CN106398790A - 一种天然气脱除硫化氢的装置及方法 - Google Patents

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尹小波
陈秀丽
邱海燕
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严君华
杜娇
鲁莹纯
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    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
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Abstract

本发明公开一种天然气脱除硫化氢的装置及方法，设计的脱除硫化氢的装置，主要包括电解单元、提升泵和脱硫单元，电解单元的出液口连接到提升泵的进液口，提升泵的出液口连接至脱硫单元的进液口；脱硫单元底部设有废液排出口，在脱硫反应装置的右侧底部设置有待处理气体进气单向阀，单向阀接至脱硫装置内部设置的曝气头，顶部设置有气体排出阀，且在排出口处装有硫化氢动态监测装置；脱除硫化氢的方法是利用电解食盐水作为脱硫剂，反应吸收气体硫化氢；本发明工艺结构简单，操作方便。设备体积小、占地面积少，造价低，处理效果良好。安全性能高，环保，运行成本低、可靠，可长期运行。

Description

一种天然气脱除硫化氢的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种气体脱硫的装置及方法，特别涉及一种天然气脱除硫化氢的的装置及方法。属于气体脱硫技术领域。
背景技术
在天然气的开采中，通常含有酸性气体，这些酸性气体一般都是二氧化碳、硫化氢、硫醚等杂质气体。其中，硫化氢是酸性气体中危害最大的，且具有较大的毒性。因此，对于硫化氢气体脱除工艺的研究及应用一直是油气田、环境等相关行业研究的热点。醇胺脱硫法是目前国际上使用最广范的脱硫工艺，近年来，由于对气体净化工艺及装置的的要求严格化，醇胺溶液的管理也越来越受到重视。
根据电解食盐水具有较强氧化性及碱性的特点，利用电解食盐水氧化、吸收气体/沼气中的酸性气体成为可能。电解食盐水的有效成分为强氧化剂次氯酸盐及碱液氢氧化钠，故能进行以下反应：
H2S+NaClO＝NaCl+S↓+H2O
2NaOH+H2S＝Na2S+2H2O
申请号为201410721824.8的发明专利公开了一种沼气脱硫装置及脱硫微颗粒的制作方法。所述装置包括以下部分：沼气导入管，安装在导入管的总阀门，生物脱硫单元，生物脱硫单元的数量可为一个或更多个，控制沼气进入和离开生物脱硫单元的阀门，沼气导出管，安装在所述导出管的硫化氢浓度检测仪。所述生物脱硫单元包括进气阀、出气阀、隔离网和填充层。所述装置能够有效的处理含高浓度硫的沼气，减少沼气燃烧后的硫化物污染。所述脱硫微颗粒的制作方法包括，第一步，将活性炭颗粒研磨过筛；第二步，将第一步得到的活性炭颗粒与硫化细菌的培养液进行混合；第三步，从所述培养液中将所述活性炭颗粒取出，依靠重力去除多余水分，之后即可直接装填到生物脱硫单元中充当填充层。该装置利用微生物和活性炭制作成生物脱硫单元，环保，无二次污染，但是，微生物消耗代谢时间长，脱硫效率并不理想。
申请号为201310322704.6的发明专利提供了一种脱硫装置及脱硫方法。其中，脱硫装置包括：盛液容器，具有进料口和出液口；净化塔，具有进气口、排气口和进液口，进气口用于与锅炉炉膛相连通；输液管，连接在进液口和出液口之间。脱硫方法为含硫化合物尾气和含有脱硫剂的溶液在净化塔中混合。该发明的技术方案能够达到好的脱硫效果并且减少空气污染。该反应装置在尾气处理方面具有较强实用性，但是，净化塔中的脱硫剂与尾气接触面积较小，脱硫成本较高。
发明内容
本发明的目的是针对现有的脱硫技术的不足提供的一种天然气脱硫方法，其特点是工艺结构简单，操作方便。设备体积小、占地面积少，造价低，处理效果良好。安全性能高，环保，运行成本低、可靠，可长期运行。
本发明专利的目的由以下技术实现：
一种天然气脱除硫化氢的装置，包括依次连接的电解单元进液口、电解单元、电解单元排液口、提升泵、脱硫单元进液口和脱硫单元；所述电解单元内部有依次连接的石墨电极、 电流表、直流电源和电源开关；所述脱硫单元内部设有待处理气体进气阀、废液排出口、处理后气体排出阀和硫化氢动态监测器。
所述电解单元为一圆柱体箱，高度为0.5-0.6m，圆柱直径为0.2-0.4m，其左右两侧面设置有进液口和出液口，高度分别为0.4-0.45m和0.01-0.1m。
所述的脱硫单元为一漏斗状的反应装置，上部分圆柱高度为0.4-0.6m，直径为0.2-0.4m，下部分漏斗高度为0.01-0.02m。
所述的脱硫单元底部设有废液排出口，其口径为10-20mm；在脱硫反应装置的右侧底部设置有待处理气体进气单向阀，单向阀接至脱硫装置内部设置的曝气头，顶部设置有气体排出阀，且在排出口处装有硫化氢动态监测装置。
一种天然气脱除硫化氢的方法，利用电解食盐水作为脱硫剂，脱硫剂经提升泵进入到脱硫单元中，待脱硫单元中脱硫剂体积达到6-10L后，开始打开待处理气体进气阀，在脱硫装置中充分反应后，打开气体排出阀，处理后的气体流经硫化氢检测装置，实时监测排出气体中硫化氢的含量。
所述的天然气脱除硫化氢的方法，脱硫剂为电解食盐水，且待电解的浓度为0.2％-0.5％(w/v)，体积为10-18L的食盐水置于电解装置(1)中，电解时间为5-10min。
所述的天然气脱除硫化氢的方法，提升泵将脱硫剂转入至脱硫装置的液体流量为1-1.5L/min。所述的天然气脱除硫化氢的方法，处理后的废液经排液口排出。
附图说明
图1为脱硫设备的二维平面图。
具体实施方式
如图1所述，一种天然气脱除硫化氢的装置，依次连接电解单元进液口、电解单元、电解单元排液口、提升泵、脱硫单元进液口和脱硫单元；电解单元内部依次连接的石墨电极、电流表、直流电源和电源开关；连接脱硫单元内部的待处理气体进气阀、废液排出口、处理后气体排出阀和硫化氢动态监测器；
将配置好的0.2-0.5％的食盐水加入至电解单元中，打开电源开关，开始电解并记时；待电解5-8min后，关闭电源开关；
开启提升泵，将电解食盐水转入脱硫单元中；待电解食盐水转入至脱硫单元体积的4/5时，开启气体进气阀，开启排气阀和硫化氢自动监测仪，动态测定排出气体的硫化氢含量；反应完成后，打开废液排出口开关；
脱硫装置经连续运行后，排出硫化氢的含量低于0.01mg/L.处理效果良好，具有高效、环保、低成本的特点。

Claims (8)

1.一种天然气脱除硫化氢的装置，包括依次连接的电解单元进液口(2)、电解单元(1)、电解单元排液口(3)、提升泵(4)、脱硫单8元进液口(6)和脱硫单元(5)；
其特征在于，所述电解单元(1)内部有依次连接的石墨电极(11)、电流表(13)、直流电源(12)和电源开关(14)；
所述脱硫单元(5)内部设有待处理气体进气阀(8)、废液排出口(7)、处理后气体排出阀(9)和硫化氢动态监测器(10)。
2.根据权利要求1所述的电解单元(1)，其特征在于，电解单元(1)为一圆柱体箱，高度为0.5-0.6m，圆柱直径为0.2-0.4m，其左右两侧面设置有进液口(2)和出液口(3)，高度分别为0.4-0.45m和0.01-0.1m。
3.根据权利要求1所述的脱硫单元(5)，其特征在于，脱硫单元(5)为一漏斗状的反应装置，上部分圆柱高度为0.4-0.6m，直径为0.2-0.4m，下部分漏斗高度为0.01-0.02m。
4.根据权利要求1所述的脱硫单元(5)，其特征在于，脱硫单元(5)底部设有废液排出口(7)，其口径为10-20mm；在脱硫反应装置的右侧底部设置有待处理气体进气单向阀(8)，单向阀(8)接至脱硫装置(5)内部设置的曝气头(15)，顶部设置有气体排出阀(9)，且在排出口(9)处装有硫化氢动态监测装置(10)。
5.一种天然气脱除硫化氢的方法，其特征在于，利用电解食盐水作为脱硫剂，脱硫剂经提升泵(4)进入到脱硫单元(5)中，待脱硫单元(5)中脱硫剂体积达到6-10L后，开始打开待处理气体进气阀(8)，在脱硫装置中充分反应后，打开气体排出阀(9)，处理后的气体流经硫化氢检测装置(10)，实时监测排出气体中硫化氢的含量。
6.根据权利要求5所述的天然气脱除硫化氢的方法，其特征在于脱硫剂为电解食盐水，且待电解的浓度为0.2％-0.5％(w/v)，体积为10-18L的食盐水置于电解装置(1)中，电解时间为5-10min。
7.根据权利要求5所述的天然气脱除硫化氢的方法，其特征在于，提升泵将脱硫剂转入至脱硫装置(5)的液体流量为1-1.5L/min。
8.根据权利要求5所述的天然气脱除硫化氢的方法，其特征在于处理后的废液经排液口(7)排出。
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