馬子明（塔里木油田公司 庫(kù)車勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目經(jīng)理部 新疆 庫(kù)爾勒 841000

翟立團(tuán)(塔里木油田公司 行政事務(wù)部 新疆 庫(kù)爾勒 841000)

孟波 王坤 吳超(塔里木油田公司 油氣工程研究院 新疆 庫(kù)爾勒 841000）

一、脫硫的目的和意義

天然氣作為一種清潔能源，其推廣使用對(duì)于保護(hù)環(huán)境有積極意義?，F(xiàn)在高含硫油氣田不斷出現(xiàn)，因此，天然氣凈化廠如何凈化天然氣中的二氧化硫和在凈化過(guò)程中如何保證裝置平穩(wěn)運(yùn)行至關(guān)重要;在天然氣中通常含有二氧化硫、二氧化碳和有機(jī)硫等化合物，這三者又統(tǒng)稱為酸性組分(或酸性氣體)。這些氣相雜質(zhì)的存在會(huì)導(dǎo)致金屬材料腐蝕，而且污染環(huán)境。當(dāng)天然氣作為化工原料時(shí)，它們還會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒，影響產(chǎn)品質(zhì)量；而二氧化碳含量過(guò)高則使氣體的熱值達(dá)不到要求。因此，天然氣脫硫的目的是按不同用途把氣體中的上述雜質(zhì)組分脫除到要求的規(guī)格。

二、天然氣脫硫常見(jiàn)的問(wèn)題與對(duì)策

1.設(shè)備腐蝕

（1）設(shè)備腐蝕機(jī)理

脫硫裝置的腐蝕發(fā)生的根本原因并不是由脫硫劑等溶液本身引起的，而是由于在脫硫工藝裝置中，裝置本身吸收了二氧化碳和二氧化硫等酸性氣體而引起的，腐蝕主要發(fā)生在酸性氣體吸收的一側(cè)、吸收酸性氣體后液體的下游管線和二氧化硫及二氧化碳?xì)怏w存在的容器內(nèi)部。因此，脫硫裝置的腐蝕主要由裝置吸收的酸氣（主要指二氧化碳和二氧化硫）和溫度過(guò)高引起，但還有其它一些因素，比如操作不當(dāng)、設(shè)備選材不當(dāng)也與設(shè)備腐蝕有關(guān)系。

（2）設(shè)備選材

在機(jī)械選在設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)考慮介質(zhì)的組成、性質(zhì)、溫度、壓力。介質(zhì)的組成和性質(zhì)是酸性還是堿性，是氧化性還是還原性，運(yùn)行中介質(zhì)濃度如何；含不含雜質(zhì)，雜質(zhì)的性質(zhì)如何，雜質(zhì)是減緩腐蝕的還是加速腐蝕的；碳鋼或不銹鋼材質(zhì)的設(shè)備在裝置運(yùn)行中提供了很高的保障，但在實(shí)際裝置設(shè)計(jì)應(yīng)用中，完全用碳鋼或不銹鋼的設(shè)備是不經(jīng)濟(jì)的。而在設(shè)備和管線等關(guān)鍵部位，如吸收二氧化硫和二氧化碳富液氣體的設(shè)備和管線使用碳鋼或不銹鋼則可大大降低設(shè)備腐蝕的速率。依據(jù)不浪費(fèi)、經(jīng)濟(jì)合理的原則，并考慮投資和設(shè)備腐蝕兩個(gè)方面，推薦的選材方案為：設(shè)備外殼用碳鋼，酸性氣體吸收的設(shè)備內(nèi)部選用不銹鋼，選擇碳鋼也可以；吸收酸性氣體流出的管線推薦采用不銹鋼，容器的附件選用碳鋼，吸收液的再生塔外殼推薦用碳鋼，而吸收塔內(nèi)部附件及構(gòu)件建議一定要用不銹鋼；重沸器因?yàn)槭歉邷夭课?，推薦管線采用不銹鋼。

（3）設(shè)備防腐措施

建議在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮設(shè)備防腐措施，如脫硫塔、管線、附件，采用了耐腐蝕、質(zhì)地輕的有機(jī)材料，即解決了設(shè)備防腐，又降低了投資。系統(tǒng)管路的閥門、管件均選用有機(jī)材料，既耐腐蝕，價(jià)格又低。工藝上采用過(guò)濾裝置（機(jī)械法或活性炭法）對(duì)吸收液進(jìn)行濾，可以降低溶液中酸性介質(zhì)。有效降低裝置設(shè)備的腐蝕。

2.脫硫裝置發(fā)泡

在脫硫裝置中，我們時(shí)常會(huì)遇到吸收液的發(fā)泡問(wèn)題。裝置發(fā)泡后果嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有的脫硫裝置處理量下降，脫硫劑再生不合格,脫硫效果和效率達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，凈化天然氣中硫化氫含量不符合要求；它還會(huì)引起氣相帶液，大量的溶液隨氣相而流失，造成不必要的損耗。

（1）裝置發(fā)泡的原因

脫硫裝置脫除天然氣氣體中硫化氫、二氧化硫的過(guò)程實(shí)際上是氣液混合吸收的過(guò)程，在氣體離開(kāi)液體的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量氣泡,在裝置穩(wěn)定的工況下，產(chǎn)生的氣泡會(huì)迅速破裂，不會(huì)影響裝置的正常操作。一般認(rèn)為，吸收液在吸收天然氣中硫化氫等氣體后，其表面存在大量、細(xì)小而且長(zhǎng)時(shí)間不破裂泡沫時(shí)，即可認(rèn)為裝置已經(jīng)發(fā)泡。

（2）裝置發(fā)泡后的處理

導(dǎo)致裝置異常發(fā)泡的原因很多，為了確保裝置的正常穩(wěn)定運(yùn)行，必須提前采取預(yù)防手段措施防止脫硫裝置發(fā)泡，一般可以采用以下措施：

原料氣進(jìn)裝置前有效緩沖和分離

目前一般天然氣都有可能帶有油漬、污水、雜質(zhì)、緩蝕劑等易引發(fā)裝置發(fā)泡的物質(zhì)，而且其含量一般是不穩(wěn)定的，呈段塞形式，有時(shí)瞬間流量很大，在含硫天然氣進(jìn)裝置前，必須經(jīng)過(guò)氣液分離器以去除天然氣中可能引起發(fā)泡的物質(zhì)。

去除富液中的烴類

在脫硫裝置中，出裝置的溶液可能溶解了少量烴類，如果不及時(shí)的脫除掉溶解烴而直接進(jìn)入裝置的再生塔，將可能引起再生塔發(fā)泡。合理安排閃蒸時(shí)間長(zhǎng)度，可以有效的脫除溶液中的大部分烴。

添加消泡劑

即便是嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作脫硫裝置，仍有可能因以上2條外的因素致使脫硫裝置發(fā)泡。對(duì)發(fā)泡的裝置除采取上2條措施外，向裝置中添加少量消泡劑，也可以對(duì)解決裝置發(fā)泡起到作用。

3.裝置吸收液的損失

在裝置脫硫操作規(guī)程中，吸收液損失是非常嚴(yán)重的裝置事故。吸收液損失一般是由于氣相夾帶、蒸發(fā)、液烴溶解和裝置溶液的化學(xué)反應(yīng)以及操作損失而引起的。可以在裝置氣相出口設(shè)置高效的捕霧器，降低因氣相夾帶而流失溶劑。

三、結(jié)束語(yǔ)

目前有很多種方法去除天然氣中的硫化氫，但是不管是什么方法，天然氣中的二氧化碳、二氧化硫和硫化氫等酸性氣體都會(huì)引起裝置設(shè)備腐蝕而引發(fā)事故，因此做好合理的預(yù)防，非常有必要，可以從設(shè)計(jì)入手，根本解決問(wèn)題，也可以從操作上入手，在管理上預(yù)防腐蝕的發(fā)生。此外，隨著國(guó)家節(jié)能的要求，合理的運(yùn)用技術(shù)手段，降低裝置的損耗，這些我們的平時(shí)的運(yùn)行中，都應(yīng)該注意。裝置異常的的原因很多，遇見(jiàn)問(wèn)題要從多方面分析，快速合理的解決問(wèn)題，使裝置平穩(wěn)運(yùn)行。

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[2]于淼，周理.天然氣中H2S的脫除方法—發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].天津化工，2002（5）：18～20.

[3]王世娟，王軍民.石油氣凈化脫硫技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].化工進(jìn)展,2002，21（2）：140～142.