杨超越 刘可 李林峰 王军 胡天友 张小兵

1.中国石油西南油气田公司天然气研究院 2.国家能源高含硫气藏开采研发中心3.中国石油西南油气田公司天然气净化总厂

我国商品天然气标准GB 17820-2018《天然气》于2018年11月19日正式发布,该标准规定,进入长输管网的总硫质量浓度从200 mg/m3降低至20 mg/m3,对原料气中有机硫含量高的天然气净化厂带来了一定的技术挑战[1-4]。由于目前国内外天然气净化厂应用最为广泛的醇胺溶剂甲基二乙醇胺(MDEA)对有机硫脱除的能力有限(有机硫脱除率大多低于10%),对于原料气中有机硫含量较高的气质,需采用砜胺类物理-化学溶剂进行有机硫脱除,以满足GB 17820-2018的要求[5]。砜胺类物理-化学脱硫溶剂国外以Sulfinol-M、Sulfinol-D 以及Sulfinol-X 应用较为广泛[6-7],国内以中国石油西南油气田公司天然气研究院(以下简称天然气研究院)自主研发的高效有机硫脱除溶剂CT8-24应用较多[8]。目前,CT8-24已在3个净化厂进行了工业应用。由于国内天然气净化厂首次面临天然气中总硫质量浓度≤20 mg/m3的达标要求,物理-化学溶剂深度脱除有机硫的应用经验较少,对影响有机硫深度脱除的因素还未充分掌握。故通过室内实验以及砜胺溶液在天然气净化厂的工业应用数据,结合有机硫脱除机理,对影响有机硫脱除的主要因素进行分析研究。

1 砜胺溶液脱除有机硫的机理

砜胺溶液是用物理溶剂和化学溶剂按一定比例复配得到的,常见的砜胺溶液由环丁砜、醇胺和水组成。砜胺溶液脱硫工艺是一种物理化学吸收过程,该工艺兼具物理溶剂法和化学溶剂法的优势和特点[9]。……