一种低含硫天然气的常温精脱硫方法技术

本发明专利技术提供一种低含硫天然气的常温精脱硫方法。该方法包括以下步骤：使低含硫天然气与氧化铁精脱硫剂进行接触后，再与改性活性炭精脱硫剂进行接触，得到精脱硫后的天然气。本发明专利技术的常温精脱硫方法具有无碱操作、无氧操作以及操作简单、操作费用低和能耗低等优点，常温及常压下采用本发明专利技术的方法进行精脱硫后的天然气的硫化氢含量小于0.1ppmv，有机硫化物含量各自小于1ppmv，且无明显臭味，总硫含量达到国家标准或行业标准要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供。该方法包括以下步骤：使低含硫天然气与氧化铁精脱硫剂进行接触后，再与改性活性炭精脱硫剂进行接触，得到精脱硫后的天然气。本专利技术的常温精脱硫方法具有无碱操作、无氧操作以及操作简单、操作费用低和能耗低等优点，常温及常压下采用本专利技术的方法进行精脱硫后的天然气的硫化氢含量小于0.1ppmv，有机硫化物含量各自小于1ppmv，且无明显臭味，总硫含量达到国家标准或行业标准要求。【专利说明】
本专利技术涉及，属于石油化工领域中的天然气脱硫
。
技术介绍
天然气作为一种宝贵的资源在人民生活和工业中有着广泛的应用。它作为一种高效、优质、清洁能源，不仅在工业与城市民用燃气中广泛应用，而且在发电业中也越来越发挥重要作用。天然气还是很好的化工原料，广泛应用于合成氨、甲醇、氮肥工业、合成纤维工业等。由于人们对健康和环保的进一步认识，人们对天然气的质量提出了更高要求。目前的天然气虽然经过湿法脱硫工艺脱除天然气中大部分的硫化氢，但是湿法脱硫后的天然气中还含有200-300ppmv的硫化氢和少量的有机硫化物。低含量的硫化物还是会造成设备和管道腐蚀、散发难闻的臭味、污染环境、影响人体健康等问题。因此，需要脱除低含硫天然气中的硫化物，以满足工厂生产和民用商品气的使用要求，使产品的总硫含量达到国家或行业标准(GB17820-2012)要求。现行的低含硫天然气脱硫方法一般是采用碱洗法以脱除天然气中的硫化氢，然后采用加氢脱硫方法把有机硫化物转化成硫化氢，再采用高温氧化锌脱硫剂脱除生成的硫化氢。加氢脱硫方法需要不断地循环加氢，提高压力和温度(一般要达到300-400°C)才能使脱硫过程达到较好的效果。现行的低含硫天然气脱硫方法主要存在以下缺点:(1)、需使用大量碱液，导致产生大量废碱，废碱处理不但费用很高，而且也污染了环境；(2)、需加氢操作，消耗大量的宝贵氢气，造成设备的投资大，工艺复杂，操作费用高。除上述的脱硫方法以外，还存在催化氧化进行脱硫的方法，但是该方法需要使用大量的催化剂，增加了成本，对实验要求苛刻，而且存在催化剂活性组分易流失等缺点。因此，研发出，仍是本领域亟待解决的问题之一。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供。本专利技术的常温精脱硫方法具有无碱操作、无氧操作以及操作简单、操作费用低和能耗低等优点，采用本专利技术的方法进行精脱硫后的天然气的总硫含量达到GB17820-2012的行业标准要求。为达上述目的，本专利技术提供，其包括以下步骤:使低含硫天然气与氧化铁精脱硫剂进行接触后，再与改性活性炭精脱硫剂进行接触，得到精脱硫后的天然气。根据本专利技术的【具体实施方式】，优选地，上述方法包括以下步骤:使低含硫天然气依次经过内装有氧化铁精脱硫剂的反应器A和内装有氧化铁精脱硫剂的反应器B，然后再依次经过内装有改性活性炭精脱硫剂的反应器C和内装有改性活性炭精脱硫剂的反应器D，得到精脱硫后的天然气。反应器A、反应器B、反应器C和反应器D之间均串联连接，低含硫天然气可以自上至下依次经过反应器A、反应器B、反应器C和反应器D，以达到精脱硫的目的。在上述的方法中，优选地，所述反应器A和所述反应器B中的温度分别为0_90°C，压力分别为0.1-4.0MPa，气空速分别为30-100(?'也就是说，低含硫天然气和氧化铁精脱硫剂接触时的温度为0-90°C，压力为0.1-4.0MPa，气空速为30-lOOOh—1。反应器A和反应器B中的温度、压力和气空速均可以相同或不同。在上述的方法中，优选地，所述反应器C和所述反应器D中的温度分别为0_90°C，压力分别为0.1-4.0MPa，气空速分别为30-100(?'也就是说，接触过氧化铁精脱硫剂后的低含硫天然气和改性活性炭精脱硫剂接触时的温度为0-90°C，压力为0.1-4.0MPa，气空速为30-100(?'反应器C和反应器D中的温度、压力和气空速均可以相同或不同。在上述的方法中，低含硫天然气和氧化铁精脱硫剂接触时的温度、压力和气空速与接触过氧化铁精脱硫剂后的低含硫天然气和改性活性炭精脱硫剂接触时的温度、压力和气空速均可以相同或不同。也就是说，反应器A、反应器B、反应器C和反应器D中的温度、压力和气空速均可以相同或不同。在上述的方法中，优选地，以所述氧化铁精脱硫剂的总重量为基准，其化学组成包括:Fe20320%-50%、ZnO0.1%_3%、CuO0.1%_1%、MnO0.1%_20%、Si025%-30% 以及 Ca05%_30%，并且各组分的重量百分比之和等于100%。在上述的方法中，优选地，所述氧化铁精脱硫剂的规格为Φ3-5Χ5_15πιπι，强度<30N/cm,比表面积为60-100m2/g，堆比重为0.7-0.8g/mL，硫化氢穿透硫容<15%(以脱硫剂的总重量计，脱硫剂吸附硫的量)。在上述的方法中，优选地，所述改性活性炭精脱硫剂为以活性炭为载体，负载硝酸铜并负载硝酸镍、硝酸锰和硝酸锌中的一种或两种的改性活性炭精脱硫剂；其中，以氧化铜的质量计，硝酸铜的负载量为载体质量的1-10%;以金属氧化物的质量计，硝酸镍、硝酸锰和硝酸锌中的一种或两种的总量的负载量为载体质量的10-25%。 在上述的方法中，优选地，所述改性活性炭精脱硫剂的规格为Φ2-3πιπι，强度<60Ν/颗，比表面积>150m2/g，堆比重为0.6-0.7g/mL,有机硫化物穿透硫容<10% (以脱硫剂的总重量计，脱硫剂吸附硫的量)。本专利技术的改性活性炭精脱硫剂具有较好的脱除天然气中COS的效果，本专利技术无需增设脱COS的催化剂装置。 在上述的方法中，氧化铁精脱硫剂和改性活性炭精脱硫剂均可以脱硫剂床层的形式与低含硫天然气进行接触。优选地，氧化铁精脱硫剂床层的高径比以及改性活性炭精脱硫剂床层的高径比分别为3-6。氧化铁精脱硫剂床层的高径比以及改性活性炭精脱硫剂床层的高径比可以相同或不同。在上述的方法中，优选地，经过反应器A和反应器B的天然气中的硫化氢含量小于0.1ppmv,经过反应器C和反应器D的天然气中的有机硫含量各自小于lppmv。在上述的方法中，待进行处理的低含硫天然气中的硫化氢(H2S)含量为90-210ppmv，硫醇(RSH)含量为5-60ppmv，硫醚(RSR)含量为4-25ppmv，羰基硫(COS)含量为l-6ppmv。该低含硫天然气中其他组份的含量均为本领域常规的。该低含硫天然气可以为采用湿法脱硫工艺处理后的天然气。在本专利技术的精脱硫方法中，低含硫天然气可以上进下出依次经过内装有氧化铁精脱硫剂的反应器A和反应器B，以脱除硫化氢，使硫化氢含量小于0.1ppmv ;然后依次上进下出经过内装有改性活性炭精脱硫剂的反应器C和反应器D，以脱除硫醇、硫醚、羰基硫等有机硫化物，使有机硫化物含量各自小于Ippmv ;最后得到的精脱硫后的天然气的硫化氢含量小于0.1ppmv,有机硫化物含量各自小于lppmv,且无明显臭味,总硫含量达到GB17820-2012的行业标准要求。本专利技术的低含硫天然气的常温精脱硫方法具有以下优点:(I)、无碱操作，本专利技术的常温精脱硫方法不需要碱的参与，完全无碱操作，彻底消除了废碱对环境的污染；(2)、无氧操作，本专利技术的常温精脱硫方法不需要氧的参与，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低含硫天然气的常温精脱硫方法，其包括以下步骤：使低含硫天然气与氧化铁精脱硫剂进行接触后，再与改性活性炭精脱硫剂进行接触，得到精脱硫后的天然气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周广林，周红军，吴全贵，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：