分析低含硫天然气处理和硫回收问题

高见　薛杨凡

摘要：本文重点分析了适用于不同气质硫化氢，硫化氢产量较小的低含硫天然气的处理方法，及其相关的硫回收问题进行了分析和阐述，以此来有效提高天然气的使用质量以及安全性。

关键词：低含硫天然气;硫回收;处理

传统形式下的低含硫天然气处理工作，主要是基于硫回收的具体收益来进行决定，仅考虑到不回收单方面的经济性问题，自从新阶段我国环境保护工作的不断开展，传统形式下的克劳斯法硫回收方式，由于涉及到硫的尾气排放已经不能充分适用于现阶段的发展形势，通常情况下在低含硫的天然气的处理工作当中，具有两个或者是三个转化器的克劳斯硫回收装置在实际的硫处理过程当中，整体的硫元素排放标准无法满足环境保护工作的各种要求，因此这也在很大程度上提高了整个硫元素的处理复杂程度，并且降低了整个回收过程的经济性。

1.低含硫天然气处理分析

低硫元素的产生量相对较大，通过克劳斯法的处理方式在整体的处理效果上无法符合经济效益以及环境效益的双重作用，即使添加了尾气处理装置，但是在整体的处理效果以及处理的经济效益上并不是非常明显，基本上都是以一种较大规模的硫回收设备来进行硫的回收工作，但是当硫的实际产量小于等于30t的情况下，该项处理技术在整个技术发展的经济路线上不存在非常明显的优势，但是当硫的产量小于等于10t的情况下，克劳斯法设备在整个操作硫程上存在诸多的影响因素，如果硫产量小于1t那么在处理工作当中硫化氢的处理以及硫的回收工作则属于另外一种化工处理概念。

在一个设备当中硫的实际产量直接决定于天然气资源当中硫化氢的具体含量，以及在处理过程当中两种不同物质的涵盖比例，低浓度的硫化氢天然气在处理工作当中，针对小产量的硫回收工艺来讲本身就属于一个比较重要的工作环节，因此在实际的处理工作当中涉及到了尾气的排放以及环境保护等相关工作。整体上来讲低含硫天然气的处理工作，必须要充分考慮到装置反映的整体经济性，同时还需要实现装置的实用性，在实用性的基础之上来不断提高硫回收的整体经济效益，也就是在整体的硫产量相对较低的状态下需要依照实际的生产和回收状况，选用出合理的反应流程来有效改善整个天气处理的经济性要求。在针对低含硫天然气的处理过程当中，对硫回收的问题受到了大量研究人员的广泛关注和重视，比如在液相氧化还原法以及新型工艺的开发过程当中，对实现低含硫天然气的处理效果非常明显。

2.低含硫天然气硫回收工作分析

针对低于100kg的硫天然气处理过程当中，通常情况下是以一次性通过非再生性的脱硫剂来进行处理，整体的经济投入量相对较小，因为脱除的硫元素和化学药剂之间的计量关系的存在脱硫剂的处理方式，在整体的经济性方面除了和硫化氢的实际含量有关，同时还和实际的硫产量之间有着明显的关联，因此当硫的产量在20t或者是20t以上的情况下还可以存在很多种选择。

众所周知，Selectox属于一中选择性氧化硫化氢的处理工艺，在处理工作当中主要是基于硫化氢回收设备的尾气区域来进行深度处理工作，其中还有1%～2%的硫化氢煤气在实际的处理工作当中，需要在规定计量的气体直接装设Selectox催化剂，在反应系统设备当中通过催化氧化的作用生成相应的元素硫，并且在冷却气体的过程中和已通过加压冷却的方式来分化出液态硫物质，然后在尾气当中来进行灼烧以及放空，在整个处理过程当中硫元素的转化率可以超过99%以上，在相关研究人员对该项处理技术进行进一步的革新之后，可以将其有效的应用在硫化氢体积分数，范围控制在5%～35%的原料气体当中，因为该催化氧化反应设备在硫元素的处理过程当中放热程度相对较高，因此需要在该系统环节当中设置出一个循环鼓风机系统，将处理完成之后的尾气直接通入到进料的原料器当中，保证硫化氢气体的百分数降到5%或者是更低，以此来有效控制反应空间当中的环境温度，通过这种处理方式也称之为循环式Selectox处理方式。

3.Lo-Cat和SulFerox法处理效果分析

基于上述的分析和研究当硫的产量范围在0.1～20t之间，通过LRSR处理方式在整个处理的经济效益以及操作的性能上有着一定的优势，并且在实际的处理工作当中基本上不会受到二氧化碳气体的干扰，截止到目前为止在我国工业产业当中，相对比较成熟的处理方式即Lo-Cat法和SulFerox两种方式，并且在这两种方式的处理过程当中，可以通过加入硫氢酸钾盐的溶液，或者是柠檬酸盐等综合剂来进行处理，尽管和铁基的效果上保持基本相同，但是由于环保作用对重金属盐的排放量有着明显的控制，因此在整个处理的方式上不如铁基的应用范围更加的广泛。Lo-Cat和SulFerox法含硫天然气的处理工作当中，在整个含硫的百分比含量前者需要高出2%～4%，两者在实际的处理工作当中都需要通过专用的络合剂来保持处理溶液当中较高的三价铁浓度。

在处理工作当中需要保持ph值在1～2之间，并且在酸性硫酸铁溶液当中来吸收硫化氢，所生成的硫元素以及二价铁元素，在三性处理溶液当中的二价铁元素经常会被空气当中的氧气氧化，使得整个处理工作的效果以及效率有所减缓，但是如果将配置时进行提升，在整个操作的难度以及经济造价上会有着明显的提升。Lo-Cat处理方式具有两种不同的处理硫程，一种是在外界压力较大的情况下来吸收硫化氢气体，另一种是在一个单独的氧化环境当中保持一种长压的状态，将2价铁离子氧化成为3价铁离子，然后分出硫元素之后将溶液，重新循环输送到吸收塔当中来进行处理，另外一种方式是通过自循环的处理方法，在氧化反应系统当中来完成一系列的吸收以及氧化处理工作，通过自循环的方式，在Lo-Cat的处理方式上更加适用于回收装置的尾气处理。

4.结束语：

在原料器当中硫化氢的浓度上涨到某一程度的情况下，从反应处理的原则上来讲，通过这种处理方式可以有效运用在100%的硫化氢气体的处理工作当中，在现阶段的工业发展过程当中所表现出的优势非常明显。

参考文献：

[1]王晓宗，王拥军，.高含硫天然气净化装置低处理量工况下运行模式创新应用[J].石油规划设计，2019，30（02）：23-27.

[2]穆伯锋，.高含硫天然气处理厂放空管网振动安全性评价[J].天然气与石油，2019，37（01）：31-36.