天然气脱硫方案
天然气脱硫技术有湿法、干法二大类，湿法有醇胺法、该方法脱除H2S等酸气的过程主要为化学过程所控制，因此在低操作压力下，比物理溶剂或混合溶剂更适用。常用的醇胺类溶剂有一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二异丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)等。干法脱硫是将气体通过固体吸附剂床层来脱除H2S．常用的固体吸附剂有海绵铁、活性炭、氧化铝、泡沸石、分子筛等。仅用于处理含微量H2S的气体，能完全脱除H2S。
由于本天然气脱硫项目的天然气处理量仅为800m3/h，入口天然气中含硫量低，且对天然气有低露点的要求，故本方案推荐采用干法脱硫。
本方案推荐 杭州普菲科空分设备有限公司开发的变压吸附脱硫，该公司采用该公司研制的脱硫专用活性炭、氧化铝的双层床变压吸附脱硫、氮气加热再生，可确保净化后的天然气中含硫量小于15ppm，露点低于-45℃。
吸附器由三个吸附器及一套切换阀门组组成，其流程如下：原料天然气其硫化氢含量≤1g/M3、饱和水状态，先进入由3台并联TSA塔（T101A,T101B,T101C）的任意一台（下面以T101A为例进行说明），自TSA塔下部进入，经过吸附塔，塔内装有氧化铝、脱硫专用活性炭复合床层后，由TSA塔上部送出，此时，XV101a，XV104a打开。水、硫化氢被脱除。经脱硫剂床层后从顶部获得合格的产品净化天然气，
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硫化氢含量≤15mg/M3、天然气露点-45℃。进稳压后送出装置界区（参见流程图）。
TSA塔运行一段时间后（約16小时），活性炭表面及空隙被吸附的水和硫化氢堵塞而失去吸附水与脱硫能力。此时程序自动切换下一吸附塔T101B进行脱硫操作。T101A随后向T101C进行均压。当T101A与T101C压力相等后，XV103a、XV103c关闭，T101A开始逆放，此时XV102a、XV107打开，逆放气通过放空总管送出界区外。逆放到0.05MPaG的T101A塔内仍有大量的天然气，此时打开XV106，用氮气置换10分钟后关闭XV106、XV107，转入加热后的氮气再生阶段。
打开XV108，PV102调节阀投入使用。界外送入氮气加热至约140℃（氮气电加热器功率为15KW）进入TSA塔上部，PV102调节回路设定为0.05MPaG，待T101A温度达到105℃后PV102调节回路设定改为0.2MPaG。保持塔内再生温度为～120℃，再生时间为4小时（每小时通氮100m3/h）。再生时，氮气自上而下通过TSA塔，氮气中夹带的硫化氢、水等经TSA塔底部总管放空。
再生完成后进行T101A的冷却降温和干燥。待T101A冷却至50℃时，用T101C中的气体置换T101A计5分钟，关闭XV103a、XV107、XV103c、XV102a，等待均压。接下来T101C开始终充，以便为随后的投运作准备。T101C终充30分钟后T101C投入使用，T101B与T101A开始均压。均压完成后，T101A暂停操作，T101B开始进行上述的再生操作，直到T101B需要用T101A置换
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时，T101A开始再次操作，分别是置换和终充。终充完成后T101A已经具备随时投入吸附工作的准备状态。随着T101C的工作结束，T101A开始进行吸附操作。
本装置占地面积为21m2左右，可户外布置或户内布置，切换阀门组采取PLC程序控制器依次启闭，还可以根据用户需要配置硫化氢分析仪及露点在线分析仪。该装置操作简便、运行可靠，该公司已有不少大型的天然气脱硫装置在运行，其运行设备可参见照片。 一点需确认的问题：
1.本装置主要进行脱硫，但若论天然气的总硫则还应含有有机硫，其中包括硫醇、硫醚等，客户若对有机硫清除有要求，则本方案应作相应变动。
2.本项目的初次接洽系对项目涉及的范围、脱硫方案、设备供货商及设计条件、外围条件进行商讨，立项及深化工作将有待下阶段进行。
上海岩谷有限公司
上海大同一钢建筑设计研究院 江苏华能建设集团有限公司
2012-10-23
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