络合铁脱硫工艺尾气处理研究

2014-02-26兰雪诚中石化西南油气分公司油气销售运行处618000

化工管理 2014年14期

兰雪诚(中石化西南油气分公司油气销售运行处618000)

卢克超(中石化西南油气分公司元坝气田天然气净化厂628415)

随着高含硫油气田不断出现,硫化氢尾气污染治理是含硫气田要解决的问题,因硫化氢尾气气体分子扩散快,飘散距离远,恶臭味重,附着力强,在大气中很难被分解,含硫气田生产时排放出的尾气,会对周围的环境造成十分恶劣的影响，为达到环保、安全生产，就络合铁脱硫工艺尾气处理情况介绍如下。

一、络合铁脱硫工艺介绍

络合铁脱硫工艺是一种以铁为催化剂的湿式氧化还原脱除硫化物的方法，他的特点是直接将H2S转化成元素S，H2S的脱除率达99%以上，脱硫效果明显。它适于H2S浓度较低或H2S浓度较高但气体流量不大的场合。在硫产量<20t d时,该工艺的设备投资和操作费用具有明显优势,更重要的优点是该工艺在脱除硫化物过程中,几乎不受气源中CO2含量的影响而能达到非常高的净化度。

络合铁工艺以络合铁的碱性水溶液为主体，溶液中含有性能优良的脱硫剂、稳定剂、硫磺改性剂、铁盐等组成的吸收剂，具有吸收速度快、净化度高、硫磺易回收、络合剂性能稳定和副反应小等特点。

络合铁脱硫法采用碱的水溶液吸收硫化物，H2S气体与碱发生反应生成HS—，通过高价态Fe离子还原成低价态Fe离子，将HS—转化成硫磺。在再生过程中，低价态的络合铁溶液与空气接触氧化成高价络合铁溶液，恢复氧化性能，溶液循环吸收硫化氢气体。其主要反应如下：

1.碱性水溶液吸收H2S、CO2：

2.析硫过程：

3.再生反应：

络合铁脱硫工艺流程：

井口天然气经加热、节流、降压进入络合铁脱硫装置，分液后，含硫天然气被络合铁脱硫液自吸入预吸收塔上部，在喷射器内气、液两相混合，并不断更新、增大接触面积，气、液两相进入预吸收塔下部分离段，气相分离液滴后，进入一级吸收塔，经络合铁脱硫液鼓泡吸收后，天然气进入二、三级填料吸收塔脱除H2S，合格的净化气外输。

络合铁脱硫富液自预吸收塔、一、二、三级吸收塔底部进入闪蒸罐，闪蒸后的气体放空，闪蒸后的富液进入再生槽上部与自吸进入的空气氧化再生，再生后的贫液从再生槽上部溢流进入分离槽，由贫液泵升压打入吸收塔循环吸收。

再生槽内析出的单质硫悬浮于再生槽顶部，并溢流进入硫泡沫槽，在由硫泡沫泵加压打入真空转鼓式硫磺过滤机，清夜返回脱硫循环系统，经过滤机过滤后，硫膏外运。

二、可能产生尾气的原因

络合铁脱硫后尾气中含有大量的有机硫，且主要成分为甲硫醇，其主要原因一是天然气中本身含有甲硫醇，二是由烯烃和硫化氢作用后分离而得。甲硫醇又名硫氢甲烷分子式为CH4S，是最常见的一种醇类恶臭物质，常温下为无色有恶腥气味的气体，熔点为-123.1℃，沸点为7.6℃不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。易燃易爆，爆炸极限为3.9%-21.8%。当气体溢出时，人会再闻后有轻重不同程度的短期不适感，且部分人接触后会产生头晕、恶心、皮肤过敏及眼睛不适等症状。

三、尾气处理方法的探讨

甲硫醇的处理方法有燃烧法、氧化法、吸收法、中和法、吸附法、生物法等方法。

1.恶臭气味处理的方法及特点

处理方法燃烧法定义恶臭物质多为可燃成分，燃烧后分解为无害的水和CO2等无机物质臭氧氧化法吸收法适用高、中浓度恶臭气体的处理特点分解率高，可达99%但燃料费用高，产生NOX、SO2等二次污染物处理效率高，但设备要求高，臭氧需要安全设施。在水中加入一种或几种药剂，针对性的去除某些臭气成分，碱液对H2S、脂肪酸类有效。利用臭氧的强氧化性将臭气成分氧化去除利用恶臭物质溶于水或与其它化学物质发生氧化、中和、络合、成盐反应，生成无味分子利用多孔性固体吸附剂(活性炭、硅胶、沸石等)处理气态污染物，使其中的一种或几种组分，在固体吸附剂表面，在分子引力或化学键力的作用下，被吸附在固体表面，从而达到分离的目的。适用范围适用于高浓度，小气量的可燃性恶臭物质的处理适用中、低浓度恶臭气体的处理吸附法适用低浓度，高净化要求的恶臭气体处理对醇类、脂肪酸类效果明显，且负荷变化小，管理方便

中和法生物法冷凝法使用中和脱臭剂减弱恶臭感官强度的方法利用能够转化或者降解恶臭物质的特殊微生物的高效吸附、吸收和降解作用对含硫、含氨等恶臭气体进行净化。在气液两相共存的体系中，蒸气态物质由于凝结变为液态物质，液态物质由于蒸发变为气态物质适用于需立即、暂时的消除低浓度恶臭气体的场合适用于可生物降解的水溶性恶臭物质的去除适用于有机性气体可快速消除恶臭的影响，灵活性大，但恶臭物质并没有被去除，且需投加中和剂去除效率高，无二次污染；运行稳定，耐冲击负荷；维修维护量少；能耗小、运行费用低对个别有机气体去除效较高。设备和运行费用高，温度控制复杂，一般用于处理高浓度小气量的有机废气、不适合用于臭味控制。