探讨天然气净化厂尾气处理工艺

2023-01-20

1 天然气净化硫磺回收技术工艺发展现状

随着国民经济的飞速发展, 我国的天然气生产和使用量正在逐年增加, 同时加重了含硫化合物的处理工作, 严格的经济增长与环境保护要求, 使有关气体脱硫与硫磺回收技术显得日趋重要。

经过多年的发展与改进, 我国目前已经开发出效果优良的脱漏、硫磺回收以及尾气处理技术工艺。另外, 组织生产、设计以及研究部门通过不断引进国外先进技术、进行联合技术攻关等方式, 形成了国内外先进的硫磺回收成套技术。其工艺设计、机械制造以及自动化控制水平均在科技飞速发展的带动下, 得到了迅猛的提高, 现阶段的硫磺回收和尾气处理装置工艺已经开始向大型化、自动化以及集成化的方向发展, 这一发展方向从整体上看有助于节约成本、降低消耗, 降低工厂的故障发生率, 为装置的整体安全可靠运行提供了保证。

2 我国天然气净化硫磺回收技术工艺发展面临的问题

2.1 我国天然气工业发展受到国外专利技术的制约

现阶段, 许多硫磺回收及尾气处理工艺, 除了常规的克劳斯技术以外, 其它回收率高的克劳斯延伸和尾气处理工艺依旧由国外大公司垄断。要想引进这些技术, 既要付出大量的成本, 又要面临管理不便和配套设施技术陈旧落后等诸多问题。因此, 解决自主研发国产化的硫磺回收和尾气处理技术问题刻不容缓。

2.2 我国的天然气基础研究工作与国外相比差距较大

硫磺回收技术的基础研究工作主要由研究催化剂、改进单个设备、优化工艺过程以及开发模拟计算程序等构成。我国现阶段开发出来的催化剂其针对性较弱, 与新工艺相配合的开发力度不足。此外, 我国一些关键设备的开发进度, 与国外相比相对滞后。

2.3 国产催化技术发展落后, 影响生产装置的低成本运行

我国硫磺回收催化剂主要有LS和CT两种系列。LS系列主要被应用于炼油厂的硫磺回收装置;CT系列主要被应用于天然气净化厂。这两种催化剂的常规物性与活性基本都符合我国现有硫磺回收装置的要求, 但是, 同国外为配合新工艺所开发出来的新型催化剂相比, 仍存在很大差距。

2.4 不完善的技术管理体系, 不利于生产装置的安全运行

衡量天然气净化装置的设计、操作以及管理水平的一个重要指标是装置的检修周期。我国装置检修频率现已由原来的一年两修更改为一年一修, 即使这样, 与国外净化厂的2-3年/次的检修周期相比, 还是落后很大一段距离。

关于安全生产方面, 我国还没有在天然气净化厂建立危害和可操作性分析技术、风险基准检验技术以及天然气净化厂安全平稳运行评价技术体系等国际上普遍遵循的技术管理体系。

3 天然气净化厂的硫磺回收和尾气处理工艺

3.1 硫磺回收工艺的富氧克劳斯技术

富氧克劳斯技术最开始被应用于硫磺回收装置的改造及扩大产能等方面。它可以大大的降低过程气量, 减少惰性气体的反复加热冷却过程, 节约能耗。另外, 还可以提高0.5%-1.0%的克劳斯总硫磺回收率, 减少对S夹带的损失和占地面积等。所以, 富氧克劳斯技术自推出以来受到工业界的普遍欢迎和重视, 它既可以改造旧装置的扩能, 又可以建立新的装置, 为减少硫磺回收和尾气处理运行成本提供了有利帮助。

3.2 尾气处理工艺的串级Scot技术

为了满足硫磺回收大型化进程以及环保法规日渐严格的双重要求, 尾气处理工艺得到了长足的发展, 而且开发出了还原吸收、亚露点、直接氧化以及氧化吸收等多种工艺。其中Scot技术是还原吸收类的尾气处理工艺的代表, 其硫磺回收率高达99.7%以上, 技术安全成熟。以此为基础研发出来的串级Scot技术, 在溶剂配方、溶液再生方式及参数设定调整等方面做了改进, 具有超级、低硫等特点。其中的串级或集成尾气工艺, 把尾气吸收塔的低负荷富液引入到原料气吸收塔中进行再次吸收直到符合额定负荷要求为止, 再采用此单元的再生系统对胺液进行再生, 省略了标准尾气装置所必须的全套再生系统和设备。

3.3 优化的组合净化装置工艺

近年来, 硫磺回收或尾气处理装置对应使用多套组合的脱硫或硫磺回收装置经常被应用于国外净化厂。例如:1套富氧克劳斯工艺对应使用5套脱硫装置;1套Scot技术对应使用2套硫磺回收装置;1套尾气燃烧炉对应使用2套富氧克劳斯加Scot技术。总而言之, 不断提高技术成熟性与可靠性对实现工艺的优化组合起到了有力的推动作用。

4 结语

综上所述, 硫磺回收和尾气处理装置是天然气处理系统中一个不可或缺的组成部分, 在回收硫元素的过程中, 不但可以产生可观的经济效益, 而且还可以在很大程度上控制污染物的排放, 为企业长久发展和环境保护提供了可靠的技术支持。

摘要：目前, 我国在天然气净化领域已经具备了世界各种具有代表性的硫磺回收工艺装置, 并逐渐形成了比较完善的硫磺回收工艺系统, 但是与国外的先进技术相比, 我国还是存在一定的差距。这些差距对我国硫磺回收技术的发展形成了限制, 对我国天然气工业的整体发展产生一定影响。因此, 本文针对我国的天然气净化厂硫磺回收技术的现状和工艺进行了具体分析, 为其以后的发展道路指明了方向。

关键词：天然气净化厂,硫磺回收,尾气处理