一些天然氣及油田伴生氣含有一定量的硫化物(H2S、CS2、RSH、RSR)及CO2，在進(jìn)行綜合利用或作為商品氣輸出之前，必須將其進(jìn)行處理，以達(dá)到國(guó)家管輸標(biāo)準(zhǔn)并符合商品氣的要求(商品天然氣中硫化氫含量不高于每立方米20毫克)。超重力脫硫裝置是目前世界上先進(jìn)的脫硫裝置，可廣泛應(yīng)用于油田伴生氣脫硫，海上石油平臺(tái)脫硫，煉油廠干氣脫硫，循環(huán)加氫脫硫，克勞斯制硫磺尾氣脫硫，天然氣脫硫和以煤為原料制造化肥、甲醇等交換氣脫硫。
采用超重力脫硫裝置能夠替代傳統(tǒng)體積龐大的脫硫塔，具有體積小、質(zhì)量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、傳質(zhì)強(qiáng)度高、傳質(zhì)效率高等特點(diǎn)。且技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，能耗低，副反應(yīng)少。當(dāng)氣體中同時(shí)含二氧化碳與硫化氫時(shí)，可高選擇性的脫除氣體中的硫化氫，并保留二氧化碳。減少有害氣體的排放，回收率達(dá)到99%，有效降低污染。日后每次維修時(shí)，更換填料所需費(fèi)用比原塔節(jié)省20倍以上。
西南油氣田超重力脫硫化氫裝置設(shè)計(jì)方案
工藝參數(shù)： 工藝參數(shù)如表1。
脫硫方法的選擇 濕法脫硫包括胺法脫硫和濕式氧化-還原法脫硫。胺法脫硫主要是烷基醇胺類，目前采用的有一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二甘醇胺(DGA)、二異丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)等溶劑，配套克勞斯硫回收裝置適用于大規(guī)模天然氣、煉廠氣硫磺的回收和處理。濕法脫硫的經(jīng)濟(jì)規(guī)模：硫磺處理量>10噸/天。
國(guó)內(nèi)濕式氧化-還原法主要用于高碳低硫的合成氣中硫化物的脫除，主要方法有ADA，PDS，DDS，栲膠法等，其原理是利用配有氧化還原催化劑的堿液吸收氣體中的硫化氫，催化劑將溶液中的硫離子還原成單質(zhì)硫析出，利用空氣將溶液再生。國(guó)外濕式氧化-還原法主要以絡(luò)合鐵法為主。
濕式氧化還原法的的經(jīng)濟(jì)規(guī)模：硫磺處理量100公斤~10噸/天。絡(luò)合鐵氧化還原法硫磺處理的可以達(dá)到20噸/天。
流程示意圖 含硫天然氣經(jīng)過分液罐分離液體后，由超重力機(jī)的氣相進(jìn)口進(jìn)入超重力脫硫機(jī)，與脫硫液逆流接觸，在超重力的作用下，將氣體中的硫化氫脫除。脫硫后的天然氣由超重力脫硫機(jī)的氣相出口排出，進(jìn)入天然氣管網(wǎng)(或下一道工序)。吸收硫化氫的富脫硫液，進(jìn)入液位控制罐后，再進(jìn)入克勞斯制磺系統(tǒng)，再生后的貧液返回循環(huán)使用。
技術(shù)指標(biāo)：脫硫后的天然氣硫化氫含量≤15mg/Nm3 。
所需設(shè)備 超重力機(jī)的工藝尺寸 使用壓力為2~4MPa，設(shè)計(jì)壓力為7MPa;設(shè)備直徑為1000mm;電機(jī)為45kW，轉(zhuǎn)速為400~700rpm;超重力機(jī)材質(zhì)為不銹鋼;溶液循環(huán)量為0.5~2 Nm3/h。
配套主要設(shè)備 超重力機(jī)配套：冷卻系統(tǒng)及潤(rùn)滑系統(tǒng)各一套。(ASME標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì))
不同環(huán)境中的應(yīng)用
油田伴生氣超重力機(jī)脫硫化氫應(yīng)用(氧化-還原法) 超重力技術(shù)用于油田伴生氣脫硫化氫，技術(shù)簡(jiǎn)單，能耗低，對(duì)壓力波動(dòng)不敏感。適應(yīng)于氣量波動(dòng)大，氣相中硫化氫含量波動(dòng)大，壓力不穩(wěn)的環(huán)境(見圖1)。
設(shè)計(jì)處理氣量為15000 Nm3/h的油田伴生氣脫硫化氫工業(yè)應(yīng)用，工作壓力:0.3~0.5MPa;處理前氣體H2S含量: 800~3000mg/Nm3;處理后氣體H2S含量：≤10mg/Nm3。
甲醇廠變換氣超重力機(jī)脫硫化氫應(yīng)用(見圖2) 超重力技術(shù)用于年產(chǎn)10萬噸甲醇裝置中變換氣脫硫化氫的工業(yè)應(yīng)用，該技術(shù)替代低溫甲醇洗，工藝流程較簡(jiǎn)單，能耗低，含硫化氫的變換氣與胺液在超重力機(jī)內(nèi)反應(yīng)后，凈化氣去脫碳工序，富胺液去解析塔，脫硫效果明顯。
設(shè)計(jì)處理氣體量為65000Nm3/h，工作壓力：2.9 MPa;處理前氣體H2S含量：900~1700mg/Nm3;處理后氣體H2S含量：≤20mg/Nm3。
煉廠干氣超重力機(jī)脫硫化氫應(yīng)用(見圖3) 超重力技術(shù)用于8000 Nm3/h煉廠干氣脫硫化氫的工業(yè)應(yīng)用，替代32米高的吸收塔，脫硫效果好，節(jié)省投資。
設(shè)計(jì)處理氣量:8000Nm3/h，工作壓力:10MPa，處理前氣體H2S含量: 10,000~32,000mg/Nm3 ，處理后氣體H2S含量：≤3mg/Nm3。
海上石油平臺(tái)油田伴生氣脫硫化氫項(xiàng)目的應(yīng)用(見圖4) 超重力機(jī)，具有不怕震動(dòng)和傾斜，適用于海上石油平臺(tái)等活動(dòng)場(chǎng)所。介質(zhì)：天然氣組成：主要成分：C1，C2，C3，C4;CO2：12%;H2S：200mg/m3;工作壓力為0.8 MPa;溫度為50℃;設(shè)計(jì)處理氣體量為7萬Nm3/h;處理前氣體H2S含量為200mg/m3;處理后氣體H2S含量為≤20mg/Nm3。
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