脱硫工艺比选.pdf

目前，国内外的天然气脱硫方法非常多，总的来说可分为间歇法、化学吸
收法、物理吸收法、联合吸收法（化学―物理吸收法）、直接转化法，以及在80
年代工业化的膜分离法等。其中，采用溶液或溶剂作脱硫剂的脱硫方法习惯上又

统称为湿法，采用固体作脱硫剂的脱硫方法又统称为干法。
2.3.1物理吸收法
这类方法又称为物理溶剂法。它们采用有机化合物为吸收溶剂（物理溶剂），
对天然气中的酸性组分进行物理吸收而将它们从气体中脱除。在物理吸收过程
中，溶剂的酸气负荷（即单位体积或每摩尔溶剂所吸收的酸性组分体积或摩尔量）

与原料气中酸性组分的分压成正比。吸收了酸性组分的富剂在压力降低时，随即
放出所吸收的酸性组分。物理吸收法一特般在高压和较低温度下进行，溶剂酸气
负荷高，故适用于酸性组分分压高的天然气脱硫。
2.3.2化学吸收法
这类方法又称化学溶剂法。它以碱性溶液为吸收溶剂（化学溶剂），与天然

气中的酸性组分（主要是HS和CO）反应生成某种化合物。吸收了酸性组分的
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富液在温度升高、压力降低时，该化合物又能分解释放出酸性组分。这类方法中

最有代表性的是醇胺（烷醇胺）法和碱性盐溶液法。属于前者的有一乙醇胺（MEA）
法、二乙醇胺（DEA）法、二甘醇胺（DGA）法、二异丙醇胺（DIPA）法、甲基二
乙醇胺（MDEA）法，以及一些有专利权的方法如胺防护（AmineGuard）法、Flexsorb

法和Gas/Spec法等。醇胺法是最常用的天然气脱硫方法。
2.3.3联合吸收法
联合吸收法兼有化学吸收和物理吸收两类方法的特点，使用的溶剂是醇胺、
物理溶剂和水的混合物，故又称为混合溶液法或化学-物理吸收法。目前，常用

的联合吸收法有：①萨菲诺（Sulfinol）法，吸收溶剂为环丁砜（二氧化四氢噻

吩）和DIPA的水溶液（Sulfinol—D法）或环丁砜和MDEA的水溶液（Sulfinol-M
法），习惯称为砜胺法；②Optisol法，吸收溶剂由醇胺、有机溶剂和水组成。
此外，还有Amisol、Selefining、UcarsolLE法等。
2.3.4直接转化法

氧化还原法的主要原理是HS由碱性溶液吸收后，以空气氧化再生溶液，把
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被碱性溶液吸收的HS直接氧化生成硫，然后鼓入空气，使吸收剂再生，从而使
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脱硫和硫磺回收合为一体。该法的特点是可直接生成硫，不存在二次污染问题，
但由于吸收剂的硫容量（即单位质量或体积吸收剂能够吸收的的硫的质量）较低

（一般在0.3g/L一下），溶液循环量大，故适用于原料气压力较低及处理量不大

的场合。该法的种类很多，主要有LO-CAT法、Stretford法和Sulferox。其中
LO-CAT法自80年代问世以来，推广速度颇快。中石油西南分公司的隆昌天然气
净化厂于2001年引进该装置，应用良好。LO-CAT工艺是GTP公司的专利。此工
艺已有160多套工业装置在运转。该工艺不用任何有毒化学品，不生产有害副产

物，已被美国环保局列为最佳可用控制技术(BACT)。此工艺适用于各类气流，包

括空气、天然气、C0、胺洗酸性气、生物气、填埋处置气、地热气和炼厂燃料
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气。
化学吸收法、物理吸收法、联合吸收法及直接转化法因都采用液体脱硫剂，
故又统称为湿法。
2.3.5间歇法

间歇法按其脱硫原理又可分为化学反应法与物理吸附法两种，其特点是反
应或吸附过程都是间歇进行的。属于前者的有海绵铁法、氧化铁浆液法

（slurrisweet）、锌盐浆法（chemsweet）及苛性钠法。由于脱硫剂在使用失效
后即废弃掉，因而仅适用于HS含量很低及流量很小的天然气脱硫。属于后者的
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有分子筛法、固体脱硫剂法，它适用于天然气中酸性组分含量低的场合。

2.3.6膜分离法
这类方法是70年代以来发展起来的一门新的分离技术，它借助于膜在分离

过的选择渗透作用脱除天然气中的酸性组分，大多用于从CO含量很高的天然气
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中分离CO。
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2.4硫磺回收率

从脱硫装置来的酸气，进入硫磺回收装置处理。经硫磺回收装置回收硫磺后，
尾气经焚烧设施焚烧后排放。有关硫磺回收率和尾气排放速率的规定如下：

（1）《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)的规定
按照1997年1月1日起实施的国家标准《大气污染物综合排放标准》

(GB16297-1996)的规定，新污染源SO排放限值列于表2.4-1。
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表2.4-1新污染源SO排放限值
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污染物最高允许排放浓最高允许排放速率(kg/h)
度(mg/m3)排放筒(m)二级三级
152.63.5
204.36.6
301522
402538
503958
二氧化硫960
605583
7077120
80110160
90130200
100170270
天然气脱硫装置