[发明专利]一种处理高硫天然气的系统和方法

权利要求书

1.一种处理高硫天然气的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1，使高硫天然气原料进入复合溶剂法脱硫单元，在天然气脱硫塔(1)内与贫溶剂接触进行吸收脱硫，从塔顶得到脱硫后天然气，从塔底得到富溶剂；使所述富溶剂经闪蒸并换热后进入溶剂再生塔(3)进行再生，得到酸性气体和再生后贫溶剂；

S2，使步骤S1中得到的所述脱硫后天然气进入三甘醇法脱水单元，在天然气脱水塔(8)中与脱水剂接触进行脱水，从所述天然气脱水塔(8)的塔顶和塔底分别得到产品天然气和富脱水剂，使所述富脱水剂经过闪蒸后进入脱水剂再生塔(10)进行溶剂再生；再生后的脱水剂经换热后循环回所述天然气脱水塔(8)；所述闪蒸的闪蒸尾气与所述脱水剂再生塔(10)的塔顶尾气作为天然气脱水单元尾气送入加氢还原吸收尾气处理单元；

S3，使步骤S1中得到的所述酸性气体进入克劳斯分流法硫磺回收单元，其中一部分所述酸性气体进入克劳斯反应炉(13)的第一区与氧气接触反应，另一部分所述酸性气体进入所述克劳斯反应炉(13)的第二区与从所述第一区来的反应混合气接触反应，从所述克劳斯反应炉(13)得到的高温过程气经换热后进行克劳斯反应和冷凝分离，得到液硫和硫磺回收尾气；

S4，使步骤S3中得到的所述硫磺回收尾气与所述天然气脱水单元尾气混合后进入所述加氢还原吸收尾气处理单元，依次进行燃烧反应、加氢反应、尾气急冷处理、尾气吸收反应和尾气焚烧，得到外排烟气；其中所述尾气吸收反应使用至少部分步骤S1得到的所述再生后贫溶剂，并使所述尾气吸收反应得到的富溶剂返回所述溶剂再生塔(3)进行再生。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高硫天然气原料中CO₂与H₂S的摩尔比CO₂/H₂S为1.0-2.0，有机硫的含量为300-600mg/m³；所述酸性气体中H₂S的含量为20-70mol％。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S3还包括：使所述反应高温过程气经热量回收后依次进入一级硫冷凝器(15)、一级克劳斯反应器(16)、二级硫冷凝器(17)、二级克劳斯反应器(18)和末级硫冷凝器(19)，从所述末级硫冷凝器(19)得到所述硫磺回收尾气，并分别从一级硫冷凝器(15)、二级硫冷凝器(17)和末级硫冷凝器(19)的出口得到所述液硫；并且/或者，

步骤S4还包括：使所述硫磺回收尾气与所述天然气脱水单元尾气混合后进入加氢进料燃烧炉(22)进行燃烧反应，所得混合气体进入加氢反应器(23)进行所述加氢反应，得到加氢尾气；使所述加氢尾气依次经过加氢反应出口冷却器(24)和急冷塔(25)进行所述尾气急冷处理后进入尾气吸收塔(26)与所述贫溶剂接触进行所述尾气吸收反应，从所述尾气吸收塔(26)的塔底得到所述富溶剂，从所述尾气吸收塔(26)的塔顶得到的塔顶气经尾气焚烧炉(27)得到所述烟气；使所述烟气经焚烧炉余热锅炉(28)和烟囱(29)后排放至大气。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S1中，所述天然气脱硫塔(1)的操作压力为2.0-10.0MPa(g)，所述溶剂再生塔(3)的操作压力为0.1-0.2MPa(g)；所述贫溶剂为物理吸收剂和化学吸收剂中的至少一种；

步骤S1中还包括使所述再生后贫溶剂分别经贫富溶剂换热器(5)和溶剂冷却器(30)冷却后进入所述天然气脱硫塔(1)，其中，所述高硫天然气原料中COS与硫醇的体积含量之比为1.0-3.0时，使所述溶剂冷却器(30)出口温度为42-48℃；所述高硫天然气原料中COS与硫醇的体积含量之比为0.2-1.0时，使所述溶剂冷却器(30)出口温度为35-42℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S2中，使所述闪蒸后的富脱水剂进入所述脱水剂再生塔(10)上部与含有水和轻烃的混合气体进行换热。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S3中，以所述酸性气体的总体积为基准，进入所述第一区的酸性气体的体积比例为35-100％；所述第一区的反应温度为950-1500℃，所述克劳斯反应的热反应总转化率为60％以上。