摘 要:近年來,我國的石油天然氣等化工行業(yè)發(fā)展速度加快,液化石油天然氣在化工生產(chǎn)應用的過程中必須要先進行脫硫處理,因此液化石油天然氣脫硫技術的發(fā)展與改進正成為我國化工行業(yè)生產(chǎn)的關鍵。未處理過的液化石油天然氣中存在許多的雜質(zhì),這些雜質(zhì)中除了含有H2S和CO2等酸性成分外,還包含硫醇等有機硫成分,這些硫成分會對石油天然氣的提煉產(chǎn)品的加工和生產(chǎn)環(huán)境保護工作造成不利的影響。液化石油天然氣的脫硫以及對其所含的硫化物的檢驗成為液化石油天然氣生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)。目前,國內(nèi)外脫硫和硫化物檢驗方法正在不斷的發(fā)展,對液化石油天然氣進行脫硫的方法日益增多,本文將簡單分析目前較常用的幾種石油天然氣脫硫方法。
關鍵詞:石油天然氣 脫硫技術 硫化物
中圖分類號:TE62 文獻標志碼:A 文章編號:1672-3791(2011)10(c)-0000-01
1 干法脫硫
液化石油天然氣的干法脫硫技術是目前在生產(chǎn)過程較為常用的脫硫方法之一,其主要的脫硫原理是利用特殊的固體吸附劑與液化氣體中所包含的H2S、CO2等硫化物進行吸附并與之發(fā)生化學反應,以此完成脫硫。較為常見的固體吸附劑有鐵系、鋅系、錳系氧化物較為活潑氧化物。干法脫硫方法有許多優(yōu)點,主要表現(xiàn)在液化石油天然氣脫化后的氣體硫含量較低;但是,干法脫硫還是存在一些缺陷,一般進行干法脫硫所需的設備一般較為龐大,而且所應用的脫硫劑不能再生或再次利用,只能直接廢棄,在這就會降低生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量并且增加脫硫技術的成本,因此這種干法脫硫技術目前主要應用于含硫成分較低的氣體的精細脫硫生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。近年來,液化石油天然氣干法脫硫技術由于其簡單的操作工業(yè)和成熟的技術得到了廣泛的應用,最為常用的脫硫劑就是氫氧化鐵,也就是多種結晶形態(tài)的水和氧化鐵。但是,干法脫硫方法所采用的脫硫劑一般是非再生的,因此他的應用受到了一定的限制。
2 濕法脫硫
除了以上介紹的干法脫硫以外,液化石油天然氣還有一種較為常見的技術,叫做濕法脫硫。濕法脫硫一般又分為吸收法和濕式氧化法兩大類。而吸收法還可以按照其進行吸收原理的差異再次分為化學吸收法、物理吸收法以和化學-物理吸收法?;瘜W吸收法脫硫所依據(jù)的原理是利用適當?shù)拿摿騽┤芤簳诔丨h(huán)境下與H2S和CO22,這種方法可以基本上實現(xiàn)液化石油天然氣使用的脫硫劑溶液能夠循環(huán)使用。目前,N-甲基二乙醇胺脫硫方法已經(jīng)成為國內(nèi)外對液化天然氣進行脫硫最主要的方法。此外,物理吸收法主要是利用聚醇醚溶液為作為脫硫劑,其主要作用原理是根據(jù)與脫硫技術相類似的相容原理,通過氣體中所含的硫化物在溶液中發(fā)生溶解而將硫成分脫除,例如,石油氣中的硫化氫等硫化物將會由于在溶劑中出現(xiàn)較大的溶解度而從氣體中脫除硫成分。但是,這種物理吸收法所用的脫硫溶劑比較大,并且脫硫效率較低,因而這種脫硫裝置的應用正在不斷減少。
3 膜分離法脫硫
對液化石油天然氣進行膜分離法脫硫主要是指,利用半滲透膜的選擇性和膜兩側的能量差,將氣體中存在的H2S和CO2和其他組分相分離,但是,這種膜分離方法所需要的制模工業(yè)較為誤差,切膜系統(tǒng)造價相當昂貴,因此也就限制了這種技術在實際工業(yè)生產(chǎn)中的推廣使用,只有美國和加拿大的幾家公司能夠采用這種脫硫技術。而更為廣泛使用的分離石油天然氣中的 H2 S和 CO2的方法是纖維液膜接觸器的脫硫方法,該技術中應用的堿液在通過反應器時能夠均勻的分布與親水性現(xiàn)為液膜的表面,這就為增大了 LPG的接觸面,促使 PLG中的硫化氫等硫化物能夠與這種堿液充分的發(fā)生反應,也就提高了脫硫效率。與上文中提到的濕法脫硫技術比,這種廣泛應用的纖維液膜脫硫方法同時又具有能耗低、投資成本低、工藝簡單、操作簡便、效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等更多的優(yōu)勢。這種方法能夠提高堿液的利用率,使得生產(chǎn)過程中堿渣的排放量大為減少,而其更為簡單的工業(yè)操作流程,正適合對目前傳統(tǒng)的脫硫技術進行改造。
4 生物脫硫
在石油和天然氣的各種脫硫方法中,生物脫硫方法具有經(jīng)濟、環(huán)保等多種優(yōu)點,近年來的研究與應用均顯現(xiàn)出其迅速發(fā)展的勢頭。生物脫硫技術主要是應用于對煤炭脫硫及廢水處理中,后來逐步發(fā)展到石油和天然氣脫硫中。生物脫硫技術主要是指利用一些微生物使其在光的作用下,能夠將液化石油天然氣中包的H2S和CO2等硫化成分轉化為各種硫單質(zhì)和碳水化合物,但是這種技術主要還是處在實驗性探索階段。目前所應用的石油天然氣生物脫硫方法主要是在溫和的外部環(huán)境條件下,利用一些有機微生物或酶對硫成分進行催化脫硫反應,將液化石油天然氣中包含的各種非水溶性的硫化物逐步的轉化為水溶性化合物進而再將硫成分進行脫除。
5 結語
隨著石油天然氣等相關化工行業(yè)的不斷發(fā)展,加強石油天然氣的脫硫方法研究已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展所關注的熱點和重點,但是由于石油天然氣中所含硫化物的種類和存在形式十復雜,還存在不斷變化的可能,同時現(xiàn)階段可采用的催化劑種類也比較繁多,因而目前對脫硫反應的研究還將主要呈現(xiàn)螺旋式的發(fā)展趨勢。這種發(fā)展方式也為我國石油天然氣脫硫技術開發(fā)新工業(yè)和不斷優(yōu)化現(xiàn)有工藝提供了基礎和保障。目前,我國化工行業(yè)所采用的脫硫方法和技術大都較為復雜,并且成本較高,急需要進行一些新工藝、新技術的研究和開發(fā),研究并發(fā)展一些工藝簡單、成本較低、安全高效的脫硫方法已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的關鍵。根據(jù)我國石油天然氣脫硫技術的發(fā)展現(xiàn)狀,結合目前對環(huán)保的深刻要求,進一步的加大對脫硫技術的研究將有著深遠和重大的意義。
參考文獻
[1] 翟軍著.液化氣脫硫工藝現(xiàn)狀淺析[J].黑龍江石