高有机硫的脱除脱除率大于90%不脱除络合剂降解半衰期h2170542络合铁脱硫剂中络合剂抗氧化降解显著增强装置设计及操作稳定性设计简单、运行稳定、操作弹性大设计简单、运行稳定络合铁能使装置小型化、撬装化投资低高LOCAT关键设备和催化剂需要进口，专利费用高二、络合铁工艺比较14第十四页，共十六页，编辑于20