天然氣脫硫開題報(bào)告

1、天然氣脫硫工藝設(shè)計(jì)開題答辯開題報(bào)告弄成封面。 1. 設(shè)計(jì)選題意義注意格式。和論文相同。天然氣是指自然界中天然存在的一切氣體，包括大氣圈，水圈，生物圈和巖石圈中各種自然過程形成的氣體。人們長(zhǎng)期以來通用的“天然氣”是從能量角度出發(fā)的狹義定義，是指氣態(tài)的石油，專指在巖石圈中生成并蘊(yùn)藏于其中的以低分子飽和烴為主的烴類氣體和少量非烴類氣體組成的可燃性氣體混合物。它主要存在于油田氣，氣田氣，煤層氣，泥火山氣和生物生成氣中。烴類主要是烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷，丙烷和丁烷等，非烴一般有硫化氫，二氧化碳，氮，水汽以及微量的惰性氣體，如氦和氬等。天然氣分為潔氣和酸性天然氣，酸性天然氣主要是含有硫化

2、物，大部分是硫化氫，此外可能還有一些有機(jī)硫化物，如硫醇，硫醚，二硫化碳等，酸性天然氣有很大的危害：腐蝕金屬；污染環(huán)境；含硫組分臭味且有劇毒，硫還是下游催化劑毒物；h2s還對(duì)人體有危害。作為一種寶貴的資源，天然氣在人民生活和工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。它作為一種高效、 優(yōu)質(zhì)、清潔能源，不僅在工業(yè)與城市民用燃?xì)庵袕V泛應(yīng)用，而且在發(fā)電業(yè)中發(fā)揮的作用也越來越重要。天然氣還是很好的化工原料，廣泛應(yīng)用于合成氨、甲醇、氮肥工業(yè)、合成纖維等工業(yè)；天然氣合成油(gtl)技術(shù)，也是天然氣大規(guī)模利用的途徑之一；從天然氣中分離出來的硫磺還可作為硫酸工業(yè)原料。天然氣不僅在燃料、化工原料等方面有諸多優(yōu)點(diǎn)，對(duì)天然氣進(jìn)行處理回收其

3、中的硫磺，提高天然氣資源綜合利用程度，獲得天然氣資源的更大價(jià)值，還能保證在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸過程中的安全性，減少大氣污染，對(duì)提高天然氣的整體經(jīng)濟(jì)效益，都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 2 國(guó)內(nèi)外天然氣脫硫研究刪除。天然氣脫硫現(xiàn)狀的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)通過多年的自身努力和引進(jìn)吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，國(guó)內(nèi)脫硫，硫磺回收和尾氣處理等各種工藝已基本配套，能滿足國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)氣田的建設(shè)。對(duì)于原料氣含 h2s100g/m3的國(guó)內(nèi)天然氣脫硫技術(shù)已經(jīng)達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平，但在脫硫溶劑，關(guān)鍵設(shè)備，催化劑方面還存在一定的差距。一是在特高含硫酸性氣田凈化和高含 co2 注意上下標(biāo)的天然氣凈化方面還存在一定差距；二是國(guó)內(nèi)脫硫脫碳特種溶劑種類還很

4、少，雖然國(guó)外已有這類產(chǎn)品，單價(jià)格非常昂貴；三是mdea工藝是目前天然氣凈化的主要工藝技術(shù)，其主要技術(shù)特點(diǎn)已經(jīng)被掌握，但對(duì)于 mdea 溶劑在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)的污染，發(fā)泡，降解和腐蝕等操作問題尚缺乏準(zhǔn)確靈敏的分析檢測(cè)手段；四是現(xiàn)有的有機(jī)脫硫工藝不能滿足處理不同類型資源的需要 。在硫磺回收和尾氣處理方面，一是用于擴(kuò)大處理規(guī)模改造工程非常有效的富氧 claus 工藝是國(guó)外公司的專有技術(shù)，在國(guó)內(nèi)還未使用；二是雖然國(guó)內(nèi)已具有自行設(shè)計(jì)建設(shè) claus 法硫磺回收裝置的能力，但在部分單元和裝置布局方面還存在不足，科技創(chuàng)新能力不強(qiáng)除mcrc技術(shù)外，其他尾氣處理技術(shù)基本依賴引進(jìn)。 在硫磺回收裝置高效能運(yùn)行， 管理的

5、精細(xì)度和規(guī)范化方面還有待進(jìn)一步提高； 三是尾氣處理工藝基本上是國(guó)外的專有技術(shù)或?qū)＠夹g(shù)，國(guó)內(nèi)已基本掌握了該類工藝，但須向國(guó)外公司購買專利包或基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。為滿足越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求，天然氣脫硫工藝技術(shù)正在向更高水平發(fā)展。 脫硫工藝的發(fā)展是以生產(chǎn)達(dá)到商品氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的天然氣為目標(biāo)，根據(jù)不同的原料氣條件，不斷尋求較為合理的解決途徑，并盡可能地降低能量消耗；硫磺回收則是以滿足有關(guān)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)，始終以提高硫收率為重點(diǎn)，保證裝置長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。減少尾氣中污染物的排放，同時(shí)降低裝置投資和操作費(fèi)用，配方性選擇性脫硫溶劑的開發(fā)成功和推廣應(yīng)用，是近年來醇胺法工藝發(fā)展的一項(xiàng)重大進(jìn)展。天然氣脫硫的發(fā)展趨勢(shì)，主要是醇胺法工

6、藝，尤其以 mdea 為主劑的各種配方性溶劑工藝，化學(xué)物理溶劑及物理溶劑工藝獲得進(jìn)一步發(fā)展，化學(xué)物理溶劑及物理溶劑工藝具有高選擇性，能耗低，可脫有機(jī)硫等優(yōu)勢(shì)，尤其是在需要大量脫除有機(jī)硫的情況下，此類方法具有獨(dú)特的優(yōu)越性。 氧化還原法及生物脫硫技術(shù)頗受關(guān)注，對(duì)于低含硫天然氣的處理，氧化還原法工藝擁有的優(yōu)勢(shì)十分明顯。該方法能再接近室溫條件下脫硫，并同時(shí)將硫轉(zhuǎn)化生成元素硫，選擇性和轉(zhuǎn)化率都很高。生物脫硫技術(shù)與氧化還原法工藝一樣，在脫硫同時(shí)進(jìn)行硫回收。該技術(shù)的氣體脫硫效率及硫化物轉(zhuǎn)化率都較高，過程操作簡(jiǎn)單，而且能夠適應(yīng)氣體流量及 h2s 含量較大的變化。氧化還原法工藝多用內(nèi)容太多，可以加上二級(jí)標(biāo)題。天

7、然氣脫硫方法等。于低壓氣體處理，如采用螯合鐵溶液的 lo-cat 工藝。為了使凈化氣能夠直接進(jìn)入高壓輸氣管網(wǎng)，開發(fā)高壓脫硫工藝一直成為人們所關(guān)注的對(duì)象和攻克的目標(biāo)。 目前氧化還原法用于高壓氣體處理取得了進(jìn)展。硫回收與尾氣處理的組合工藝有了較快發(fā)展。 對(duì)于中等規(guī)模的酸氣硫含量，采用單獨(dú)尾氣處理工藝，雖能獲得很高的硫磺回收率，但相應(yīng)的投資及操作費(fèi)用也相當(dāng)高，顯得不經(jīng)濟(jì)。采用將 claus 工藝與尾氣處理結(jié)合的工藝，不僅可以簡(jiǎn)化流程，還可以降低投資及操作費(fèi)用。富氧 claus 工藝受到重視。用富氧空氣或純氧替代空氣，可提高裝置的處理能力，降低 claus 裝置和尾氣處理設(shè)備的占地和投資費(fèi)用，還能較強(qiáng)

8、的適應(yīng)酸氣流量或 h2s 含量發(fā)生變化，可以提高硫的收率。硫回收催化劑的研發(fā)在向系列化、高水平方向發(fā)展。專用催化劑的開發(fā)促進(jìn)了 procluas 工藝以及 doxosufreen工藝的成功。為降低投資和操作費(fèi)用，脫硫工藝流程也在不斷改進(jìn)和優(yōu)化。脫硫工藝除了在溶劑配方上進(jìn)行改進(jìn)外，以提高改善脫硫脫碳性能為目標(biāo)，對(duì)傳統(tǒng)工藝流程的改進(jìn)一直未停止。比較典型的改進(jìn)主要有：增加一個(gè)原料欲接觸器，吸收塔采取多點(diǎn)進(jìn)料，胺液分流，用變壓再生替代重沸器熱再生等。以后脫硫的發(fā)展主要有一下五個(gè)方面：1. 膜分離技術(shù)；2. 微生物脫硫技術(shù)；3. pds脫硫技術(shù)；4. 脫硫溶劑復(fù)合化；5. 電子束射法及微波法脫硫。設(shè)計(jì)的

9、主要內(nèi)容一酸性天然氣的凈化方法1.化學(xué)吸收法這類方法又稱化學(xué)溶劑法。它以堿性溶液為吸收溶劑(化學(xué)溶劑)，與天然氣中的酸性組分（主要是h2s和co2)反應(yīng)生成某種化合物。醇胺法，主要包括：一乙醇胺(mea)法、二乙醇法(dea)法、 二甘醇胺(dga)法、 二異丙醇法 （dipa)法、 甲基二乙醇胺(mdea) 法等。醇胺法是最常用的天然氣脫硫方法。此法適用于從天然氣中大量脫硫和二氧化碳。堿性鹽溶液法，主要包括：改良熱減法、氨基酸鹽法；它們雖然能脫除硫化氫，但主要用于脫除二氧化碳，在天然氣工業(yè)中應(yīng)用不多。2 物理吸收法這類方法又稱為物理溶劑法。 它們采用有機(jī)化合物為吸收溶劑(物理溶劑)，對(duì)天然氣

10、中的酸性組分進(jìn)行物理吸收而將它們從氣體中脫除。主要包括多縮乙二醇法和砜胺辦法等。物理吸收法的溶劑通?？慷嗉?jí)閃蒸進(jìn)行再生，不需蒸汽和其它熱源，還可同時(shí)使氣體脫水。海上采出的天然氣需要大量脫除二氧化碳時(shí)常常選用這類方法。3 聯(lián)合吸收法聯(lián)合吸收法兼有化學(xué)吸收和物理吸收兩類方法的特點(diǎn)， 使用的溶劑是醇胺、物理溶劑和水的混合物，故又稱為混合溶液法或化學(xué)物理吸收法。4.直接轉(zhuǎn)化法這類方法以氧化一還原反應(yīng)為基礎(chǔ)，故又稱為氧化還原法。 此法包括借助于溶液中氧載體的催化作用，把被堿性溶液吸收的 h2s 氧化為硫，然后鼓人空氣，使吸收劑再中，從而使使硫與硫回收合為一體。直接轉(zhuǎn)化法目前多用于在焦?fàn)t氣、水煤氣、合成氣

11、等氣體脫硫。5.膜分離法是一門新的分離技術(shù)，它借助于膜在分離過程的選擇性滲透作用脫除天然氣中的酸性組分。多用于從co2含量很高的天然氣中分離co2。這些屬于天然氣脫硫的方法。文獻(xiàn)調(diào)研部分放在設(shè)計(jì)主要內(nèi)容之前。通過文獻(xiàn)調(diào)研，總結(jié)得到你要設(shè)計(jì)的內(nèi)容。二脫酸性氣的方法選擇天然氣脫酸性組分方法的選擇，不僅對(duì)于過程本身，就是對(duì)于下游工藝過程包括硫磺回收、脫水、天然汽油回收以及液烴產(chǎn)品處理等方法的選擇都有很大影響。在選擇脫酸性氣方法時(shí) 需要考慮的主要因素是：1.天然氣中酸性組分的類型和含量大多數(shù)天然氣中的酸性組分是 h2s 和 co2，但有的還可能有 cos、cs2、rsh 等。只要?dú)怏w中含有這些組分中的

12、任何一種， 都會(huì)排除選擇某些方法的可能性。2. 天然氣中的烴類組成通常，大多數(shù)硫磺回收裝置采用克勞斯法。克勞斯法生產(chǎn)的硫磺質(zhì)量對(duì)存在于氣(從酸性天然氣中獲得的酸性組分)中的烴類 特別是重?zé)N十敏感。因此，當(dāng)有些脫硫方法采用的吸收溶劑會(huì)大量溶解烴類時(shí)，就可能要對(duì)獲得的酸氣進(jìn)一處理。3.對(duì)脫除酸氣后的凈化氣及對(duì)所獲得的酸氣要求作為硫磺回收裝置的原料氣(酸氣)，其組成是必須考慮的一個(gè)因素。如酸性氣中的co2濃度大于80時(shí)，為了提高原料氣中h2s 的濃度。就應(yīng)考慮采用選擇性脫硫方法的可能性，包括采用多級(jí)氣體脫硫過程。4.對(duì)需要脫除的酸性組分的選擇性要求在各種脫硫方法中，對(duì)脫硫劑最重要的一個(gè)要求是其選擇性

13、，有些方法的脫硫劑對(duì)天然氣中某一酸性組分的選擇性可能很高，而另外一些方法的脫硫劑則無選擇件。還有一些脫硫方法，其脫硫劑的選擇性受操作條件的影響很大。5.原料氣的處理量有些脫硫方法適用于處理量大的原料氣脫硫， 有些方法只適用于處理量小的原料氣脫硫。6.原料氣的溫度、壓力及凈化氣所要求的溫度、壓力有些脫硫方法不宜在低壓下脫硫， 而另外些方法在脫硫溫度高于環(huán)境溫度時(shí)會(huì)受到不利因素的影響。7.其它如對(duì)氣體脫硫、尾氣處里有關(guān)的環(huán)保安求和規(guī)范，以及脫硫裝置的投資和操作費(fèi)用等。盡管需要考慮的因素很多，但按原料氣處理量計(jì)的硫潛含量(kg/d)是一個(gè)關(guān)鍵因素。與間歇法相比，當(dāng)原料氣的硫潛量大于45 kg/d 時(shí)

14、，應(yīng)優(yōu)先考慮醇胺法脫硫。雖然目前還沒有種醇胺法能滿足所有要求，但由于這類方法技術(shù)成熟，脫硫溶劑來源方便，對(duì)上述因素有很大的適應(yīng)性、因而是最重要的一類脫硫方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界 2000 多套氣體脫硫裝置中，有半數(shù)以上采用醇胺法脫硫。一， 工藝方案評(píng)選及工藝流程圖設(shè)計(jì)（一）原料數(shù)據(jù)及產(chǎn)品要求(1)原料氣處理量：80104 nm3/d (2)原料氣溫度、壓力原料氣溫度：25；原料氣壓力：5000kpa(3)原料天然氣組成表3-1 原料天然氣組成分子式摩爾百分?jǐn)?shù) ch40.737705 c2h60.009179 c3h80.007130 i-c4h100.007203 n- c4h100.009014

15、 i- c5h120.008563 n- c5h120.008742 n- c6h140.009031 n- c7h160.006042 n- c8h180.008867 h2s0.163934 h2o0.024590(4)設(shè)計(jì)要求凈化氣氣質(zhì)條件：h2s20mg/m3 （二）方案評(píng)選 各種胺法是天然氣凈化的最主要的方法，常規(guī)胺法用于同時(shí)脫除 h2s 和 co2。選擇性胺法則用于在 h2s.co2 同時(shí)存在時(shí)選擇 性脫除 h2s。根據(jù)原料氣的數(shù)據(jù)不需要選擇性脫除h2s，故采用常規(guī)胺法。脫硫劑選用高酸氣負(fù)荷dea法。 只脫出h2s方法選擇（三）工藝流程簡(jiǎn)圖醇胺法脫硫原則工藝流程：直流法硫磺回收工藝流程：五，設(shè)計(jì)（論文）的工作進(jìn)度安排不要直接粘表，自己畫。最后還要有參考文獻(xiàn)。文中內(nèi)容太亂，好好修改。設(shè)計(jì)（論文）的進(jìn)程安排序 號(hào)設(shè)計(jì)（論文）各階段內(nèi)容起止日期1文獻(xiàn)調(diào)研3月5日3月16日2開題報(bào)告的寫作3月1