專利名稱：一種顯著提高脫硫率的高含硫天然氣脫硫工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯著提高脫硫率的高含硫天然氣脫硫工藝。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們對天然氣的需求也日益增加。天然氣作為當今世界最清潔環(huán)保的能源，越來越受到國際能源市場的青睞，越來越多的國家開始重視天然氣的開采處理。因此，為了不浪費油氣資源，開發(fā)利用非管輸含硫天然氣也提到了議案上。開發(fā)利用非管輸含硫天然氣主要存在以下問題(1)目前大多數(shù)主力油氣田對邊遠區(qū)塊進行滾動開發(fā)，開發(fā)周期短，若采用鋪設(shè)管道將含硫氣輸送到脫硫廠，投資成本過大，很難取得經(jīng)濟效益。( 原來那些處理氣量大、工藝流程長、設(shè)備復(fù)雜、投資和操作費用高的常規(guī)天然氣凈化技術(shù)(例如溶劑吸收法和變溫吸附法)已不適應(yīng)油氣田邊遠地區(qū)天然氣的凈化。(3)若油田放空天然氣放空燒掉，不僅極大地浪費了資源，并且嚴重污染了油田地區(qū)的大氣。據(jù)統(tǒng)計，我國每年約有16億m3油田放空天然氣放空燒掉。因此，如何經(jīng)濟、合理地開發(fā)利用非管輸含硫天然氣，變資源為產(chǎn)能，減少油氣田地區(qū)大氣污染，已引起人們的普遍關(guān)注。原料氣脫除H2S —般可分為干法和濕法兩大類。濕法脫硫可分為物理脫硫和化學脫硫，兩種方法流程類似，均采用吸收+再生模式，吸收劑吸收或與天然氣中含硫組分反應(yīng)，富液到再生塔再生出吸收劑后循環(huán)使用。化學脫硫采用一種化學溶劑，使之和酸性氣體反應(yīng)而生成“復(fù)合物”。當吸收了酸氣的富液溫度升高、壓力下降時，該復(fù)合物即分解重新放出酸性組分。各種烷基醇胺法、堿性鹽溶液法和氨基酸鹽法都屬此類方法。物理脫硫全部采用有機復(fù)合物做脫硫劑。吸收酸氣的過程為物理吸收過程，溶液的酸氣負荷正比于氣相中酸氣的分壓，當富液壓力降低時，即放出吸收酸性氣體組分。物理溶劑代表性的溶劑有多乙二醇醚、N-甲基和環(huán)丁砜等?；瘜W脫硫和物理脫硫過程中需不斷補充脫硫劑，裝置設(shè)備多，能耗大，流程復(fù)雜， 生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的脫硫劑廢液需要處理。兩種都適用于處理量大、氣體含硫量高且脫硫精度要求不高的物料。一般情況下進料含硫量在60mg/m3以上，脫硫后天然氣含硫量一般仍在10mg/m3以上。干法脫硫采用固體脫硫劑，硫化物在脫硫劑上被吸附并發(fā)生反應(yīng)，其硫容量大，脫硫精度高，一般采用三塔或兩塔串并聯(lián)工藝。其利用脫硫劑的催化氧化作用將天然氣中的 H2S氧化轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫和少量水，這樣形成的單質(zhì)硫沉積在脫硫劑載體的孔隙中，使得天然氣中的組分直接轉(zhuǎn)化為無害的固體單質(zhì)硫，保留在脫硫劑中。干法脫硫裝置投資少，設(shè)備少，能耗小，流程簡單，生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生廢液、廢氣。適用于天然氣處理量較小，含硫量在20mg/m3以下，且脫硫精度要求在0. 05 1. Omg/m3范圍的物料。低含硫天然氣脫硫工藝采用的是氧化鐵脫硫劑，氧化鐵脫硫劑主要是用于處理低含硫天然氣井；如果將固體狗203用于高含硫、小產(chǎn)量氣井開發(fā)時經(jīng)濟上難以過關(guān)，僅脫硫劑成本就高于1. 5元/m3，顯然不能采用。故高含硫天然氣脫硫技術(shù)工藝主要是考慮在氧化鐵脫硫裝置前加可以吸收高含硫天然氣的工藝，先進行粗脫后，再送往氧化鐵脫硫裝置精脫，達到凈化氣體的目的。在進行高含硫天然氣的脫除時，目前，尤以MDEA(N-甲基二乙醇胺)作為脫硫劑的濕法脫硫是世界上應(yīng)用最為廣泛的脫硫技術(shù)，但是多年來國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗表明，該法存在著設(shè)備投資高、流程復(fù)雜、脫硫劑流失量大、回收脫硫劑的能耗高、操作成本高等問題。在進行高含硫天然氣的脫硫過程時，原料天然氣的進氣流量大小將直接影響到整個脫硫過程的脫硫率，將原料天然氣的進氣流量控制在一個適合的范圍，對高含硫天然氣的脫硫工藝顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種顯著提高脫硫率的高含硫天然氣脫硫工藝，該顯著提高脫硫率的高含硫天然氣脫硫工藝的設(shè)備投資低、流程簡單、脫硫劑流失量小、回收脫硫劑的能耗低、操作成本低；且通過控制原料天然氣的進氣流量，從而提高了整個工藝的脫硫率。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種顯著提高脫硫率的高含硫天然氣脫硫工藝，包括以下步驟(a)首先將原料天然氣進行減壓，通過減壓控制原料天然氣的進氣流量為0. 4 0. 6m3/h ；(b)減壓后的原料天然氣進入換熱器，換熱到預(yù)定溫度；(c)經(jīng)過換熱后的原料天然氣進入脫硫裝置脫除大部分的H2S ；(d)然后進入吸附塔再脫除剩余的H2S ；(e)最后進入凈化氣過濾分離器進行凈化和過濾。所述步驟(a)中，原料天然氣通過減壓閥進行減壓。所述步驟(C)中，滲透的原料天然氣進入回收氣罐進行儲存。所述步驟(C)中，脫硫裝置為膜分離器。所述步驟(a)中，原料天然氣的進氣流量為0. 5m3/h。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是設(shè)備投資低、流程簡單、脫硫劑流失量小、回收脫硫劑的能耗低、操作成本低；且通過控制原料天然氣的進氣流量，從而提高了整個工藝的脫硫率。


圖1為進氣流量對脫硫率及CH4損失率的影響示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不僅限于此。實施例本發(fā)明涉及的一種顯著提高脫硫率的高含硫天然氣脫硫工藝，其具體步驟如下
(a)首先將原料天然氣進行減壓，通過減壓控制原料天然氣的進氣流量為0. 4 0. 6m3/h ；(b)減壓后的原料天然氣進入換熱器，換熱到預(yù)定溫度；(c)經(jīng)過換熱后的原料天然氣進入脫硫裝置脫除大部分的H2S ；(d)然后進入吸附塔再脫除剩余的H2S ；(e)最后進入凈化氣過濾分離器進行凈化和過濾。所述步驟(a)中，原料天然氣通過減壓閥進行減壓。所述步驟(C)中，滲透的原料天然氣進入回收氣罐進行儲存。所述步驟(C)中，脫硫裝置為膜分離器。所述步驟(a)中，原料天然氣的進氣流量為0. 5m3/h。在進行高含硫天然氣的脫硫過程時，原料天然氣的進氣流量大小將直接影響到整個脫硫過程的脫硫率，將原料天然氣的進氣流量控制在一個適合的范圍，對高含硫天然氣的脫硫工藝顯得尤為重要。為了得到原料天然氣進氣流量的最佳范圍，本發(fā)明做了原料天然氣進氣流量對脫硫率及CH4損失率的影響試驗，試驗結(jié)果如圖1所示，通過圖1可知，當流量較小時，脫硫率保持在較高水平，當進氣流量變大時，脫硫效率降低；當膜兩側(cè)壓差為0. 2MPa時，脫硫率最大可以達到97%，而當膜兩側(cè)壓差為0. IMI^a時，脫硫率迅速降低，最大不超過70%。所以為保證脫硫效率，應(yīng)使膜兩側(cè)保持較大壓差，同時降低進氣流量。同時，CH4損失率隨著進氣流量的增大而減小，膜兩側(cè)壓差越大，CH4損失越大，所以原料天然氣進氣流量應(yīng)選擇一個折中的范圍。綜上，本發(fā)明的原料天然氣的進氣流量優(yōu)選為0. 4 0. 6m3/h,且最佳為0. 4 0. 6m3/h。上述脫硫工藝設(shè)備投資低、流程簡單、脫硫劑流失量小、回收脫硫劑的能耗低、操作成本低。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)，對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯著提高脫硫率的高含硫天然氣脫硫工藝，其特征在于，包括以下步驟(a)首先將原料天然氣進行減壓，通過減壓控制原料天然氣的進氣流量為0.4 0. 6m3/h ；(b)減壓后的原料天然氣進入換熱器，換熱到預(yù)定溫度；(c)經(jīng)過換熱后的原料天然氣進入脫硫裝置脫除大部分的H2S；(d)然后進入吸附塔再脫除剩余的H2S；(e)最后進入凈化氣過濾分離器進行凈化和過濾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顯著提高脫硫率的高含硫天然氣脫硫工藝，其特征在于，所述步驟(a)中，原料天然氣通過減壓閥進行減壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顯著提高脫硫率的高含硫天然氣脫硫工藝，其特征在于，所述步驟(c)中，滲透的原料天然氣進入回收氣罐進行儲存。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顯著提高脫硫率的高含硫天然氣脫硫工藝，其特征在于，所述步驟(c)中，脫硫裝置為膜分離器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顯著提高脫硫率的高含硫天然氣脫硫工藝，其特征在于，所述步驟(a)中，原料天然氣的進氣流量為0.5m3/h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顯著提高脫硫率的高含硫天然氣脫硫工藝。該顯著提高脫硫率的高含硫天然氣脫硫工藝包括首先將原料天然氣進行減壓，通過減壓控制原料天然氣的進氣流量為0.4～0.6m3/h；減壓后的原料天然氣進入換熱器進行換熱；經(jīng)過換熱后的原料天然氣進入脫硫裝置脫除大部分的H2S；然后進入吸附塔再脫除剩余的H2S；最后進入凈化氣過濾分離器進行凈化和過濾等步驟。本發(fā)明設(shè)備投資低、流程簡單、脫硫劑流失量小、回收脫硫劑的能耗低、操作成本低；且通過控制原料天然氣的進氣流量，從而提高了整個工藝的脫硫率。
文檔編號C10L3/10GK102477325SQ201010567450
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者劉筱筱 申請人:劉筱筱