含硫天然气净化工艺技术研究

摘要地层中采出的天然气往往含有砂、铁锈、水及水蒸气、硫化物、CO2、轻烃等杂质，为去除杂质对天然气后期加工处理工艺的影响，保证天然气使用的安全性，我们必须对天然气进行净化处理，以便提高天然气的纯净度，达到生产指标。

关键词含硫；天然气；净化；工艺；技术；研究

0引言

天然气进料中一般含有下列成分：烃类有：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等；杂质一般有：氢气氮气硫化氢二氧化碳羰基硫硫醇等。去除杂质后天然气各项指标必须达到国家相关规定，方可使用。

1 小处理量天然气净化技术

1.1固定床氧化技术

该技术采用固体催化剂对H2S进行吸收，使H2S与催化剂中的组分直接反应，该技术被广泛运用在含硫量较低的天然气处理中。

1.2 LO-CAT-硫化氢一步还原湿式氧化技术

该技术采用专利螯合铁溶液对H2S进行吸收，使H2S直接转化为S元素。LO-CAT技术含硫化氢的酸气经酸气分离器分离后，进入吸收塔。在吸收塔，酸气中的H2S被氧化成单质硫，氧化剂Fe3+被还原成Fe2+。由于反应为放热反应，因此系统需要外部冷却。外部冷却方式为水冷，采用外部冷却水平衡系统放热。反应后的产品气进入用户的天然气管路。此反应器为高压反应器。催化剂再生这个过程发生在氧化塔内，来自空气系统的空气与溶液接触，Fe2+被氧化成Fe3+。氧化后的Fe3+通过高压泵输打回至吸收塔，重新参与反应。硫磺浆沉积在反应器的底部。

为防止发生沉淀反应，专利商配制了能够稳定LO-CAT溶液中所用两种形式铁离子的螯合剂，能促进保留三价铁离子与二价铁离子在pH值变化范围很大的溶液中的溶解状态。螯合剂是有机化合物，能以一种类似螯爪的方式包裹金属铁，在两个或者更多个非金属原子与金属离子之间形成化学键。

1.3 Shell-Paques生物脱硫技术

该方法采用壳牌-帕克环保技术（Shell-Paques）有限公司生物脱硫技术，通过碱式洗涤塔与生物反应器相结合，在常温下脱除天然气中的H2S，在生物反应器中将硫化氢直接转化成元素硫，同时使碱液得到再生。该技术可保证产品气中