高酸性天然气净化技术研究

• 作 者: 杨朝晖
• 机 构: 华东理工大学
• 出 处: 华东理工大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 天然气 净化 脱硫 XDS-1溶剂

天然气是一种清洁高效的能源,加快其发展已成为当今世界的趋势和要求。我国天然气的需求量也在迅速增长。采用合适的工艺脱除酸性天然气中有机硫、H2S等酸性组分以达到要求的商品气指标是天然气开发过程中的重要环节。
本文首先建立了天然气中硫化物的GC-FPD分析方法,得到了COS、甲硫醇、乙硫醇、正丙硫醇和异丙硫醇五种有机硫硫化物以及H2S的色谱工作曲线。结果表明,FPD检测器对各硫化物响应峰高的自然对数与硫化物质量浓度的自然对数呈现良好的线性关系,相关系数在0.98以上。
在常压实验装置上,考察了气液比、吸收温度和溶剂浓度对XDS-1溶剂脱除模拟高酸性天然气中酸性组分效果的影响,并与MDEA溶剂的净化效果进行了比较。结果表明,气液比、吸收温度和溶剂浓度均对净化尾气中H2S含量及有机硫脱除率具有显著影响。常压条件下的实验结果还表明,在脱除天然气中高浓度的COS和硫醇类有机硫化物时,XDS-1的效果明显优于MDEA。
对XDS-1溶剂的红外光谱分析结果显示,XDS-1溶剂中含有带有S=O基团的组分,这类组分的配入能够显著增加有机硫的脱除性能。对溶剂的热重分析结果显示,XDS-1和MDEA的最快失重温度分别约为210℃和195℃,表明XDS-1溶剂在使用过程中的热稳定性能优于MDEA。对富含酸性组分的XDS-1溶剂的热重分析结果表明,XDS-1溶剂的适宜再生温度在120℃左右。
硫磺回收工业装置的应用结果也表明XDS-1溶剂具有良好的脱硫性能。
本文还采用AspenPlus(11.1)软件对常压条件下XDS-1溶剂净化高酸性天然气的过程进行了试算,结果也表明XDS-1溶剂具有良好的有机硫脱除性能。