高硫天然氣凈化技術發展現狀

彭 輝

（中石化西南油氣分公司油氣銷售中心 四川德陽 618000）

1 高含硫天然氣凈化技術現狀

1.1 脫硫技術存在問題

當前，我國對高含硫天然氣脫硫技術進行了深入的研究，并且也取得了一定到成果，但是我國所研究的脫硫技術僅僅是針對硫含量10%以內的高含硫天然氣，而針對例如俄羅斯等地發現的含硫量在20%的天然氣則我國當前的脫硫技術也無法滿足要求。若是對含硫量更高的天然氣的凈化工作仍然采取普通脫硫溶劑則會導致循環量較大，耗費較多能量。

1.2 硫回收技術存在問題

對于天然氣脫硫之后的天然氣所產生的酸氣進行硫磺回收的過程中最為關鍵的問題是硫磺的回收率較低，尾氣中二氧化硫的含量較高，造成對環境的污染。

在我國當前所使用的規范，即為GB16297-1996規范。在該規范中規定當尾氣中的二氧化硫含量在超過960mg/m3時，硫的回收率與尾氣中所存在的的H2S的體積分數詳見下表1：

表1 在GB16297-1996標準中硫回收率與H2S體積分數關系表

但是在新出的規范標準中就進行了如下規定，當排放的尾氣中的二氧化硫的總量為500mg/m3時，硫回收與尾氣中的二氧化硫的體積分數之間的關系如下表。

表2 新標準中硫回收率與H2S體積分數之間關系表

通過表1及表2可以發現，在現行標準中對天然氣凈化過程中對摻入的空氣量沒有要求，如果考慮到酸氣的濃度很低的極限情況下，達到現行標準中的硫回收率最低為99%左右。通過標準規范的更新對尾氣中所摻入的空氣數量進行了控制，所以若是當酸氣中的二氧化硫濃度非常低時，硫回收率為99.8%左右，較現行標準有著明顯提高。

2 高含硫天然氣凈化發展方向

2.1 脫硫技術的發展

當前，我國常用高含硫天然氣凈化溶液都是采取化學溶液，但是化學溶液如上文所述存在較多問題，未來物理溶液會成為天然氣凈化中的主要溶液。所謂物理脫硫法的原理就是根據溶劑對于二氧化硫、二氧化碳一級有機硫等雜志的榮季度是存在較大差異的，從而實現天然氣的凈化。同時物力溶劑對有機硫有著較強的脫除能力。但是當前我國在物理脫硫溶液方面的研究還處于空白狀態。

對于影響脫硫效果最為關鍵的因素之一的脫硫溶劑的復活或者變質一直是困擾天然氣凈化工作的難點，對于處理高含硫天然氣而言，這個問題更加的突出。分析高含硫天然氣在脫硫溶劑進行凈化的過程中會產生哪些導致溶劑變質的因素，并且輔以復活技術，是提高天然氣凈化工作穩定性的關鍵內容。

2.2 硫回收技術的研究

在傳統的硫回收技術中，硫回收率為99.5%，與新標準中的99.8%還有0.3%的差距，這主要是由于在傳統的硫回收技術中，直接氧化段的硫轉化率僅僅為85%，這個數據無法進一步的提高。但是通過改變傳統硫回收技術中的催化劑能夠有效的提高直接氧化段的硫轉化率，從而使硫轉化率達到95%，進而是的硫回收技術能夠充分滿足新技術規范中的具體要求。

對于傳統的天然氣凈化尾氣回收處理技術而言，還原吸收類工藝能夠是的硫回收率達到了99.8%及以上，因此在尾氣處理中廣泛的應用了還原類吸收工藝。新型的尾氣處理技術即為通過固體的吸附劑來對二氧化硫進行凈化，之后通過固體吸附劑所具有的脫附再生能力實現二氧化硫的收集，從而使得固體吸收劑代替了傳統的還原類吸收工藝，在實現凈化的同時還收集了二氧化硫。

結語

由于高硫天然氣在凈化過程中可能會存在天然氣質量與尾氣污染雙重挑戰，同時隨著我國開采出高含硫的天然氣，如何提高高含硫天然氣的凈化技術成為當前最為重要的研究內容。