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天然气催化脱硫新技术的研究进展

2017-10-21李涛

魅力中国 2017年43期

摘要:目前在天然气催化脱硫技术领域的研究中,已在催化氧化、液相氧化还原、吸附氧化、选择性催化氧化及加氢催化等方面取得了一系列成果。本文主要介绍微生物和光催化等新技术在天然气催化脱硫中的研究进展。

关键词:天然气;脱硫;生物催化;光催化

前言

天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数。天然气中的硫以H2S、硫氧化碳(COS)、甲硫醇(CH3SH)、二甲硫醚(CH3SCH3)等形式存在,其中以H2S和少量有机硫为主。当前,天然气脱硫主要采用化学催化法脱硫技术。随着天然气工业的发展,微生物技术和光催化技术在天然气脱硫中取得了显著的进步。

一、生物催化法脱硫技术

生物脱硫是利用发酵液中的各种微生物(如脱氮硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、排硫硫杆菌、丝状硫细菌和发硫菌属等),在无氧或微氧条件下将H2S氧化成单质S和H2SO4。

天然气生物脱硫工艺获得工业应用的有两种:Bio-SR和Shell-Paques工艺,其它的天然气生物脱硫工艺有BIODESULF工艺。在上述天然气生物脱硫工艺中,Shell-Paques工艺的工业装置数量较多,操作经验丰富[1]。Bio-SR工艺是利用氧化亚铁硫杆菌的间接氧化作用,用硫酸铁脱除H2S;天然气脱硫依赖于Fe3+和H2S之间发生的氧化还原反应,在该反应中,Fe3+被还原为Fe2+,H2S被氧化为S,再用氧化亚铁硫杆菌将低价铁氧化为三价铁。郑士民等在实验室条件下用氧化亚铁硫杆菌对炼油厂催化裂解干气和工业沼气进行脱硫。Shell-Paques工艺是采用脱氮硫杆菌在碱性条件下脱除硫化氢,NaOH与H2S在吸收塔内反应,生成NaHS,吸收液进入生物反应器。……

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