1、气相脱硫化氢技术介绍气相脱硫化氢技术介绍2013-5-142目录目录1.1.公司简介公司简介2.2.传统的脱脱硫化氢方法简介传统的脱脱硫化氢方法简介3.3.超重力强化技术简介超重力强化技术简介4.4.国力通超重力国力通超重力- -硫化氢清除剂循环脱硫技术硫化氢清除剂循环脱硫技术5.5.国力通开发的超重力国力通开发的超重力- -络合铁脱硫技术络合铁脱硫技术6.6.总结总结3公司简介公司简介 武汉国力通化工环保科技有限公司（简称武汉国力通化工环保科技有限公司（简称“国力通国力通”）是依托华东理工大学和江汉大学的人才与科技优势于是依托华东理工大学和江汉大学的人才与科技优势于20092009年底组建而
2、成的高科技学科型公司。公司目前拥有员工年底组建而成的高科技学科型公司。公司目前拥有员工2020余名，其中教授余名，其中教授3 3人，副教授人，副教授3 3人，博士及硕士学历人，博士及硕士学历8 8人，人，100%100%本科以上学历本科以上学历, ,具有雄厚的创新研发能力。具有雄厚的创新研发能力。 主要业务归属两大块：工业气体超重力净化成套技术主要业务归属两大块：工业气体超重力净化成套技术与装备的开发和推广应用；超声油泥处理成套技术与装备与装备的开发和推广应用；超声油泥处理成套技术与装备的开发和推广应用的开发和推广应用。 4公司在气体脱硫方面的工作公司在气体脱硫方面的工作n 中海油流花油田原油
3、伴生气脱硫回收发电工业化项目中，超重力中海油流花油田原油伴生气脱硫回收发电工业化项目中，超重力-络合铁脱硫成套技术由武汉国力通提供。络合铁脱硫成套技术由武汉国力通提供。n 康菲石油中国公司蓬莱康菲石油中国公司蓬莱19-3油田原油混输硫化氢清除剂供应。油田原油混输硫化氢清除剂供应。n 中海油中海油WZ11-1油田原油混输硫化氢清除剂供应。油田原油混输硫化氢清除剂供应。n 中海油中海油BZ28-1超重力超重力-硫化氢清除剂循环脱硫项目。硫化氢清除剂循环脱硫项目。n 2011.3-2012.12在中海油开展的现场试验项目（全部成功）：在中海油开展的现场试验项目（全部成功）： 中海油中海油WZ11-1
4、油田超重力油田超重力-混输脱硫现场试验。混输脱硫现场试验。 中海油绥中中海油绥中36-1终端超重力终端超重力-硫化氢清除剂循环脱硫现场试验硫化氢清除剂循环脱硫现场试验（低压）。（低压）。 中海油中海油BZ28-1油田超重力油田超重力-硫化氢清除剂循环脱硫现场试验（高硫化氢清除剂循环脱硫现场试验（高压）。压）。 中海油超重力中海油超重力-络合铁天然气脱硫化氢测线试验。络合铁天然气脱硫化氢测线试验。 5传统气相脱硫化氢方法介绍传统气相脱硫化氢方法介绍6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传统的脱硫技术往往受到三个条件的制约：传统的脱硫技术往往受到三个条件的制约：1 1、脱
5、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/ /天天的工况经济评估上不合算。的工况经济评估上不合算。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。7传统气相脱硫化氢方法介绍传统气相脱硫化氢方法介绍 脱硫方法主要包括：湿法脱硫和干法脱硫 干法吸收脱硫： 工艺简单，脱硫成本高，处理的硫磺量少，主要用于精脱硫。 以氧化锌、氧化铁等金属氧化物为活性组份，与硫化氢反应形成金属硫化
6、物进行脱硫， 或用活性炭吸附气相中的硫化氢并在吸附层中氧化成单质硫进行脱硫。 硫磺处理量100公斤/天。干法脱硫塔8 干法氧化法：克劳斯硫回收装置适用于大规模天然气、炼厂气硫磺的回收和处理硫磺处理量硫磺处理量1010吨吨/ /天天湿法脱硫：湿法脱硫：胺法脱硫、湿式氧化还原法。 胺法脱硫：是烷基醇胺类，目前主要采用甲基二乙醇胺（MDEAMDEA）硫磺处理量硫磺处理量1010吨吨/ /天天 湿式氧化还原法：是以碱液吸收在催化剂作用下用空气再生。催化剂有ADAADA，PDSPDS，DDSDDS，栲胶等。最新开发的是络合铁 硫磺处理量：100公斤/天10吨/天传统气相脱硫化氢方法介绍传统气相脱硫化氢方
7、法介绍9 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30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。传统气相脱硫化氢方法介绍传统气相脱硫化氢方法介绍10超重力强化技术简介超重力强化技术简介11- -超重力机基本原理超重力机基本原理 相间的相对运动依靠离心相间的相对运动依靠离心力，生产强度大力，生产强度大 液体微滴化，高度湍动，液体微滴化，高度湍动，相界面强烈扰动，高度分相界面
8、强烈扰动，高度分散和急速更新。散和急速更新。 体积传质系数比塔高体积传质系数比塔高13个个数量级数量级12超重力反应器具有最高的传质效率13- -超重力技术简介超重力技术简介l 利用旋转填料床中产生的强大离心力利用旋转填料床中产生的强大离心力-超重超重力，使气、液的流速及接触比表面积大大提高力，使气、液的流速及接触比表面积大大提高而不液泛。而不液泛。l 液体在高分散，高湍动，强混合以及界面急液体在高分散，高湍动，强混合以及界面急速更新的情况下与气体以极大的相对速度在弯速更新的情况下与气体以极大的相对速度在弯曲孔道中逆向接触，极大地强化了传质过程。曲孔道中逆向接触，极大地强化了传质过程。l 传质
9、单元高度降低了传质单元高度降低了13个数量级，使巨大的个数量级，使巨大的塔器（二三十米以上的高度）降为高度只有塔器（二三十米以上的高度）降为高度只有23米的超重力机。米的超重力机。14被被替替代代的的脱脱硫硫塔塔超超重重力力机机15超重力脱硫技术应用超重力脱硫技术应用16超重力气体脱硫技术应用超重力气体脱硫技术应用 炼油厂干气脱硫化氢；炼油厂干气脱硫化氢； 炼油一体化中合成气的脱硫化氢；炼油一体化中合成气的脱硫化氢； 循环加氢装置中氢气脱硫化氢；循环加氢装置中氢气脱硫化氢； 化肥厂化肥厂/甲醇厂的水煤气和变换气脱硫化氢；甲醇厂的水煤气和变换气脱硫化氢； 油田伴生气脱硫化氢；油田伴生气脱硫化氢；
10、 海上石油平台的脱硫化氢；海上石油平台的脱硫化氢； 煤制化工和煤制油工艺中的脱硫等。煤制化工和煤制油工艺中的脱硫等。 煤层气脱硫化氢；煤层气脱硫化氢； 电厂烟道气脱硫；电厂烟道气脱硫； 沼气、垃圾填埋场发酵气等生物气脱硫化氢。沼气、垃圾填埋场发酵气等生物气脱硫化氢。17超重力装置的组成：超重力装置的组成： 壳体壳体 旋转框旋转框 传动系统传动系统 冷却系统冷却系统 液位控制系统液位控制系统 润滑系统润滑系统 密封系统密封系统18国力通超重力国力通超重力-硫化氢清除剂循环硫化氢清除剂循环脱硫技术脱硫技术（适用于硫化氢量小于（适用于硫化氢量小于80Kg/D）19超重力药剂循环吸收脱硫工艺超重力药剂
11、循环吸收脱硫工艺n 超重力药剂循环吸收脱硫原理超重力药剂循环吸收脱硫原理 硫化氢清除剂同天然气中的硫化氢反应生成杂环多硫化物，从而将气相中的硫化氢脱除 超重力强化气液传质，提高药剂的利用效率，降低药剂用量n 与其他脱硫技术比较：与其他脱硫技术比较： 在一定处理量情况下，设备体积小； 在一定处理量情况下，可提高液气比，增强传质推动力，传质效率高； 设备结构紧凑，重量轻，占地面积小，可成撬安装，运输和安装方便； 工艺路线简单，占地空间小，投资小。20超重力药剂循环吸收脱硫工艺超重力药剂循环吸收脱硫工艺 国力通开发的GLT系列高效硫化氢清除剂主要成分为聚胺化合物，同硫化氢发生不可逆反应，生成多硫化合
12、物，可以降低天然气中H2S含量至1ppm以下。作为一种新型脱硫剂 具有以下特点：硫容量高，脱除每单位的硫化氢的药剂用量少；与H2S、硫醇反应速度快，反应不可逆，且产物稳定； 不与CO2反应，节省药剂用量； 药剂同硫化氢反应的产物是完全溶解在水中，无腐蚀性，且绝大多数可以在超重力设备中被捕集下来； 药剂的所有组分均可生物降解，安全低毒。21超重力药剂循环吸收脱硫工艺超重力药剂循环吸收脱硫工艺22绥中绥中36-136-1处理厂超重力药剂循环吸收脱硫现场试验处理厂超重力药剂循环吸收脱硫现场试验原干法脱硫塔超 重 力 机脱 硫 试 验装置23超重力脱硫装置撬块超重力脱硫装置撬块24绥中绥中36-136
13、-1处理厂超重力药剂循环吸收脱硫现场试验处理厂超重力药剂循环吸收脱硫现场试验 2010年9月-10月，根据康菲公司要求，完成绥中处理厂超重力循环药剂吸附脱硫试验，重点考察了气液比与超重力机出口硫化氢浓度、药剂PH值与超重力出口硫化氢含量、液沫夹带、药剂消耗量、药剂罐切换影响试验。 在长达一个月的运行过程中，硫化氢入口浓度为30-200ppm，出口始终小于1ppm，每天消耗药剂为50 L/d, 该试验得到康菲公司和天津分公司的一致认可和高度评价。25BZ28-1天然气深度脱硫成本l 90 x104 Nm3/d，硫化氢含量30ppmv；要求脱硫到1ppmvl 采用超重力-硫化氢清除剂循环吸收脱硫成
14、套技术投资300万；武汉国力通提供成套技术。l 以硫化氢清除剂GLT-303，硫容量240Kg硫化氢/t，则脱硫药剂消耗： 90 x104 Nm3/d x 30ppmv 24.04 x 34 = 38.2 Kg硫化氢/d 38.2 Kg硫化氢/d 240 x 1000 =159 Kg药剂/d26国力通开发的国力通开发的GLT-Process超重超重力力-络合铁脱硫技术络合铁脱硫技术（潜硫含量在（潜硫含量在80Kg/d-30t/d） 27(a) 碱液吸收含硫原料气中的H H2 2S S到液相： K KOHOH + H+ H2 2S KHS + HS KHS + H2 2O O(b) 铁离子与HS
15、-离子反应生成单质硫: FeFe3 3L L + HS + HS- - Fe Fe2+2+L + S+ HL + S+ H+ +(c) 再生中通入空气将Fe2+氧化成Fe3+,脱硫液再生: 4Fe4Fe2+2+L + OL + O2 2 + 2 H + 2 H2 2O 4FeO 4Fe3+3+L + 4OHL + 4OH- -(d) 总反应: 2H2H2 2S + OS + O2 2 2S + 2H 2S + 2H2 2O O GLT-ProcessGLT-Process超重力超重力- -络合铁脱硫装置的化学原理络合铁脱硫装置的化学原理 28 GLT-Process超重力超重力- -络合铁脱硫
16、装置的工艺原理络合铁脱硫装置的工艺原理 u 超重力络合铁吸收氧化工段超重力络合铁吸收氧化工段 u 硫磺浆沉降分离工段硫磺浆沉降分离工段 u 空气氧化再生工段空气氧化再生工段u 硫磺浆真空抽滤工段硫磺浆真空抽滤工段u 化学品补充工段化学品补充工段 29GLT-Process超重力超重力-络合铁脱硫工艺流程示意图络合铁脱硫工艺流程示意图30GLT-Process超重力超重力-络合铁脱硫技术特点络合铁脱硫技术特点 u 对环境无污染的绿色气体脱硫工艺对环境无污染的绿色气体脱硫工艺 u 液体循环量小，节省能耗液体循环量小，节省能耗u 脱硫催化剂无毒脱硫催化剂无毒u 高效吸收氧化传质设备高效吸收氧化传质设
17、备 u 快速液固分离装置快速液固分离装置 31GLT-Process超重力超重力- -络合铁脱硫化学品及消耗络合铁脱硫化学品及消耗1 1、GLT-730GLT-730络合铁催化剂，单耗：络合铁催化剂，单耗：6.456.45升升/ /吨硫磺吨硫磺 主要催化剂，作为脱硫剂工作液，其中铁含量主要催化剂，作为脱硫剂工作液，其中铁含量2.0%wt，在脱硫，在脱硫-再生再生过程中，根据情况进行补充过程中，根据情况进行补充 2 2、GLT-601GLT-601络合剂，单耗：络合剂，单耗：52.4552.45升升/ /吨硫磺吨硫磺 脱硫工作液在运行中为了保护络合剂，防止在再生中氧化降解，需要脱硫工作液在运行中
18、为了保护络合剂，防止在再生中氧化降解，需要不断补充。不断补充。 3 3、GLT-501GLT-501杀菌剂，单耗：杀菌剂，单耗：0.650.65升升/ /吨硫磺吨硫磺 脱硫工作液在长期运行中会因细菌而产生生物降解，加入杀菌剂防止脱硫工作液在长期运行中会因细菌而产生生物降解，加入杀菌剂防止有机络合剂的生物降解。有机络合剂的生物降解。 4 4、GLT-301GLT-301硫磺改性剂，单耗：硫磺改性剂，单耗：8.758.75升升/ /吨硫磺吨硫磺 脱硫过程中产生的硫磺很细，难以沉降，加入硫磺改性剂，促进硫磺颗脱硫过程中产生的硫磺很细，难以沉降，加入硫磺改性剂，促进硫磺颗粒长大，易于沉降。粒长大，易于
19、沉降。 5 5、45%wt45%wt氢氧化钾溶液氢氧化钾溶液( (也可用氢氧化钠），单耗：也可用氢氧化钠），单耗：46.7246.72升升/ /吨硫磺吨硫磺保证脱硫剂工作液保证脱硫剂工作液pHpH在在8.0-8.58.0-8.532GLT超重力-络合铁脱硫技术优势 国力通开发的络合铁催化剂国力通开发的络合铁催化剂GLT-730 GLT-730 ，工作硫容量为国，工作硫容量为国内外同类产品的内外同类产品的1010到到4040倍，显著降低循环液量，设备尺倍，显著降低循环液量，设备尺寸显著缩小，降低投资和操作成本；寸显著缩小，降低投资和操作成本； 采用超重力作为气液接触设备，动力消耗降低，延长催采用
20、超重力作为气液接触设备，动力消耗降低，延长催化剂的使用寿命；化剂的使用寿命； GLT-730GLT-730的选择性高达的选择性高达99%99%，而国内湿法脱硫催化剂的选，而国内湿法脱硫催化剂的选择性在择性在82-85%82-85%，回收硫磺的纯度低，且大量生成了硫酸，回收硫磺的纯度低，且大量生成了硫酸盐，严重影响催化剂使用寿命；盐，严重影响催化剂使用寿命；33GLT超重力-络合铁脱硫技术优势 国力通络合铁脱硫技术相对于国外的甲醇低温洗脱硫技术国力通络合铁脱硫技术相对于国外的甲醇低温洗脱硫技术，具有能耗低、投资低、操作成本低等优点；，具有能耗低、投资低、操作成本低等优点； 国力通络合铁脱硫技术可
21、以应用于每天国力通络合铁脱硫技术可以应用于每天3030吨硫磺回收的处吨硫磺回收的处理，完全可以取代理，完全可以取代MerichemMerichem开发的开发的LocatLocat脱硫技术；脱硫技术； 国力通开发的超重力国力通开发的超重力- -络合铁脱硫化氢成套技术，装置占地络合铁脱硫化氢成套技术，装置占地面积仅为传统塔设备脱硫技术的三分之一，设备总重为传面积仅为传统塔设备脱硫技术的三分之一，设备总重为传统技术的统技术的40%40%，非常适合海油平台进行天然气的净化回收利，非常适合海油平台进行天然气的净化回收利用。用。 34脱硫任务脱硫任务： 伴生气处理量：50000 50000 Nm3/d；
22、伴生气压力：0.8 MPaMPa ；其中： 硫化氢含量1.2%v左右 温度：45技术经济指标：技术经济指标： 伴生气脱后H2S含量小于14mg/Nm3，基本小于3mg/Nm3。 脱硫化学品成本：2178元/吨硫磺脱硫撬块总投资脱硫撬块总投资：1200万（设备材质为316L），武汉国力通提供超重力-络合铁成套技术。中海油流花油田伴生气脱硫工业化项目中海油流花油田伴生气脱硫工业化项目35超重力络合铁脱硫化氢工艺流程图超重力络合铁脱硫化氢工艺流程图36结论结论 国力通拥有硫化氢量小于国力通拥有硫化氢量小于80Kg/D80Kg/D的超重力的超重力- -硫化氢清除剂循硫化氢清除剂循环脱硫成套技术，可用于硫化氢脱除量小的气体净化环脱硫成套技术，可用于硫化氢脱除量小的气体净化 国力通开发的超重力国力通开发的超重力- -络合铁脱硫化氢成套技术可用于高硫络合铁脱硫化氢成套技术可用于高硫化氢脱除量气体的净化，如，天然气、变换气、焦炉气、合化氢脱除量气体的净化，如，天然气、变换气、焦炉气、合成气等成气等 超重力超重力- -络合铁脱硫技术相对于其他湿法氧化脱硫技术，具络合铁脱硫技术相对于其他湿法氧化脱硫技术，具有脱硫剂工作液循环量低、能耗低、运行费用低、零污染有脱硫剂工作液循环量低、能耗低、运行费用低、零污染 完全能取代美国完全能取代美国LocatLocat脱硫化氢技术脱硫化氢技术37谢谢 谢谢 ！
