[发明专利]一种高容脱硫剂及循环吸收再生使用该脱硫剂的脱硫系统

说明书

本发明公开了一种高容脱硫剂，涉及天然气脱硫领域，其技术方案要点是按质量份数计，包括络合铁30～300份、螯合剂A 20～80份、硫磺润滑剂7～15份、稳定剂50～150份，同时，pH值控制在6.5～10.5。该种脱硫剂的硫容高，脱硫效果强，同时使用寿命长，有效地满足了天然气的脱硫作用。同时，本申请的脱硫系统操作简单、设备成本低、安全系数高，适合推广使用。

技术领域

本发明涉及天然气脱硫领域，特别涉及一种高容脱硫剂及循环吸收再生使用该脱硫剂的脱硫系统。

背景技术

天然气作为清洁能源，广泛的运用于化工行业和民用。天然气中含有硫化氢、硫醇类物质、重烃气、饱和水以及其它杂质，天然气中的硫化氢遇水形成弱酸，弱酸的存在会造成钢制等设备和管路的腐蚀。另外，如果将含有硫化氢的天然气作为民用燃料使用时，天然气燃烧后产生的排放废气中会含有硫化物，而硫化物也会污染环境，危害人的健康。因此，对开采出的天然气首先需将其中的硫化氢脱除，以满足工厂生产和民用商品气的使用要求。

目前，国内天然气采用的脱硫方法主要有湿法工艺和干法工艺。其中，湿法脱硫是指通过气-液接触，将天然气中的硫化氢转移至液相，从而使得天然气得到了净化，而后对脱硫液进行再生循环使用。干法脱硫采用固体脱硫剂，将原料气以一定空速通过装有固体脱硫剂的固定床，经过气-固接触交换，将气相中的硫化氢吸附到脱硫剂上，从而达到净化原料气的目的，一般采用三塔或两塔串并联工艺。

现有在国内，对于偏远乡镇的小规模用气一般采用是干法脱硫工艺，且部分偏远井站的自用气也采用固体脱硫剂进行脱硫，一些潜硫量较低的地方一般也是使用固体脱硫剂脱硫。固体脱硫剂一般的主要成分是氧化铁，用氧化铁与硫化氢接触，以达到脱出天然气中硫化氢的目的，具体做法是将固体脱硫剂装入脱硫塔，含硫天然气低进高出进入塔内，气体与固体脱硫剂充分接触，气体中的硫化氢与脱硫剂中的氧化铁充分反应，达到脱硫的目的。

采用氧化铁为脱硫剂的干法脱硫工艺，有以下的劣势：(一)由于颗粒状脱硫剂铺设在瓷球上，在装填塔时，受外力作用，脱硫剂粉末化受力不均匀，造成气流通道不均匀性，气流流经脱硫塔盘，会形成固定的通道，而不是均匀的从脱硫剂堆积层内部通过，形成不均匀的接触，导致脱硫反应的不均匀性。脱硫剂遇水易板结，反应不充分。这造成了固体脱硫剂实际硫容与理论值具有较大差异的原因。

(二)固体脱硫剂与硫化氢的反应为放热反应，若控制不当，过多的氧气进入塔内，使反应过热而发生自燃，塔内属于密闭空间，与残留的天然气发生闪爆，容易造成安全事故。

(三)现场一般对失效的脱硫剂不进行再生，因而，造成了脱硫剂的使用效率明显下降的问题。而且，脱硫剂失效后，就需要更换，且清掏出的脱硫剂废渣一般会直接存入干化池或由厂家特殊处理，为保证更换脱硫剂操作的安全，要求对塔内进行充分的氮气置换，再对脱硫剂废渣充分润湿后，才能开塔进行清掏操作。由于固态脱硫剂在塔内堆放时易受重力、气体压力和反应后产物水的作用，容易形成板结。同时，开塔前水的润湿并不完全充分，开塔清掏过程中脱硫剂自燃现象经常发生。并且，脱硫剂的清掏和装填需要操作人员进入受限空间作业，而氮气置换不充分、装填时产生的粉尘等因素均会对操作人员带来伤害，引发安全事故。

(四)废渣处理难度大。一般脱硫塔附近都设有干化池，用于存放废弃的固体脱硫剂，但这种存放方式不能保证废渣的安全，在气温较高的夏天，干化池可能会自燃。由于雨水的影响，若防渗水措施不当或空高不足，废弃物随雨水溢出而造成环境污染的事故。环保需求的日益提升，废渣存放或处理的费用相应增加，固体脱硫剂实际费用也增加。

综上所述，固体脱硫剂存在脱硫效率低，脱硫剂再生操作风险大，更换脱硫剂操作复杂、风险高，废渣处理困难等不利的因素。随着人们对环保的要求越来越高，固体脱硫剂的使用也逐渐受到限制，特别是废渣的处理一般采用堆放或深填埋的方式，已不能满足现有的需求，替换其应用是必然的趋势。

发明内容