用凈化后的天然氣代替丙烷氣滲碳的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益

時(shí)間：2014-02-28 09:51:06 來源：作者：

2.3 三種脫硫設(shè)備

(l)常規(guī)的固態(tài)脫硫設(shè)備，采用兩步脫硫法；(2)只脫無機(jī)硫并脫水的設(shè)備（天然氣汽車加氣站使用）；(3)采用凈化劑的一步法凈化設(shè)備（國家發(fā)明專利）。

2.3.1 兩步脫硫法
將氧化鐵和活性炭?jī)煞N脫硫劑按一定的比例分段或混合裝載到脫硫塔中,利用氧化鐵脫除無機(jī)硫,活性炭脫除有機(jī)硫,從而得到符合要求的天然氣。其工作流程如圖1所示。

QQ截圖20140228094752.jpg

圖1 二步脫硫法的工作流程
Fig.1 Operating flow chart of desulphorizing by

using two step process
干燥塔含水量要達(dá)到-40℃露點(diǎn)（微量水檢測(cè)儀檢測(cè)）并須為兩套交換使用或暫停再生（如同汽車的天然氣加氣站）。

城市天然氣與氧氣混合后進(jìn)人增濕塔，在增濕塔內(nèi)與軟水逆流接觸。增濕后的天然氣進(jìn)人兩組并聯(lián)的脫硫塔，由上而下經(jīng)過兩層脫硫劑層，進(jìn)行脫硫反應(yīng)，將天然氣中的H2S 和大部分有機(jī)硫脫除，從而得到符合要求的天然氣。

因?yàn)檠趸F脫硫劑需要在一定的濕度下工作, 置換反應(yīng)還需要氧氣參與，故在脫硫塔之前設(shè)置了必要的增濕補(bǔ)氧設(shè)備，而在脫硫之后，需要干燥設(shè)備去水。氧化鐵脫硫時(shí)，對(duì)水的含量要求較嚴(yán)，為30％-40%,水分低則活性不足,水分高則使氧化鐵呈懸浮狀態(tài)，都影響脫硫效果。置換時(shí)需要的氧氣含量也很嚴(yán)格,一般為0.1～0.4(體積分?jǐn)?shù),%)。因此，采用氧化鐵脫硫，不但流程長(zhǎng)，控制過程也很復(fù)雜，用氣量不大時(shí)，不適宜采用這種方式。而且氧化鐵和活性炭都有一個(gè)硫容量的問題，所脫的硫在設(shè)備內(nèi)出不來，會(huì)使脫硫效果不斷衰減。當(dāng)脫硫劑的硫容量達(dá)到一定程度時(shí)，脫硫塔的壓降非常大，脫硫指標(biāo)很低，如果此時(shí)外界壓力低，一般為0.2MPa以下,使出口壓力低于一定值（一般為≤0.04 MPa ),該工藝過程將會(huì)停止。而且這種脫硫劑的再生操作很復(fù)雜，在一般的生產(chǎn)車間難以完成。因此，這類設(shè)備的供應(yīng)商都是提供一次性的脫硫劑，在使用中脫硫效果不停地衰減，一般2年就整體更換脫硫劑。

脫硫十脫水法的原理同上。
2.3.2 一步凈化法

天然氣凈化后的指標(biāo)為：有機(jī)硫≤3mg/m3,無機(jī)硫≤lmg/m3,無石油，水份≤-60℃(露點(diǎn),采用露點(diǎn)儀檢測(cè)）。由于此種凈化劑的再生操作非常簡(jiǎn)單,可以在車間定期再生,因此當(dāng)外界壓力很低時(shí)（最低可達(dá)0.01MPa ),該脫硫法不會(huì)出現(xiàn)因壓降大而停產(chǎn)的現(xiàn)象。當(dāng)天然氣含硫量出現(xiàn)異常時(shí)（如在重慶地區(qū),就已出現(xiàn)兩次天然氣氣礦脫硫設(shè)備發(fā)生故障,天然氣含硫量高達(dá)1100 mg/m3的情況）,只要縮短再生周期,不會(huì)停產(chǎn)。凈化劑使用壽命（指服役能力）10年以上,最長(zhǎng)的已經(jīng)服役了22 年。

因此，株齒公司選擇了一步凈化法來凈化天然氣,購買了3臺(tái)采用屬國家發(fā)明專利的天然氣凈化設(shè)備,每臺(tái)凈化能力為20m～30m3/h，短時(shí)允許使用40m3/h。表3、表4 是天然氣凈化前后的對(duì)比。

圖45.jpg

表4 2006 年凈化后的天然氣的總含硫量/mg·m-3

日期	8.2	8.3	8.4	8.7	8.9	8.11	8.13	8.15	檢測(cè)單位
1#	0.105	0.224	0.376	0.922	1.397	1.733	-	-	株齒化驗(yàn)室2006-08
2#	-	-	-	0.140	0.250	0.407	0.663	1.44
3#	0.616	0.854	1.258	2.127	-	-	0.232	0.417

注：3臺(tái)凈化罐的工作順序是：2臺(tái)工作,1臺(tái)再生備用。每臺(tái)工作時(shí)間為10天左右。再生時(shí)間約10小時(shí)，由于管路某一時(shí)間段天然氣含硫太高，我們?cè)偕?/font>72小時(shí)，總算吐清了凈化劑中吸的硫……

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