石油气的净化脱硫技术

摘 要: 石油气脱硫净化，是天然气和炼厂气的一个重要的过程。本文介绍了中石化的发展和应用，天然气和炼厂气脱硫技术，指出，气体脱硫度的要求，并澄清湿法和干法烟气脱硫技术及进展。

关键词： 石油气 天然气 炼厂气 脱硫技术

天然气和炼厂气（液化石油气的总称）在石油和天然气行业的脱硫是一个非常重要的过程，其中涉及石化产品的综合生产和环保。液化石油气的主要成分为C1?C3用户气态碳氢化合物。石油液化气主要目的有两个，一个为化工产品，原料气和其他气体燃料，特别是作为汽车清洁燃料气体被广泛使用。但含有一定数量的液化石油气（LPG）硫化物，无论化工原料气或使用气体燃料，必须先对气体脱硫。因此，液化石油气净化发展和脱硫技术的应用是一个重要的问题，应该引起有关各方开展技术和技术发展的一个富有成效的交流，从而大大提高了一步液化石油气脱硫技术的关注。

一、气体脱硫的净化度

1.1化工原料气的净化度要求

石油气可用作原料的化工产品，如合成氨，甲醇，氢的生产和聚丙烯生产。液化石油气（LPG）作为硫化氢及有机硫化物，羰基硫化物，二硫化碳，在石油气总硫量的硫化物，一般是103至104mg/m3时，烟气脱硫是去除硫化氢和有机硫，使其到一定程度的净化要求。如果原料气中硫含量过高，不仅设备会造成腐蚀，但在合成反应或聚合催化剂中毒，催化剂中毒，失活，化学反应将不会进行。因此，要求作为化工原料，石油气（LPG）为净化气体的总硫含量1mg/m3以下的一般要求的净化。这就要求气体的精脱硫。

1.2燃料气的净化度

大量石油气作为燃料供应的所有类型的用户，在石油气燃烧，石油气（LPG）中的硫化物会被转换为硫氧化物排放到大气中，形成酸雨，大气污染，生态环境被破坏。因此，作为燃料的石油气必须进行脱硫。中国的企业标准 - [Q/SH004.1.13-85]规定在气体燃料氢硫化物浓度小于20 mg/m3，总硫小于180 mg/m3。但与日益严格的环保标准，硫在作为气体燃料中的含量标准不断降低，如目前需要实现的硫化氢含量小于5mg/m3 ，硫总小于30mg/m3。

二、气体净化脱硫方法

石油气的净化脱硫方法一般都可以分为为湿法脱硫和干法脱硫。就其湿法脱硫来说，采用的是液体脱硫剂来脱除气体中的硫化物，这本质上是一个化学吸收或者物理吸收过程。而另一种方法，干法脱硫则是采用某种固体脱硫剂来对气体进行脱硫处理，本质上则是一个物理方法的吸附过程。

1. 湿法脱硫技术简介

湿法脱硫技术具体的说就是采用液体脱硫剂来脱除去石油气中的硫化氢和二硫化碳等硫化物。依据液体脱硫剂的组成成份可分为化学吸收法和物理吸收法。在这其中，醇胺类溶剂是广泛应用的化学吸收剂之一。我国近年来采用过的脱硫剂主要有乙醇胺（MEA ）、二乙醇胺（DEA ）、二异丙醇胺（DIPA ）、（MDEA ）脱硫。目前使用的最广的液体脱硫剂主要成分是甲基二乙醇胺（MDEA） 。

醇胺法脱硫的机理是通过弱酸（H2S ）和弱碱（醇胺）的化学反应形成水溶性络合盐，这是一个可逆、放热反应。

化学反应式为：2RNH2 + H2S = (RNH3)2S

(RNH3)2S + H2S =2 (RNH3)HS

因而，当进行加压、降低温度有利于反应向右进行，而当升高温度、减压则有利于反应向左进行。这就构成了醇胺法吸收脱硫和解吸再生的理论基础。

除此之外，采用聚醇醚溶液为脱硫剂的是物理吸收法（国外都称Selexol 法，国内改进后称NHD 法）。这种物理吸收法的主要机理相似相溶的原理，即通过硫化物在溶剂中溶解而脱除，这种方法在本质上与汽油萃取脱硫的道理是一样的。石油气中含有的硫化氢等含硫化合物在脱硫溶剂中极易溶解而从气体中脱除掉。这种方法的缺点，物理吸收法的溶剂量比较大，故脱硫效率低，这类装置在逐渐减少使用了。

2. 干法脱硫

干法脱硫的脱硫剂一般为非再生性的，所以多用于低含硫量气体的精脱过程。因此它的应用受到一定的限制。

当对气体的净化度要求较高，同时石油气中的硫含量相对较低，这时我们通常要采用干法脱硫或固相脱硫法，其最根本的原理主要是气固物理吸附。JX_1脱硫剂的三聚体的发展，这种含铁的复合金属化合物是一种高效脱硫剂，已应用于数十家石化企业。 HB5由湖北省化学研究所开发的类型，脱硫剂，可用于天然气，炼厂精脱硫工艺，净化气硫含量不大于0.1mg/m3。因此，干法脱硫脱硫剂是铁，锌或锰金属氧化物或水合物，CTB_4主要活性成份为R型氧化铁及水合氧化铁。

另一种类型的固相脱硫剂脱硫剂相比，用活性炭或活性炭改性。浸渍活性炭与过渡金属氧化物，如氧化铁，氧化铜，氧化钙，或添加金属碳酸盐，如碳酸钠，碳酸钾，这几种均都可用于吸附脱硫。

日本京都大学研究开发的COG型低温干法脱硫剂，去除的硫化氢，二硫化碳，COS和其他硫化物气体的，是净化后的气体中的总硫小于1mg/m3 。吸附剂ZnO和Fe2O3的是这种脱硫剂的主要组成部分，吸附表面积几乎达到100平方米/克，空速10-40H-1 。在正常温度和压力下操作的固定床。这项技术和日本化学工业协会科技进步二等奖。

干法脱硫的脱硫剂一般是不可再生的，这么多的罚款低含硫气关闭。其应用受到一定的限制。

三、结语

石油气和炼厂气的脱硫是一个非常重要的工艺过程。以前很长一段时间，我国对此项技术和工艺有着相当一大部分的技术缺陷，也没有得到足够的重视，造成了一些设备大量的溶剂损失和严重腐蚀。因此，石油气净化发展和脱硫技术的应用是一个重要的问题，应该引起有关各方开展技术和技术发展的重视，并且应该与国外同行多多进行一个富有成效的技术交流，从而大大提高了我国石油气脱硫技术，从而提高生产水平。

参考文献

[1]邱晓林； 炼气厂液化石油气（LPG）脱硫醇技术新进展[J];河北化工;1999.04

[2]刁九华; 炼气厂胺法脱硫技术 [J];炼油设计;1999.08

[3]朱慎林，骆广生，张宝清；糠醛精制新型萃取塔的研究和应用 [J];清华大学学报(自然科学版);1997.12

[4]钱建兵 朴香兰 朱慎林;炼油厂液化石油气胺法脱硫工艺设计优化 [J]炼油技术与工程2007 ,01