天然气络合铁脱硫化氢工艺介绍幻灯片.ppt

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1、天然气络合铁脱硫化氢工艺介绍第1页，共16页，编辑于2022年，星期五传统气相脱硫化氢方法介绍传统气相脱硫化氢方法介绍硫化氢脱除方法湿法吸吸收收法法氧氧化化法法化学吸收法、物理吸收、物理化学吸收化学吸收法、物理吸收、物理化学吸收法法砷基氧化法、钒基氧化法、铁基氧化法砷基氧化法、钒基氧化法、铁基氧化法钴基氧化法钴基氧化法干法干式吸收法、干式氧化法、吸附法第2页，共16页，编辑于2022年，星期五干法脱硫工程实例第3页，共16页，编辑于2022年，星期五湿法脱硫实例第4页，共16页，编辑于2022年，星期五络合铁脱硫实例第5页，共16页，编辑于2022年，星期五传统脱硫技术缺点传统的脱硫技术往往受

2、到三个条件的制约：传统的脱硫技术往往受到三个条件的制约：1 1、脱硫塔占地面积大，造价高；、脱硫塔占地面积大，造价高；2 2、脱硫剂（分子筛或、脱硫剂（分子筛或MDEAMDEA）的再生成本高，对潜硫量低于）的再生成本高，对潜硫量低于500500公斤公斤/天的工况经济评估上不合天的工况经济评估上不合算。算。3 3、湿法氧化脱硫中，存在循环液量高、高二氧化碳造成脱硫成本增加。、湿法氧化脱硫中，存在循环液量高、高二氧化碳造成脱硫成本增加。第6页，共16页，编辑于2022年，星期五国外脱硫技术简介国外湿式氧化还原法主要以络合铁法为主，有美国清洁空气系统公司开发的LO-CAT工艺和DOW与Shell联合

3、开发的SulFerox工艺，目前已有240多套装置应用。硫磺处理量：最大到35吨/天络合铁法脱硫：具有吸收硫容大、脱硫效率高，析硫速度和氧化再生速度快、硫磺易回收、脱硫剂无污染等特点，并已有工业应用经验。第7页，共16页，编辑于2022年，星期五络合铁脱硫技术优势络合铁脱硫技术优势硫磺回收技术是适合于潜硫含量小于硫磺回收技术是适合于潜硫含量小于35吨吨/天的现场。天的现场。H2S脱除装置的最佳工艺，最主要体现在投资和运行费用，催化剂可再生。脱除装置的最佳工艺，最主要体现在投资和运行费用，催化剂可再生。将将H2S直接转化成元素硫，无反应平衡限制，转化率直接转化成元素硫，无反应平衡限制，转化率99

4、.99%，处理，处理 后后H2S浓度小于浓度小于10ppm。水相介质，条件温和，在常压、常温下即可满足反应条件。水相介质，条件温和，在常压、常温下即可满足反应条件。可用来处理任何一种含可用来处理任何一种含H2S的气体（包括酸性工艺气、酸性尾气、的气体（包括酸性工艺气、酸性尾气、Claus尾气等）。尾气等）。结构简单，运行成本低。结构简单，运行成本低。铁基催化剂无毒，反应速度快（相对砷、钒）。铁基催化剂无毒，反应速度快（相对砷、钒）。工艺流程短，结构紧凑，占地面积小。工艺流程短，结构紧凑，占地面积小。生产过程基本无三废排放和污染。生产过程基本无三废排放和污染。8第8页，共16页，编辑于2022年

5、，星期五络合铁工艺介绍络合铁工艺介绍 络合铁工艺是一种绿色的，基于络合铁工艺是一种绿色的，基于Fe基催化剂的湿法气体净化技术，它集脱硫与基催化剂的湿法气体净化技术，它集脱硫与硫磺回收于一体，在液相中直接将硫磺回收于一体，在液相中直接将H2S转化为单质转化为单质S。其反应过程可概括为。其反应过程可概括为：在吸收区，溶解的在吸收区，溶解的H2S电离为电离为HS-，与，与Fe3+反应；反应；HS-被氧化为单质被氧化为单质S，与此同时，与此同时，Fe3+被还原为被还原为Fe2+；鼓入空气将；鼓入空气将Fe2+氧化为氧化为Fe3+，溶液循环利用。，溶液循环利用。9第9页，共16页，编辑于2022年，星期

6、五络合铁工艺介绍络合铁工艺介绍10第10页，共16页，编辑于2022年，星期五络合铁工艺介绍络合铁工艺介绍络合铁脱硫工艺总的化学反应：络合铁脱硫工艺总的化学反应：吸收塔（区）吸收塔（区）吸收反应吸收反应氧化塔（区）氧化塔（区）再生反应再生反应吸收部分总反应式：吸收部分总反应式：络合铁络合铁工艺化学原理工艺化学原理11第11页，共16页，编辑于2022年，星期五氧化塔（区）内的化学反应氧化塔（区）内的化学反应再生反应再生反应（1）O2在配比溶液中被吸收（在配比溶液中被吸收（1:0.049，20）（2）亚铁离子的再生）亚铁离子的再生吸收塔（区）内的化学反应吸收塔（区）内的化学反应吸收反应吸收反应（

7、1）H2S在配比液中被吸收在配比液中被吸收（3）硫氢根被铁离子氧化生成硫单质）硫氢根被铁离子氧化生成硫单质（2）H2S在溶液中的电离在溶液中的电离吸收部分总反应方程式：吸收部分总反应方程式：再生部分总反应方程式：再生部分总反应方程式：第12页，共16页，编辑于2022年，星期五络合铁工艺介绍络合铁工艺介绍13第13页，共16页，编辑于2022年，星期五 络合铁法络合铁法LOCATLOCAT络合铁法络合铁法备注备注主要设备主要设备管式反应器管式反应器+高效吸收塔高效吸收塔鼓泡塔、自循环反鼓泡塔、自循环反应器应器吸收设备传质效率高，设备尺寸吸收设备传质效率高，设备尺寸和重量更小和重量更小工作硫容量

8、工作硫容量kg S/mkg S/m3 3吸收剂吸收剂1.33-3.311.33-3.310.2-0.370.2-0.37络合铁脱硫装置可橇装化，循环络合铁脱硫装置可橇装化，循环液量低，操作费用低液量低，操作费用低硫化氢转化为硫磺硫化氢转化为硫磺选择性选择性99%99%92%92%脱硫剂硫磺回收率更高脱硫剂硫磺回收率更高有机硫的脱除有机硫的脱除脱除率大于脱除率大于90%90%不脱除不脱除络合剂降解络合剂降解半衰期半衰期h h21702170542542络合铁脱硫剂中络合剂抗氧化降络合铁脱硫剂中络合剂抗氧化降解显著增强解显著增强装置设计及操作稳装置设计及操作稳定性定性设计简单、运行稳定、操设计简单、运行稳定、操作弹性大作弹性大设计简单、运行稳设计简单、运行稳定定络合铁能使装置小型化、撬装化络合铁能使装置小型化、撬装化投资投资低低高高LOCATLOCAT关键设备和催化剂需要进关键设备和催化剂需要进口，专利费用高口，专利费用高二、络合铁工艺比较二、络合铁工艺比较14第14页，共16页，编辑于2022年，星期五 络合铁工艺设备已经在石家庄石药集团、河南油田油田伴生气等进行应用。络合铁工艺设备已经在石家庄石药集团、河南油田油田伴生气等进行应用。三、应用实例三、应用实例第15页，共16页，编辑于2022年，星期五谢谢！谢谢！第16页，共16页，编辑于2022年，星期五