1、888 催化剂在天然气脱硫中的应用牛凯伟（长春东狮科贸实业有限公司，吉林 长春 130115）重庆东溪气田脱硫厂是一个天然气脱硫净化厂，脱硫系统设计能力为 40 km3/d，但实际处理天然气气量为 4065km3/d，入口硫化氢为 610g/km3。现采用三级脱硫（一般开两级，共用两个再生槽，一个循环槽） 。脱硫原采用以 TSC+栲胶、钒为脱硫催化剂，Na 2CO3 为碱源的催化氧化工艺，再生采用空气自吸式喷射再生工艺。但该脱硫方法在实际生产运行过程中逐渐暴露出一些问题，如运行费用高，副盐生成率高，塔阻力大，再生效果不好等。为例更好的解决这些问题，降低生产成本，进一步提高脱硫效率。通过考查，决
2、定于 2006 年 6 月改用东狮公司的 888 脱硫催化剂进行脱硫。1 工艺流程1.1 气体流程总管来的天然气分离器焦炭过滤器1 #脱硫塔2 #脱硫塔3 #脱硫塔分离器1 #过滤器2 #过滤器回总管道1.2 液体流程1.3 主要的设备情况脱硫塔 A 100022700 1 台B 100022700 1 台C 100022700 1 台填料：5.4+5.4m 50mm 鲍尔环循环槽 28003000 V=18m3 1 台卧式分离器 5003099 1 台循环泵 H=125m Q=25m3/h 3 台再生槽 180024009640 2 台 共四支喷射器用一支（三支吸空气）泡沫槽 1800300
3、 V=700m32 使用 TSC+栲胶、钒脱硫催化剂运行时存在的问题2.1 催化剂运行费用高每天加入：TSC 750 g，单价 280 元/kg；栲胶 15 kg，单价约 10 元/kg ；钒 3 kg，单价 230 元/kg（2005 年底购买价） ；合计 1050 元。2.2 副盐生成率高，塔阻力高再生槽底部，循环槽内沉积大量副盐结晶、结垢附着在器壁上，严重影响了溶液的质量。另外在停车检修扒塔清理填料时，经分析，其堵塞物主要为盐类结晶。2.3 再生效果差再生槽内经常几天都无硫泡沫产生，悬浮硫、富盐等结晶物严重超标，使溶液处于浑浊状态，严重影响溶液质量和吸收效果。3 改用 888 脱硫催化剂
4、的运行情况自 2006 年 6 月按 888 使用方案投加 888 后，经过一段时间的运转实验，取得了明显的技术经济效益，天然气进口 H2S 在 66.5g/m3 之间，出口均在 20mg 以下。同时再生槽内再生情况明显好转，实验第三天便有大量的硫泡沫溢出。运行主要工艺指标见表 1。表 1 主要工艺指标时间 进口 H2S 出口 H2S 888 日用量 总碱度g/m3 mg/m3 kg/d g/L6.20 6.15 13.4 3 19.006.21 6.06 15.7 1.25 21.786.22 6.37 16 1.25 24.926.23 6.32 18.8 1.25 21.07注：（1）以
5、上均采用平均值（由于井口出气不稳定，气量始终处于一个超限值）。（2）6 月 20 日 888 用量为初始提浓度。（3）通过优化操作，888 用量可以进一步降低。888 脱硫与 TSC 栲胶+钒法费用对比：如 2.1 所述，采用 TSC 栲胶+钒法催化剂运行费用为 1050 元；而采用 888 法，日耗 888 催化剂 1.25 kg，每天总费用 569 元。采用 888 法比采用 TSC 栲胶+钒法日运行费用可节省 481 元。4 天然气脱硫中应注意的问题4.1 因井口天然气的流量以及入口 H2S 不是很稳定，常有波动，应多注意观察进出口 H2S 的变化，及时调整总碱度、再生泡沫的分离，保持溢
6、流，加强硫回收，使整个系统处于一个稳定良性的循环过程。4.2 加强天然气进系统前除油、除碳的预净化工作。天然气中夹杂的油气以及高压下产生的炭黑是无法避免的，它们的存在对溶液的质量，硫泡沫的浮选、分离及系统的正常运行的影响都是很大的。这些油气进入溶液中呈雾滴状与溶液中的硫连在一起，使硫的浮选发生困难，且有消泡作用。同时这些油气使填料形成疏水性膜，严重影响吸收效果，当这些油气在系统中累积到一定浓度时，可将吸收剂和催化剂包裹起来，无法参与反应。另外炭黑的存在除了影响溶液的颜色外，还易在溶液中循环粘在填料上，造成塔阻力上升等严重后果，因此气体的预净化非常重要。4.3 应适当提高再生槽液位，保持硫泡沫连
7、续溢流，这样做的目的有两个：（1）降低溶液的浓度。有些厂由于受条件限制没有洗气冷却设备，而脱硫液的温度控制又是脱硫生产中的一个重要指标，一般要求在 3542，由于地区因素不同，南方地区夏天一般都会超过这个温度。如果温度过高会使副反应急剧上升，溶液中溶解氧气的能力下降，不利于催化剂的吸氧再生。造成催化剂的利用率低，耗量大。这样溢流出的硫泡沫经沉淀池过滤后的清液回收可适当的降低溶液温度。（2）连续溢流可以将一部分炭黑、副盐和油气带出来，对稳定生产，提高溶液质量是很有好处的。4.4 未经过脱硫处理的天然气成份复杂，入口有机硫和无机硫含量不稳定，经常有波动，这就需要在天然气脱硫过程中需要一个高活性、适
8、用范围比较广的催化剂。而888 脱硫催化剂是以三核酞菁钴磺酸金属有机化合物为主体的催化剂，其特殊的化学结构就决定了它具有极强的吸氧载氧能力，在脱硫过程中不断释放出具有强活性的原子氧，能迅速将系统中的硫化氢氧化成单质硫，从而大大提高脱硫效率；而且再生浮选出来的硫结晶颗粒大，易分离回收，使溶液粘度降低，悬浮硫下降，有利于提升循环液质量，并逐步形成良性循环，推动脱硫反应快速进行，降低副盐；同时在脱硫过程中能产生多硫化物，可将系统中附着硫、沉积硫活化溶泻出来，不堵塔。另外 888还具有工作硫容高，脱有机硫的特点，888 在此厂运行也说明了这点。但是应该注意的是 888 作为催化剂只是整个脱硫整体中的一部分，要想做到经济、安全、稳定运行，还需要良好工艺、设备以及操作管理与之相匹配。
