淄博得邦工貿(mào) 2014-11-07 10:05:37

天然氣凈化工業(yè)尾氣處理可以分為四類：
　?。?）還原吸收工藝，將尾氣中所有形式的硫轉(zhuǎn)化為H2S，然后采用不同的方法處理；（2）氧化吸收工藝，將尾氣中所有的硫化物轉(zhuǎn)化為SO2，然后再用溶液吸收SO2或者將SO2回收；（3）低溫克勞斯工藝，在硫露點(diǎn)以下的溫度條件下進(jìn)行Claus反應(yīng)；（4）液相直接氧化工藝。
　　1 還原吸收工藝
      還原吸收工藝的原理是將尾氣進(jìn)行加氫反應(yīng)，尾氣中的含硫組分還原成H2S，采用胺法將生成的H2S選擇性吸收，最后再生或者氣提出來再進(jìn)入克勞斯裝置進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)。加氫工藝投資較高，操作費(fèi)用亦高，但由于可達(dá)到相當(dāng)高的硫收率，如99.8%以上，在環(huán)保要求高的國家和地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。
　　還原吸收法主要包括以下幾種工藝：
　　SCOT工藝、HCR工藝、Resulf工藝、BSRP工藝和RAR工藝。
　　1.1 SCOT工藝所謂SCOT就是指荷蘭殼牌公司的克勞斯制硫裝置的尾氣處理技術(shù)。一般硫回收采用傳統(tǒng)的Claus（克勞斯）工藝（兩級或三級），這種工藝的硫回收率為95%～97%左右，而當(dāng)今社會，對環(huán)境保護(hù)的要求越來越高，允許的排放量越來越少，如果硫磺回收裝置能力大，回收率就要求很高（99%或更高）。在這種情況下，就要考慮采用超級Claus或SCOT尾氣處理系統(tǒng)，但如果要求回收率達(dá)到99.5%以上，一般只能采用SCOT。
　　1.2 HCR工藝意大利NIGI公司開發(fā)的HCR工藝技術(shù)，也是加氫還原吸收工藝的一種。該工藝的主要特點(diǎn)是利用焚燒爐的延期以及制硫爐的過程氣的肺熱加熱尾氣，這樣就不需要額外加熱，做到了廢熱的循環(huán)利用，大大減少了成本，而且該工藝不需要額外氫氣，克勞斯段高溫燃燒爐分解出來的H2足以將剩余的含硫物還原成H2S。
　　1.3 Resulf工藝TPA公司開發(fā)的Resulf工藝包括三種類型：Resulf工藝、Resulf-10工藝和Resulf-MM工藝。與SCOT工藝類似，該工藝將克勞斯裝置的尾氣先進(jìn)行預(yù)熱，然后與混有H2的還原氣體混合，將反應(yīng)器內(nèi)的含硫組分氣體還原成H2S。提高現(xiàn)有的Claus裝置的硫磺回收率，可以采用該工藝進(jìn)行改造。
　　1.4 BSRP工藝由UOP和Parsons公司共同開發(fā)的BSRP工藝主要用于克勞斯裝置的尾氣處理，該工藝在世界范圍內(nèi)得到了較廣泛的應(yīng)用。
　　Claus/BSRP裝置的總硫回收率在可達(dá)到99.8%以上。BSRP采用蒽醌法吸收H2S，排出的尾氣中H2S含量低，但是操作問題較多。
　　1.5 RAR工藝Technip KTI公司開發(fā)了一項(xiàng)名為RAR（還原、吸收、再循環(huán)）的尾氣處理工藝。該工藝是一種基于還原型選擇性胺的工藝：工藝原理已為業(yè)界所熟知．與其他相似應(yīng)用中所使用的類似工藝的原理相差無幾。RAR工藝性能可靠、高效，其硫回收率可達(dá)99.9%，是目前現(xiàn)有技術(shù)中效率最高硫回收工藝。
　　2 氧化吸收工藝
      氧化吸收法是先將尾氣中的硫化物氧化成SO2，然后再用溶液（或溶劑）吸收SO2，最終以硫酸鹽、亞硫酸鹽以及SO2的形式回收的一種方法。
　　屬于該類型的方法很多，多用于排煙脫硫或處理冶煉廠、硫酸廠的尾氣，其中Wellman-lord法用于克勞斯尾氣處理。
　　該方法以亞硫酸鈉溶液吸收SO2，如果尾氣中含有SO3和O2，還會發(fā)生副反應(yīng)，一般在溶液中加蒽醌等作為抑制劑。吸收SO2后亞硫酸鈉在蒸發(fā)器中加熱至105℃，使亞硫酸鈉分解釋放出SO2，SO2返回克勞斯裝置或作其他用途。
　　Wellman-lord工藝需要使用價(jià)格昂貴的耐腐蝕材料，裝置投資較大，且副反應(yīng)較復(fù)雜，雖然在其他工業(yè)上有所應(yīng)用，但很少應(yīng)用于克勞斯裝置的尾氣處理。
　　3 低溫克勞斯工藝
      低溫克勞斯技術(shù)的主要特征是該工藝在硫露點(diǎn)以下進(jìn)行克勞斯反應(yīng)，所以該工藝又被稱為亞露點(diǎn)硫磺回收工藝?？藙谒狗磻?yīng)屬于強(qiáng)烈放熱反應(yīng)過程，因此，低溫有利于平衡向生成硫的方向移動，因此可以提高硫磺回收率。根據(jù)克勞斯反應(yīng)與裝置的關(guān)系，低溫克勞斯工藝可以分為獨(dú)立的低溫克勞斯工藝和組合的低溫克勞斯工藝。
　　4 液相直接氧化工藝
      液相直接氧化工藝是將H2S直接氧化成元素硫的一種工藝技術(shù)。該工藝的原理是先將尾氣中的H2S利用脫硫溶液吸收，然后對其氧化生成元素硫。目前屬于液相直接氧化工藝的脫硫工藝有：Lo-Cat工藝、Stretford工藝、Sulferox工藝。
　　4.1 Lo-Cat工藝Lo-Cat工藝是由U.S Filter/Lo-Cat公司開發(fā)的一種應(yīng)用較為廣泛的脫硫工藝，在國外發(fā)展較快。該工藝主要用于酸性氣、含硫天然、Claus尾氣的處理。其處理的原理氣的壓力和溫度范圍較廣，壓力從0Mpa到6.3MPa，溫度從4.4℃～60℃。對原料氣硫化氫含量的要求也很低，幾ppm到100%的硫化氫都可以采用該工藝進(jìn)行處理。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是處理后的天然氣完全滿足管輸?shù)囊?，?jīng)過該工藝處理后的克勞斯尾氣能直接排放到大氣中，不再需要進(jìn)行焚燒。該工藝雖然工藝簡單，脫硫效果顯著，但是由于螯合劑的價(jià)格昂貴，所以操作成本較高。
　　4.2 Stretford工藝該工藝同樣可以用于酸性氣、含硫天然、Claus尾氣的處理，處理的原料氣的壓力范圍為0MPa到5.0MPa，可以處理含H2S的CO2氣體（CO2含量在99%以上），經(jīng)處理后的氣體中H2S含量<10ppmv，此法總硫回收率在99.9%（質(zhì)）以上。
　　4.3 Sulferox工藝Sulferox工藝由Shell公司獨(dú)立開發(fā)，可用于天然氣、含氨酸性氣、Claus尾氣的處理。該工藝可以處理任何壓力下，任何濃度的H2S含量的原料氣，處理范圍廣，處理量大。任何H2S含量的原料氣經(jīng)過處理后，都可以達(dá)到很低的ppmv級。該工藝還可以用于脫除除硫醇和其它的硫組分。
　　5 結(jié)語
      以上四大類工藝，只有部分工藝在國內(nèi)建有裝置并投入使用，其他工藝還未在國內(nèi)使用，對其實(shí)際運(yùn)行操作還不是很了解，且需要對這些工藝做詳細(xì)的實(shí)地考擦，再作選擇。這四大類工藝各有其優(yōu)缺點(diǎn)，各自用于不同的場合。還原吸收類工藝，工藝可靠，裝置事故率低，但其流程復(fù)雜、操作成本高，僅在處理規(guī)模大的時(shí)候采用。氧化吸收類工藝對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，一般很少采用。液相直接氧化類工藝，雖然不再需要Claus硫回收裝置，但是該工藝會消耗大量的化學(xué)品，且設(shè)備尺寸大、操作成本高，生成的硫的質(zhì)量也不好，所以在進(jìn)料氣硫含量較低的時(shí)候才考慮采用該工藝。低溫克勞斯工藝流程簡單，操作方便。但是存在總硫回收率的限制，如果處理高濃度酸氣，尾氣將不符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，所以只有在酸氣濃度較低時(shí)才采用該工藝。
　　總之，天然氣凈化廠尾氣處理的工藝方法很多，各企業(yè)應(yīng)根據(jù)所在地的環(huán)保要求、投資控制要求、費(fèi)用成本要求和各種尾氣處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮，確定合適的工藝技術(shù)方案，減少投資，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展。