选择原则：如何优选脱硫方法？

天然气脱硫方法的选择,不仅对于脱硫过程本身,就是对于下游工艺过程,包括酸气处理和硫黄回收、脱水、天然气液回收等都有很大的影响。针对一个特定的脱硫装置,选择脱硫方法要考虑下列因素:

1)有关大气污染的脱硫及/或尾气处理规范。

2)酸性气中气相杂质的类型及含量。

3)对脱除酸性气体后脱硫气(或净化气)的技术要求。

4)对酸气的技术要求。

5)需要处理的酸性气的体积流量。

6)酸性气中的烃类组成。

7)对需要脱除的酸气组分的选择性要求。

8)需要处理的酸性气温度和压力,脱硫气外输时所要求的温度和压力。

9)投资及操作费用。

10)方法的专利费。

11)对液体产品的技术要求。

以下是选择天然气脱硫方法的一些经验:

1)处理量比较大的脱硫装置,应首先考虑醇胺法及砜胺法。

2)酸气分压低、CO₂含量比H₂S含量较高时,H₂S指标要求严格并需同时脱除CO₂时,可选MEA、DEA或混合醇胺法。若含有较多COS、CS₂,可选用砜胺法或DEA(轻微降解),不应采用MEA。

3)酸气分压高、烃类含量低,可选砜胺法或物理溶剂法。若烃含量高,不应选择物理溶剂法,考察经济性,可选用MEA、DEA或MDEA方法,工艺中应升高富液闪蒸温度,提高烃回收效率。(www.xing528.com)

4)H₂S含量高,选择性脱硫,可选用MDEA、砜胺-Ⅲ溶液、DIPA,MDEA优于DIPA。当CO₂也有严格的净化规格时,可采用活化MDEA或MDEA配方溶液。

5)CO₂/H₂S比较大(如大于6时),可选用MDEA或MDEA配方溶液,气液比大,节能效果好。

6)主要脱除天然气中大量CO₂时,可选用活化MDEA法,物理溶剂法亦可考虑。小流量、烃至少的可选用膜分离法。

7)CO₂驱油伴生气应用低温分离法。

8)除H₂S及CO₂外,天然气中含有相当量有机硫需要脱除才能达到质量指标时,宜选用砜胺-Ⅱ或砜胺-Ⅲ型工艺。若还需要选择性脱除H₂S,应选用矾胺-Ⅲ型工艺。

9)处理H₂S含量低的小股天然气(其硫含量低于0.1t/天,最多不超过0.5t/天),可采用固体氧化铁脱硫剂或氧化铁浆液等方法。处理H₂S含量不高、含硫量在0.5～5t/天间的天然气,亦可考虑采用直接转化的铁法、钒法或PDS法等。

10)高寒及沙漠缺水区域,可选择二甘醇胺(DGA)。DGA在较高吸收温度也可保证H₂S的净化度,故再生后溶液的冷却可只用空冷而无须水冷,故可用于缺水区域。DGA的质量分数通常在60%以上,凝点在-20℃以下,故可用于严寒地区。

表2-12列出一些脱硫方法的特征,可供选择脱硫方法时参考。

表2-12 气体脱硫方法特征综合表

注:表中mg/m³为标准状态下的mg/m³。

①高纯度型。

②COS仅仅水解。

③这方法稍有选择性。

④可以满足特定的设计要求。