关于谈述脱除油气脱除硫化氢技术的进展走势毕业设计论文

专业****毕业论文与职称论文以及期刊发表参考√

谈述脱除油气脱除硫化氢技术的进展走势毕业设计论文

论文预读:谈述脱除油气脱除硫化氢技术的进展走势毕业设计论文

  摘要:油气中常含有一定量的硫化氢,作为原料时可以使会使催化剂中毒,腐蚀设备,研究开发先进、实用、经济型的脱硫技术是我们必须要尽快解决的问题,为了脱除天然气中的酸性气体,人们早在20世纪初就着手对脱硫工艺方法进行了研究,目前国内外报道的脱硫方法有近百种之多。在这些方法中,按其脱硫剂的不同,可分为固体脱硫法(干法)和液体脱硫法(湿法)。本文主要探讨了硫化氢脱除技术发展现状及趋势。

  关键词:油气;硫化氢;脱硫剂

  1 前言

  煤、石油及电力是最重要的能源,煤和石油中存在部分含硫物质,作为能源在燃烧时产生气态含硫化合物排入大气;这些含硫化合物中包括

源于:毕业生论文http://www.fgdxw.com

了:硫化氢、二氧化硫及小部分有机硫化物,如氧硫化碳、二硫化碳、硫醇,还有极少量的氰化氢,其中最主要的污染物为硫化氢。硫化氢和少量的有机硫化物不仅对环境造成了巨大的污染,在作为工业生产的原料气时含硫化合物会使催化剂中毒,降低产品质量,甚至无法生产。目前,工业上脱除硫化氢及有机硫的方法很多,常用的有干法和湿法两种。活性炭、氧化铁及目前的一些精脱硫催化剂都是干法脱硫。干法脱硫简单、平稳、脱硫精度高,但是脱硫反应缓慢、设备庞大、硫容有限,一般仅仅在精脱硫阶段使用。湿法脱硫主要分成三大类;物理法和化学法,物理化学法。化学法为中和法。中和法最古老的是氨水法,还有碳酸钠法、乙醇胺法(MEA)、****二乙醇胺法(MDEA)等。

  2 油气脱除硫化氢的方法

  2.1 干法脱硫

  该技术用于含硫量在1 000 kg/d以下的天然气脱硫,或要求间歇性供气时采用,干法脱硫工艺具有投资小、设备简单、操作方便、净化度高、处理气量弹性大等优点,特别适用于总硫量不大、缺电少水的边远分散气井、场站及相关装置的脱硫,包括克劳斯法、不可再生的固定床吸附法、膜分离法、分子筛法、变压吸附(PSA)法、低温分离法等,所用脱硫剂、催化剂有活性炭、氧化铁、氧化锌、二氧化锰及铝矾土等。膜分离法能耗低,可实现无人操作,适用于粗脱,依靠气体渗透速率不同而分离,能耗低,适于处理高含CO2的气体;低温分离法时专用于CO2驱油伴生气的处理。

  2.2 湿法脱硫

  (1)物理溶剂法。物理溶剂法主要是利用对H2S、CO2 和有机硫物理溶解度大的有机溶剂,在较高压力下吸收H2S、CO2 和有机硫,由于是物理吸收过程,酸性气体在其中的溶解热大大低于其与化学溶剂的反应热,故溶剂再生所需能耗明显低于使用醇胺溶液所需能量。Selexol(多乙二醇二甲醚)及Flour Solvent(碳酸丙烯酯)等教适合处理酸气分压高而重烃含量低的天然气。依靠无力溶液吸收及闪蒸出酸气。其再生能耗低,主要用于脱碳。

  (2)化学溶剂法。在化学溶剂法中,醇胺法脱硫是天然气脱硫最常用的方法,早期胺法脱硫一般采用伯胺或仲胺,如单乙醇胺(MEA)或二乙醇胺(DEA) 。MEA、DEA 具有碱性强、与酸气反应迅速、价格较便宜等优点,但不足之处是装置腐蚀较严重,溶剂只能在较低浓度下使用,以及与酸气的反应热较大导致溶剂循环量大及能耗高。上世纪80年代以来,具有一定选吸能力的二异丙醇胺(D IPA) ,****二乙醇胺(MDEA)等脱硫工艺逐渐进入工业应用。由于MDEA 具有高使用浓度、高酸气负荷、低腐蚀性、抗降解能力强、高脱硫选择性、低能耗等优点,因此受到重视,它的推广应用是上世纪80年代天然气净化工业最显著的技术进步之一。但MDEA也存在有三个固有的弱点:其一是与伯、仲胺相比,其碱性较弱,在较低的吸收压力下净化气中H2S含量不易达到20 mg/m3 的管输标准;其二是若CO2 /H2S比值高,这时MDEA与CO2 的反应速率较低,净化气中CO2 含量不易达到≤3%的管输要求;其三是如果需要深度脱碳,仅采用MDEA不能达到要求。为了克服此类弱点,开发配方溶剂脱硫脱碳新工艺是近年来胺法脱硫的发展方向之一。

  2.2.3物理化学溶剂法

  将物理溶剂和化学溶剂混合成一种新溶剂,它兼有物理和化学溶剂的各自优点,其中最著名的为砜胺法,或称萨菲诺(sulfinol)法,由Shell石油公司获得专利。砜胺法使用环丁砜为物理溶剂,二异丙醇胺(DIPA)为化学溶剂,配置成水溶液。自20世纪60年代sulfinol法工业化以来,sulfinol法在不断改进和完善以适应不同的脱酸需求。如:sulfinol-M法是使用环丁砜和MDEA组成的混合溶剂。除sulfinol法使用混合溶剂外,近年来还开发了Selefining法(由叔醇胺和有机溶剂组成的水溶液)、Optisol法、Amisol法和Ucarsol LE法等混合溶剂吸收法。

  2.3 直接氧化法

  在催化剂(有专利)或特殊溶剂参与下,使H2S和O2及SO2和H2S发生化学反应,生成元素硫和水,这就是直接氧化法,如:Claus(克劳斯)法、LOCAT法、Stretford(蒽醌)法,Sulfa-check等。在天然气工业中常用于天然气脱出酸气的处理,原料气的特点是气体流量小、酸气浓度很高。

  2.4 选择性氧化技术

  选择性氧化技术是利用H2S与氧选择性氧化生成元素硫。该技术的核心是阻止SO2的生成或阻止已生成的元素硫进一步反应生成SO2,使之向有利的元素硫的方向进行。上世纪90年代初,天研院进行了选择性氧化制硫催化剂及工艺的研究,主要研究了催化剂的活性组分及其形态对催化剂活性的影响;过程气组成,特别是氧含量与硫转化率的关系;使用温度、空速等对转化率、选择性的影响等.

  2.5 络合铁法脱硫技术

  在天然气脱硫领域,络合铁法目前是最先进的液相氧化还原法,在国外被广泛应用在潜硫量不大的天然气脱硫和硫磺回收装置上,如每日脱除小于3 t硫的小型装置。天研院在上世纪70年代进行过该法的研究,主要存在络合剂降解和硫磺堵塞等问题需要进一步解决。

  2.6 位阻胺配方溶剂脱硫技术

  空间位阻胺与常用醇胺相比,其结构特点是有一个或多个结构较复杂、相对分子质量较大的非直链烷基或其它基团取代了氨分子(NH3 )上的氢原子。研究表明,在胺分子中引入这类具有空间位阻效应的基团会改善其净化效果。位阻胺配方溶剂的净化效果比MDEA好,溶剂循环量更小,能够降低净化装置的操作能耗。

  2.7 脱硫方法选择原则

  在众多的脱硫方法中没有尽善尽美的绝对优越的方法,而是各有其特点和使用范围,在应用时需要根据实际情况进行相应的选择。1)当酸气中H2S和CO2的含量不高,CO2/H2S<=6,并且同时脱除H2S和CO2时,应该考虑采用MEA法或混合胺法。2)当酸气中CO2/H2S>=5,且需选择性脱除H2S时,应该考虑采用MDEA法或其配方溶液法。3)酸气中酸性组分分压高、有机硫化物含量高,并且同时脱除H2S和CO2时,应采用Sufinol—D法。4)DGA法适宜在高寒及沙漠地区采用。5)酸气中重烃含量高时,一般采用醇胺法。

  4 结语

  硫化氢脱除技术一直为国内外研究者所关注,目前,国内外脱除硫化氢技术日趋成熟,脱硫方法及工艺众多,但是,每种方法都有其优势和一定的局限性,所以,需要根据不同的处理对象和条件选择合适的方法进行脱硫,高效能的将硫化氢直接转化成硫磺、无二次污染将成为今后的研究方向。

  参考文献

  刘小群,江宏富.硫化氢脱除技术研究进展[J].安徽化工,2004(5):33-37.

  蔡培,王树立,赵会军. 天然气脱硫工艺的研究与发展[J].管道技术与设备,2008, 4: 17-19.

  作者简介

  单培芝(1979-),女,河北石家庄,学士学位,山东石大科技集团公司化验分析中心化验员,从事油品分析检验工作。

论文随机片段:O2/H2S=5,且需选择性脱除H2S时,应该考虑采用MDEA法或其配方溶液法。3)酸气中酸性组分分压高、有机硫化物含量高,并且同时脱除H2S和CO2时,应采用Sufinol—D法。4)DGA法适宜在高寒及沙漠地区采用。5)酸气中重烃含量高时,一般采用醇胺法。  4 结语  硫化氢脱除技术一直为国内外研究者所关注,目前,国内外脱除硫化氢技术日趋成