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中国石油西南油气田公司川西北气矿

在开发含硫气田时，H2S的存在不仅会大幅降低天然气发热量，其酸性特质还会腐蚀设备及管线，影响生产和公众安全[1]。GB 17820-2018《天然气》规定，二类商品天然气中H2S质量浓度必须≤20 mg/m3[2]。川西北地区中低含硫边远气井分布广，含硫量相对较低，脱硫集中处理难度大，脱硫成本高，而干法脱硫工艺具有工艺简单、投资低、无需专人操作、占地面积小等优势，成为川西北地区优先选择的脱硫方式[3]。然而，从各大气田目前的使用情况而言，干法脱硫剂的现场使用效率较低，其硫容往往只能达到实验值的一半甚至更少，极大地制约了实际生产[4]。为此，针对川西北地区中低含硫边远气井的特点，提出并研究了不同活性组分以及现场工艺条件对干法脱硫剂的影响，为干法脱硫工艺的高效应用提供了参考。

1 干法脱硫剂的现状

干法脱硫工艺主要分为活性炭法、分子筛法、氧化锌法和氧化铁法[5]。氧化铁法是最经典的干法脱硫工艺，相对于其他干法脱硫剂具有反应速度快、硫容高、原料来源广及价格低廉等优势，因此得到了广泛的应用[6-7]。氧化铁有多种晶型，在常温下脱硫性能良好的为羟基氧化铁FeOOH，它包括α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH、δ-FeOOH 4种同质异构体[8]，但由于无定型羟基氧化铁可形成数目众多的微小孔隙，具有更大的比表面积，形成的大量表面空位使其拥有比晶体FeOOH更高的脱硫活性[9]。

羟基氧化铁FeOOH脱硫是通过H2S在碱性液膜中扩散和解离进行的。……