[发明专利]天然气常温精脱硫化氢的方法

说明书

技术领域

本发明属于天然气净化处理技术，具体涉及一种天然气常温脱硫方法。

背景技术

天然气作为一种绿色洁净能源，其开发和利用越来越受到人们的重视，各国对天然气质量都有相应的净化标准。发展天然气工业，必须研究发展天然气净化工艺，解决天然气的输运储备和无害利用问题。脱硫一般采用干法脱硫，干法包括氧化铁法、氧化锌法、活性炭法、分子筛法等，干法适用于低含硫气体处理，以其工艺简单、操作方便、脱硫精度高、能耗低而被广泛应用。氧化铁因按化学吸收机理脱硫，故在有氧或无氧气氛下均可应用，但空速不能太高，耐水性较低。氧化锌存在能耗高、开车时间长、价格贵等缺点。

活性炭类脱硫剂常用于有氧、高湿度气氛中脱除H₂S。传统活性炭脱硫由于吸附和反应速率低，且硫容较低，难达到工业脱硫要求。

发明内容

为了克服现有技术领域存在的上述缺陷，本发明的目的在于，提供一种天然气常温精脱硫化氢的方法，该方法具有脱硫反应速度快、硫容高，可以大幅度降低生产成本、提高生产效率。

本发明提供的天然气常温精脱硫化氢的方法，采用以下技术方案：天然气经干燥、气水分离后进入装有活性碳精脱硫剂的精脱塔，在脱硫剂作用下，脱除气体中的H₂S；精脱硫剂均分两层或多层装填，床层总高径比为1.5－4.0，温度为常温~150℃，压力为常压~2.5Mpa；用测硫仪测量，当脱硫塔脱硫后天然气中H₂S含量达到5mg/Nm³时，完成脱硫过程。

所述的脱硫剂是以颗粒或成型活性炭为载体，负载活性组份CuO，脱硫剂中CuO的含量为2～9Wt％。径向抗压碎强度≥60N/cm，堆密度0.5－0.7kg/l，比表面>140m²/g，比孔容0.4-0.8ml/g。

实现上述天然气常温精脱H₂S艺的主要原理为：

CuO+H₂S           CuS十H₂O十Q

40－150℃

2H₂S＋O₂                 2S十2H₂O十Q

40－150℃

式中Q为热量。

完成脱硫操作后，对脱硫塔进行再生，将需再生脱硫塔切换出来，再生过热蒸汽先经减压阀减压，自塔顶部通入，塔内温度逐渐上升，蒸汽凝液和自脱硫剂中解吸出的硫化物等组分通过脱硫塔底部排出；蒸汽流量控制在10 m³/分钟，随着再生的进行，床层温度逐渐上升，升至升至100℃～105℃，持续20分钟，然后将床层温度升至约180～200℃。每20分钟取样分析，分析再生气中硫化物含量指标，当再生气中H₂S含量小于1 mg/ m³  时，再生完成。

再生完成后，须对脱硫塔及管线进行干燥；来自界区外的氮气首先经氮气加热器加热，采用低压蒸汽加热至120～150℃，再经减压阀减压至0.2MPaA 后，自底部通入脱硫塔；塔内再生后残留水蒸汽、硫化物等杂质经热氮气吹扫干燥带出；氮气流量控制在30m³/分钟，通过分析干燥废气中的水含量小于0.5 g / m³时，确定干燥完成，塔内操作压力0.2MPaA，操作温度为142～150℃。

本发明提供的天然气常温精脱硫化氢的方法，其有益效果在于，采用载铜活性炭作为脱硫剂进行脱硫，利用活性炭材料的特殊表面结构，通过吸附、氧化实现H₂S的净化。该过程具有脱硫反应速度快、硫容高等特点，大幅度提高了生产效率；脱硫剂可以再生，重复利用，大量节约资源，大幅度降低了生产成本。

具体实施方式

下面结合一个实施例，对本发明提供的天然气常温精脱硫化氢的方法进行详细的说明。

实施例