摘要：本文主要对孤东输气队脱硫工艺原理进行了分析，并根据实际运行情况得出一些应用效果达到降本增效目的。
关键词：含硫；脱硫装置；效益
一、引言
天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是甲烷，还有少量的乙烷、丙烷，此外，还含有硫化氢、二氧化碳、氮、水和其它微量惰性气体。这些含有H2S、CO2和有硫化物的酸性物质，在开采、集输和处理过程中，易对设备、管线造成腐蚀，会对人员造成危害，对环境造成污染，因此，天然气在处理过程中，必须经过脱硫处理，控制酸性气体的含量，达到天然气的技术指标，符合GB17320-1999天然中标准规定。
二、现状
为了提高原油的采收率，注水和三次采油工艺技术在采油过程的大范围使用，造成原油及天然气中硫化物浓度上升。
1、天然气中含硫较高。
孤东轻烃站天然气中硫含量也呈逐年上升趋势，天然气组份含硫偏高，总硫含量C（S）达到125.6mg/m3以上，外输干气85.6 mg/m3，远远高于国家标准要求的20 mg/ m3。因天然气中含硫较高，造成管线设备中硫结块严重，阻塞管道、设备，管道、设备腐蚀加重，各类容器、管线、换热器穿孔，导致设备使用周期缩短。每年因硫化物引起的管线阻塞、穿孔影响开机天数50天，严重影响了系统的正常安全生产。
2、能耗较大，不经济。
以往，原料气净化需要经原料气压缩机压缩升压后，主要是依靠分子筛吸附天然气中游离水，附带脱硫。这种工艺运行方式，由于不是主要进行脱硫，导致吸附塔（分子筛）之前至原料气压缩机之间的附属设备、管线穿孔较为频繁；而且，压缩机运行，电能消耗较大，不经济。
三、原料气含硫组分
天然气处理量
天然气中硫含量
四、脱硫装置应用
1、脱硫装置脱硫原理。
应用较为广泛的脱硫工艺技术有湿法脱硫、干法脱硫工艺技术两大类。天然气脱硫工艺的应用，是一种物理吸附和化学反应的共同作用，工艺基本原理：H2S 气体通过脱硫剂时被脱硫剂微孔吸附的同时发生以下化学反应（放热反应）
Fe2O3+3H2S=Fe2S3+3H2O +62.28Kj
对于其它形式的硫主要通过吸附清除掉。
2、脱硫工艺选型。
湿法脱硫按溶液的吸收和再生性质，又可分为化学吸收法和物理吸收法和直接氧化法三类。干法脱硫工艺主要有海绵铁和分子筛两种。湿法脱硫处理量大，操作连续，适用于天然气处理量大、硫化氢含量高的场合。分子筛法同时具有脱硫脱水的性能。干法脱硫工艺简单，投资少，适用于分散、小型、低含硫天然气的脱硫。
分析了各项工艺技术的优势及不足，鉴于该站是易燃易爆场所，占地面积小，所以采用干法脱硫工艺技术进行脱硫。但是，利用分子筛进行脱硫，在分子筛反复再生过程中，温度高，温升快，不易控制，分子筛失效快，更换频繁；在多种干法脱硫技术中，氧化铁脱硫法是应用最为广泛且效果最明显的脱硫方法。它具有工艺简单、操作便捷且能耗少等优势。因使用固体吸附法进行脱硫，其装置的一次性投资较高，所以根据具体情况该站选用脱硫催化剂型号：QST-02-02。
3、脱硫生产工艺。
改造工艺流程：按脱硫装置工艺要求，结合我站实际情况，应将脱硫装置安装在原料气压缩之前；同时，为了防止进入脱硫塔的天然气中带液，从而影响脱硫效果，天然气进入脱硫装置前，先进分离器，经过初级分离后，脱出游离水等杂质，然后再经过脱硫塔进行吸附（分串联和并联），过滤出净化的天然气，达到符合国标的工业用天然气。同时，可以停运原料气压缩机的运行，依靠原料气的自然压力进入脱硫塔进行脱硫，这要节省电量。
4、脱硫效果
脱硫装置每天天然气处理量在7万立方米左右，自脱硫装置投运以来，运行情况良好。经产品质量监督检验所化验分析，含硫天然气经过脱硫装置处理以后，由增设前的总硫含量 125.6mg/m3降至5 mg/m3，达到国家标准要求。
5、经济效益
装置经过改造后费用
5.1、脱硫装置运行维护费用：脱硫催化剂QST-02-02堆密度按680g/升，每吨价格按3000元，则需花费16.5万元/年。
5.2、压缩机每年运行费用：
两台132KW电机压缩机年能耗：132KW×24h×0.85×330天×2台=177.7万KW.h；按照工业用电价格计算，压缩机每年用电费用：177.7万KW.h×1.5元/KW.h=267万元；
压缩机每年运行保养费用：1万元×2台=2万元；
5.3、经济效益：267+2-16.5=250万元
同时，脱硫工艺的投用，延长了设备管线使用寿命，降低安全风险。
五、结束语
结合孤东输气队脱硫工艺流程的应用，达到脱硫工艺的目的，得出设备、管线理想的安全运行状况，降低了能耗，获得了可观的经济效益。鉴于现状，建议加强对脱硫塔脱出的净化气进行检测，便于及时更换脱硫剂，确保净化后的天然气符合国标。
参考文献：
[1]胡荣，张立淑。双河油田产出液中硫化物含量升高的原因及产生机理分析（J），江汉石油学院院报。2003.9（3）：1
[2]张远德，汪鸿鹏，郭天林。天然气集输脱水脱硫工艺研究与发展方向（J）。集输处理，2011（11）：59-60。
论文作者:李庆胜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/14
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