高見　薛楊凡

摘要：本文重點(diǎn)分析了適用于不同氣質(zhì)硫化氫，硫化氫產(chǎn)量較小的低含硫天然氣的處理方法，及其相關(guān)的硫回收問題進(jìn)行了分析和闡述，以此來有效提高天然氣的使用質(zhì)量以及安全性。

關(guān)鍵詞：低含硫天然氣;硫回收;處理

傳統(tǒng)形式下的低含硫天然氣處理工作，主要是基于硫回收的具體收益來進(jìn)行決定，僅考慮到不回收單方面的經(jīng)濟(jì)性問題，自從新階段我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作的不斷開展，傳統(tǒng)形式下的克勞斯法硫回收方式，由于涉及到硫的尾氣排放已經(jīng)不能充分適用于現(xiàn)階段的發(fā)展形勢(shì)，通常情況下在低含硫的天然氣的處理工作當(dāng)中，具有兩個(gè)或者是三個(gè)轉(zhuǎn)化器的克勞斯硫回收裝置在實(shí)際的硫處理過程當(dāng)中，整體的硫元素排放標(biāo)準(zhǔn)無法滿足環(huán)境保護(hù)工作的各種要求，因此這也在很大程度上提高了整個(gè)硫元素的處理復(fù)雜程度，并且降低了整個(gè)回收過程的經(jīng)濟(jì)性。

1.低含硫天然氣處理分析

低硫元素的產(chǎn)生量相對(duì)較大，通過克勞斯法的處理方式在整體的處理效果上無法符合經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)境效益的雙重作用，即使添加了尾氣處理裝置，但是在整體的處理效果以及處理的經(jīng)濟(jì)效益上并不是非常明顯，基本上都是以一種較大規(guī)模的硫回收設(shè)備來進(jìn)行硫的回收工作，但是當(dāng)硫的實(shí)際產(chǎn)量小于等于30t的情況下，該項(xiàng)處理技術(shù)在整個(gè)技術(shù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)路線上不存在非常明顯的優(yōu)勢(shì)，但是當(dāng)硫的產(chǎn)量小于等于10t的情況下，克勞斯法設(shè)備在整個(gè)操作硫程上存在諸多的影響因素，如果硫產(chǎn)量小于1t那么在處理工作當(dāng)中硫化氫的處理以及硫的回收工作則屬于另外一種化工處理概念。

在一個(gè)設(shè)備當(dāng)中硫的實(shí)際產(chǎn)量直接決定于天然氣資源當(dāng)中硫化氫的具體含量，以及在處理過程當(dāng)中兩種不同物質(zhì)的涵蓋比例，低濃度的硫化氫天然氣在處理工作當(dāng)中，針對(duì)小產(chǎn)量的硫回收工藝來講本身就屬于一個(gè)比較重要的工作環(huán)節(jié)，因此在實(shí)際的處理工作當(dāng)中涉及到了尾氣的排放以及環(huán)境保護(hù)等相關(guān)工作。整體上來講低含硫天然氣的處理工作，必須要充分考慮到裝置反映的整體經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)還需要實(shí)現(xiàn)裝置的實(shí)用性，在實(shí)用性的基礎(chǔ)之上來不斷提高硫回收的整體經(jīng)濟(jì)效益，也就是在整體的硫產(chǎn)量相對(duì)較低的狀態(tài)下需要依照實(shí)際的生產(chǎn)和回收狀況，選用出合理的反應(yīng)流程來有效改善整個(gè)天氣處理的經(jīng)濟(jì)性要求。在針對(duì)低含硫天然氣的處理過程當(dāng)中，對(duì)硫回收的問題受到了大量研究人員的廣泛關(guān)注和重視，比如在液相氧化還原法以及新型工藝的開發(fā)過程當(dāng)中，對(duì)實(shí)現(xiàn)低含硫天然氣的處理效果非常明顯。

2.低含硫天然氣硫回收工作分析

針對(duì)低于100kg的硫天然氣處理過程當(dāng)中，通常情況下是以一次性通過非再生性的脫硫劑來進(jìn)行處理，整體的經(jīng)濟(jì)投入量相對(duì)較小，因?yàn)槊摮牧蛟睾突瘜W(xué)藥劑之間的計(jì)量關(guān)系的存在脫硫劑的處理方式，在整體的經(jīng)濟(jì)性方面除了和硫化氫的實(shí)際含量有關(guān)，同時(shí)還和實(shí)際的硫產(chǎn)量之間有著明顯的關(guān)聯(lián)，因此當(dāng)硫的產(chǎn)量在20t或者是20t以上的情況下還可以存在很多種選擇。

眾所周知，Selectox屬于一中選擇性氧化硫化氫的處理工藝，在處理工作當(dāng)中主要是基于硫化氫回收設(shè)備的尾氣區(qū)域來進(jìn)行深度處理工作，其中還有1%～2%的硫化氫煤氣在實(shí)際的處理工作當(dāng)中，需要在規(guī)定計(jì)量的氣體直接裝設(shè)Selectox催化劑，在反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備當(dāng)中通過催化氧化的作用生成相應(yīng)的元素硫，并且在冷卻氣體的過程中和已通過加壓冷卻的方式來分化出液態(tài)硫物質(zhì)，然后在尾氣當(dāng)中來進(jìn)行灼燒以及放空，在整個(gè)處理過程當(dāng)中硫元素的轉(zhuǎn)化率可以超過99%以上，在相關(guān)研究人員對(duì)該項(xiàng)處理技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的革新之后，可以將其有效的應(yīng)用在硫化氫體積分?jǐn)?shù)，范圍控制在5%～35%的原料氣體當(dāng)中，因?yàn)樵摯呋趸磻?yīng)設(shè)備在硫元素的處理過程當(dāng)中放熱程度相對(duì)較高，因此需要在該系統(tǒng)環(huán)節(jié)當(dāng)中設(shè)置出一個(gè)循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，將處理完成之后的尾氣直接通入到進(jìn)料的原料器當(dāng)中，保證硫化氫氣體的百分?jǐn)?shù)降到5%或者是更低，以此來有效控制反應(yīng)空間當(dāng)中的環(huán)境溫度，通過這種處理方式也稱之為循環(huán)式Selectox處理方式。

3.Lo-Cat和SulFerox法處理效果分析

基于上述的分析和研究當(dāng)硫的產(chǎn)量范圍在0.1～20t之間，通過LRSR處理方式在整個(gè)處理的經(jīng)濟(jì)效益以及操作的性能上有著一定的優(yōu)勢(shì)，并且在實(shí)際的處理工作當(dāng)中基本上不會(huì)受到二氧化碳?xì)怏w的干擾，截止到目前為止在我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，相對(duì)比較成熟的處理方式即Lo-Cat法和SulFerox兩種方式，并且在這兩種方式的處理過程當(dāng)中，可以通過加入硫氫酸鉀鹽的溶液，或者是檸檬酸鹽等綜合劑來進(jìn)行處理，盡管和鐵基的效果上保持基本相同，但是由于環(huán)保作用對(duì)重金屬鹽的排放量有著明顯的控制，因此在整個(gè)處理的方式上不如鐵基的應(yīng)用范圍更加的廣泛。Lo-Cat和SulFerox法含硫天然氣的處理工作當(dāng)中，在整個(gè)含硫的百分比含量前者需要高出2%～4%，兩者在實(shí)際的處理工作當(dāng)中都需要通過專用的絡(luò)合劑來保持處理溶液當(dāng)中較高的三價(jià)鐵濃度。

在處理工作當(dāng)中需要保持ph值在1～2之間，并且在酸性硫酸鐵溶液當(dāng)中來吸收硫化氫，所生成的硫元素以及二價(jià)鐵元素，在三性處理溶液當(dāng)中的二價(jià)鐵元素經(jīng)常會(huì)被空氣當(dāng)中的氧氣氧化，使得整個(gè)處理工作的效果以及效率有所減緩，但是如果將配置時(shí)進(jìn)行提升，在整個(gè)操作的難度以及經(jīng)濟(jì)造價(jià)上會(huì)有著明顯的提升。Lo-Cat處理方式具有兩種不同的處理硫程，一種是在外界壓力較大的情況下來吸收硫化氫氣體，另一種是在一個(gè)單獨(dú)的氧化環(huán)境當(dāng)中保持一種長(zhǎng)壓的狀態(tài)，將2價(jià)鐵離子氧化成為3價(jià)鐵離子，然后分出硫元素之后將溶液，重新循環(huán)輸送到吸收塔當(dāng)中來進(jìn)行處理，另外一種方式是通過自循環(huán)的處理方法，在氧化反應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)中來完成一系列的吸收以及氧化處理工作，通過自循環(huán)的方式，在Lo-Cat的處理方式上更加適用于回收裝置的尾氣處理。

4.結(jié)束語(yǔ)：

在原料器當(dāng)中硫化氫的濃度上漲到某一程度的情況下，從反應(yīng)處理的原則上來講，通過這種處理方式可以有效運(yùn)用在100%的硫化氫氣體的處理工作當(dāng)中，在現(xiàn)階段的工業(yè)發(fā)展過程當(dāng)中所表現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)非常明顯。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曉宗，王擁軍，.高含硫天然氣凈化裝置低處理量工況下運(yùn)行模式創(chuàng)新應(yīng)用[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2019，30（02）：23-27.

[2]穆伯鋒，.高含硫天然氣處理廠放空管網(wǎng)振動(dòng)安全性評(píng)價(jià)[J].天然氣與石油，2019，37（01）：31-36.