第３３卷第１期（２０１４．０１）（集输处理） 天然气脱硫技术研究进展 王哲 大庆油田设计院 摘要：天然气中主要含Ｈ ｓ和少量有机硫。Ｈ ｓ为高度危害介质，具有高度刺激性，不仅危 害人体健康、污染环境，而且容易造成设备腐蚀、管道堵塞或催化剂中毒。在选择天然气脱硫 方法时，首先考虑的应是环境保护问题。目前所采用的脱硫技术较为复杂，并且成本较高，研 究并发展一些工艺简单、成本较低、安全高效的脱硫方法已经成为行业发展的关键。 关键词：天然气脱硫；湿法脱硫；干法脱硫；脱硫效率 ｄｏｉ：］０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－６８９６．２０１４．１．０３２ 天然气中主要含Ｈ。Ｓ和少量有机硫。Ｈ Ｓ为高 等特点，更适用于低浓度Ｈ Ｓ的精细脱除。分子筛 度危害介质，具有高度刺激性，不仅危害人体健 法是利用结晶型的硅酸钠钙可用于选择性地脱除 康、污染环境，而且容易造成设备腐蚀、管道堵塞 Ｈ Ｓ或其他硫化物的特点形行脱硫的方法。分子筛 或催化剂中毒。因此，对不同环境下的Ｈ Ｓ浓度进 脱硫法的最大优点是可以再生利用，适用于低含 行了严格限制，要求在应用之前必须经过脱硫处理。 硫、低水露点的天然气脱硫。但处理费用较高，再 湿法脱硫包括化学吸收法、物理吸收法、物理 生出的硫化氢需要处理，使装置一次性投资增大。 化学吸收法和ＬＯ—ＣＡＴ硫磺回收技术。化学吸收 氧化铁法是美国Ｓｕｌｆａｔｒｅａｔ公司开发的，以粒状氧化 法以ＭＤＥＡ溶液作为液体脱硫剂，具有腐蚀性低、 铁作为脱硫剂，可部分脱除硫醇，体积硫容大于铁 抗降解能力强、脱硫选择性高、能耗低等优点，但 海绵，缺点是脱硫活性低，脱硫时气体线速低，且 存在净化程度低、费用高及环境污染等问题。塔河 气体要含饱和水。 油田采用ＭＤＥＡ法工艺运行过程中几乎无废液产 纤维液膜接触器脱硫方法中，碱液在通过反应 生，对ＣＯ 和Ｈ Ｓ有较好的选择性吸收特性，该工 器时均匀地分布于亲水性纤维液膜表面，增大了 艺腐蚀轻微，溶剂稳定性好，不需设溶液复活设 ＬＰＧ的接触面，促使ＬＰＧ中的Ｈ Ｓ等能够与碱液充 施。物理吸收法（低温甲醇洗法）是在低温和高压 分发生反应，提高了脱硫效率。该方法具有能耗 时硫化氢很好地溶于甲醇，而在低压时很容易从甲 低、效率高等优势；可提高碱液的利用率，使得碱 醇中分离。该工艺对有机硫吸收效果好、选择性 渣的排放量大为减少，而且工业操作流程简单。 好、操作费用低、热稳定性和化学稳定性好，但对 ＢｉＯ＿．＿ＳＲ工艺利用氧化亚铁硫杆菌的间接氧化 设备的材质要求高。物理化学吸收法，以ＭＤＥＡ为 作用，其特点是：运行成本低，脱硫选择性好，脱 主要组分再复配物理溶剂、其他醇胺或化学添加 硫率高，无废料排出；不需昂贵的化学催化剂，设 剂，可以控制溶剂与Ｈ。Ｓ、ＣＯ 的反应程度与速 备简单且不需无菌操作；工艺采用闭式循环，富产 率，在深度脱除或不深度脱除Ｈ。Ｓ的情况下脱除一 高纯度的硫磺；反应在强酸性条件下进行，腐蚀性 部分或大部分ＣＯ。，以及脱除ＣＯＳ等有机硫化物 较强，采用防酸性防腐措施；由于反应需氧，泵负 等。ＬＯ—ＣＡＴ硫磺回收技术处理含硫化合物并回 荷增加，投资增大。 收硫磺，具有反应活性高、性能稳定、使用寿命长 由法国ＩＦＰ和ＬＧＩ联合开发的新型液相氧化脱 等特点。ＬＯ—ＣＡＴⅡ工艺在低压酸气情况下成功地 硫工艺Ｓｕｌｆｉｎｔ ＨＰ能够有效地对高压天然气进行脱 运用了吸收液和再生液之间的密度差，实现了溶液 硫，而且对较宽浓度范围的气体组成也获得满意效 的自身循环，从而简化了流程，节约了投资。工艺 果。ＣｒｙｓｔａＴｅｃｈ公司开发的结晶硫技术适用于高压 具有一套配伍完整的化学剂，保证溶液的稳定性和 酸气处理，生产出的硫磺是疏水性片状结晶。解决 连续性。 了硫磺堵塞、溶液发泡、泵平稳运行等问题。 干法脱硫包括活性炭法、分子筛法和氧化铁 目前所采用的脱硫技术较为复杂，并且成本较 法。活性炭法是利用活性炭材料的特殊表面结构， 高，研究并发展一些工艺简单、成本较低、安全高 在浸渍剂的协同作用下通过吸附、催化氧化实现 效的脱硫方法已经成为行业发展的关键。 Ｈ Ｓ的净化。该过程具有脱硫反应速度快、硫容高 （栏目主持张秀丽） 油气田地面工程（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｙｑｔｄｍｇｃ．ｃｏｒｎ） 一５ｌ一