高含硫天然氣脫硫處理研究開題報告

1、南南石油上當(dāng)系用公木當(dāng)晚畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告畢業(yè)設(shè)計題目：高含硫天然氣脫硫處理研究學(xué)生姓名：衽學(xué)號： 0915010139專業(yè)：石油化工生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)教師:趙建華職 稱： 助教2012年3月6日畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告文獻(xiàn)綜述天然氣是一種潔凈、方便、高效的燃料，也是非常重要的化工原料。從井場出 來的天然氣多數(shù)含有H2S,為了達(dá)到管輸標(biāo)準(zhǔn)必須對它進(jìn)行處理。用于天然氣脫除酸性組分的方法有很多，大體可分為干法和濕法兩大類。干法 脫硫現(xiàn)在工業(yè)上已很少應(yīng)用，濕法脫硫以醇胺法應(yīng)用最廣。近年在川東北發(fā)現(xiàn)了開 發(fā)前景巨大的天然氣氣藏，但該區(qū)氣田高含硫化氫。高含硫天然氣的凈化問題，國 內(nèi)尚無成熟的技術(shù)可借鑒。

2、天然氣凈化工藝中脫硫劑性能的好壞直接關(guān)系到凈化氣 能不能達(dá)到凈化指標(biāo)。為此，有必要開發(fā)出一種適合高含硫天然氣凈化的高效新型 脫硫劑。本論文針對高含硫天然氣研制了多種脫硫配方溶液，選取MDEA為基本溶劑， 添加能夠改善溶劑性能的多種活性組分，復(fù)配了一系列的溶劑。通過靜態(tài)脫硫試驗(yàn), 篩選出效果好的AY-2,并確定了最佳加入量為5%。再對篩選出來的溶液做起泡趨 勢的測定實(shí)驗(yàn)，確定消泡劑的最佳用量為13. 5mg/L。然后對配方溶液作具體的評價。 考察其在不同吸收溫度、不同H2s濃度、不同溶液濃度、不同氣體流速、不同吸收 溶液體積等主要因素對配方溶液脫硫效率的影響，確定了在常壓、20c左右的最佳 操作

3、條件：氣體流速90nli/min； H2s濃度為10% (v)左右；溶液濃度為40% (w)； 吸收液體積為120ml,吸收時間20min時該配方溶液的脫硫效果較好。論文還考察 了配方溶液對鋼材的腐蝕性，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)脫硫溶液對鋼材的腐蝕性是較低的。畢業(yè)設(shè)計（論 文）開題報告2.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：化學(xué)吸收法這類方法是以可逆的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，以堿性溶劑為吸收劑的脫硫方法。溶劑與 原料氣中的酸性組分反應(yīng)而生成某種化合物；吸收了酸氣的富液在升溫降壓的條件 下乂能放出酸氣。這類方法中最具代表性的是堿性鹽溶液法和醇胺法。前者在工業(yè)上 常用的有本菲爾德法、卡塔卡勃法和氨基酸

4、鹽法等等。他們雖然也能脫除H2S,但是 主要用于脫除C02,在天然氣工業(yè)中應(yīng)用不多口。醇胺法是天然氣脫硫最常用的方法。以它們處理含酸性組分的天然氣，再后繼以 克勞斯法裝置從再生酸氣中回收元素硫，是天然氣脫硫工業(yè)上最基本的技術(shù)路線。常用有機(jī)醇胺類溶劑主要有一乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、甲基二乙醇胺 （MDEA）、其中以MDEA應(yīng)用最為廣泛。甲基二乙醇胺（MDEA）是一種叔醇胺，雖然它和H2s的反應(yīng)能力稍差，但在H2s和C02共存時，對H2s的選擇性優(yōu)于其 它醇胺類，同時焰變和飽和蒸氣壓也較MEA和DEA低。因而自80年代以來得到廣泛應(yīng) 用，成為最受重視的一種液相脫硫劑25 o目前，醇胺

5、吸收一Claus硫磺回收組合工藝在高含硫天然氣預(yù)處理方面得到了廣泛©2008 Library of Petroleum University西南石油大學(xué)2008屆碩士學(xué)位論文 2應(yīng)用。該工藝較少依賴組分分壓，對燃類溶解度很小，燒損失低；可根據(jù)氣體組成 靈活地調(diào)節(jié)配方。另外，可控制H2S、C02的反應(yīng)速度與程度，以同時脫除COS等有 機(jī)硫。但該技術(shù)工藝復(fù)雜，設(shè)備投資大，同時胺液脫硫處理過程本身存在腐蝕、溶液 降解及發(fā)泡等操作困難因素，處理后尾氣中H2s和S02濃度仍然偏高。因此，幾乎 不用于低含硫天然氣及偏遠(yuǎn)氣田高含硫天然氣處理過程。物理吸收法物理吸收法包括冷聚乙二醇二甲醛法、冷甲醇法

6、、-中基此咯烷酮法、碳酸丙烯酯法（Fluor Solvent法）、。甲基。-己內(nèi)酰胺法（NMC法）等。聚乙二醇二甲醛法6：用聚乙二醇二甲醛作溶劑，旨在脫除氣體中的C02和H2S,這種溶劑對H2s的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于C02,由于聚乙二醇二甲醛具有 吸水性能，因而該法還能同時產(chǎn)生一定的脫水效果，該法在工業(yè)上的應(yīng)用至今仍限于 相對低的H2s負(fù)荷氣（2.29g/m3）。其優(yōu)點(diǎn)是溶劑無腐蝕，損耗小，存在缺點(diǎn)是溶劑 還能吸收重燃。冷中醇法7、8：自20世紀(jì)50年代由德國林德公司和魯奇公司開發(fā)使用以來， 以其優(yōu)越的性能，在化肥工業(yè)、石油工業(yè)、城市煤氣工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。低 溫甲醇洗因用途的不同而采用的再

7、生解析過程流程有所不同。低溫甲醇洗法用于天然 氣凈化過程具有以下特點(diǎn)：溶解度高，甲醇在低溫高壓下，對C02、H2S、COS和H20有較大的溶解度，是熱鉀堿溶液的10倍。而且不用化學(xué)法再生時的大量熱能，大 大降低了凈化成本，減少了設(shè)備投資；選擇性強(qiáng)，甲醇對C02、H2S、COS和H20的溶 解度大，但對其它組分的溶解度小，這樣就可以同時將有害物質(zhì)吸收分離掉；化學(xué)穩(wěn) 定性和熱穩(wěn)定性好，在吸收過程中不起泡，有利于穩(wěn)定生產(chǎn)；在低溫下甲醇粘度小， 具有良好的傳熱、傳質(zhì)性能；腐蝕性小，不需要特殊的防腐材料，節(jié)省設(shè)備投資；甲 醇價廉易得。缺點(diǎn)是中醇有毒，需要冷源。甲基毗咯烷酮法9、10：采用物理溶劑N-甲基

8、毗咯烷酮，用于對酸性氣體進(jìn)行粗脫。這種溶劑的沸點(diǎn)很高，處理后的H2s含量可降至符合管輸標(biāo)準(zhǔn)。H2S在該溶劑中的溶解度較C02高，即使在H2s與C02的比例相對小的情況下，也可 用來選擇性地除去H2s溶劑可溶解低級硫醇、H2S、C0S和C02,酸性氣體不會使©2008 Library of t Petroleum University適合于高含硫天然氣凈化的新型脫硫劑研究3溶劑降解。該法用于碳鋼設(shè)備中，無明顯腐蝕。碳酸丙烯酯法(Fluor Solvent法)11、12：美國Fluor公司首先研究開發(fā)了碳 酸丙烯酯法，主要用于從高酸氣分壓氣體中脫除C02和H2S,也可以脫除有機(jī)硫化物，吸

9、 收在低溫下進(jìn)行，有時需用制冷設(shè)備冷卻貧液，它與聚乙二醇二甲暇法相比，它對C02和H2s的溶解能力不如后者，此外碳酸丙烯酯法H2s對C02相對溶解度的比值小 于聚乙二醇二甲醛法。可見聚乙二醉二甲醛法較碳酸丙烯酯法更適合用于脫除H2s特別 是選擇脫除H2s的情況。X-甲基£-己內(nèi)酰胺法(NMC法)13：適合于脫除氣體中的有機(jī)硫化物，特別是 硫醇，此外，對H2s的選擇性要強(qiáng)于C02,故亦可用于脫除H2S。NMC法目前尚缺乏 實(shí)用數(shù)據(jù)，其工業(yè)脫硫應(yīng)用尚不成熟。物理化學(xué)吸收法物理化學(xué)吸收法是指以物理溶劑與化學(xué)溶劑（胺類）組成的溶液（一般還含有少量的水）脫除氣體中酸性組分的方法。最早使用的是醇

10、胺一甘醇，采用這一體系是 為了解決天然氣的同時脫硫脫水問題，后來因此體系的醇胺變質(zhì)及系統(tǒng)腐蝕都比較嚴(yán) 重等問題而逐步停止使用。迄今為止國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的是颯胺法。颯胺法凈化天然氣的工藝流程與醇胺法相同，差別僅僅是使用的吸收溶液不同，颯胺法采用的溶液包含有物理吸收溶劑和 化學(xué)吸收溶劑，物理吸收溶劑是環(huán)丁碉，化學(xué)吸收溶劑可以用任何一種醇胺化合物， 但常用的是二異丙醇胺（DIPA）和甲基二乙醇胺（MDEA）。碉胺法溶液的酸氣負(fù)荷兒 乎正比于氣相中酸氣分壓，因此，處理高酸氣分壓的氣體時，颯胺法比化學(xué)吸收法有 較高的酸氣負(fù)荷，因?yàn)轱S胺溶液中含有醇胺類化合物，因此凈化氣中酸氣含量低，較 易達(dá)到管輸要求的氣

11、質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。由于碉胺法兼有物理吸收法和化學(xué)吸收法二者的優(yōu)點(diǎn)。 此外，良好的脫有機(jī)硫能力則是其重要特點(diǎn)。因而自1964年工業(yè)化以來發(fā)展很快， 現(xiàn)在已成為天然氣脫硫的重要方法之一。但是該方法不能深度脫硫，常用于硫的粗脫。畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告參考文獻(xiàn)：1葉敬東，王國興，黃新偉，孔渝華.干法脫硫化氫技術(shù)進(jìn)展J湖北化工，1995, (02). 王國興，胡典明，魏華，王賢超,張傳學(xué)，王先厚,孔渝華.EF-2型特種氧化鐵精脫硫 劑的特性及工業(yè)應(yīng)用J湖北化工，1999, (02).3葉盛芳，張鴻林,吳永國，孫中耀.NHD法脫酸性氣體的工業(yè)應(yīng)用J化肥設(shè)計, 2001,(01).4林民鴻，樊玲.NHD凈化工藝應(yīng)用

12、領(lǐng)域J化肥設(shè)計,2002, (05).5王世娟，王軍民.石油氣凈化脫硫技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用J化工進(jìn)展,2002,(02).6姚雄生，金雯.N-甲酰嗎咻脫硫新工藝J化工生產(chǎn)與技術(shù),2002, (05).7馬肖衛(wèi)，李國建.生物法凈化H_2s氣體的研究J環(huán)境工程，1994,(02).8邵立明，何品晶，傅鐘，李國建.固定化微生物處理含H_2S氣體的試驗(yàn)研究J環(huán) 境科學(xué)，1999,(01).9徐心茹，楊敬一,李少萍，張一安.高效選擇性脫硫劑的消泡性能研究J華東理工 大學(xué)學(xué)報,1999,(05).10翟軍.液化氣脫硫工藝現(xiàn)狀淺析J黑龍江石油化工，1998,(02).II湯渭龍，徐金火，沈復(fù).硫化氫二氧化碳與二

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