摘 要：天然气丁烷处理厂会利用240x104m3/d石油伴生气脱硫装置来生产混合丁烷，再通过它来提纯生产异丁烷I型产品。本文所主要探讨的是在固体吸附方法下脱硫装置的具体脱硫原理、脱硫操作类型与装置的具体设置情况，最终得出应用结论。
关键词：脱硫装置；固体吸附剂；干法脱硫
固体吸附法在240x104m3/d石油伴生气脱硫装置中的应用就是为了从源头上消除总硫，生产出具有绿色环保效果的低硫高效异丁烷产品。只要确保脱硫装置在空气加注量的合理范围内，并确定好原料气加热温度值，就能够在现场验证固体吸附法脱硫的真实效果，对低含硫气体脱硫技术具有现实发展意义。
一、240x104m3/d石油伴生气脱硫装置的脱硫情况概述
在天然气气井所采出的石油伴生气会存在酸性成分，这种酸性成分中就包括了CO2、H2S、COS、RSH以及RSSR—等等，如果天然气中含有过多酸性成分，就会造成金属的腐蚀、环境污染，甚至引起催化剂中毒而直接影响企业产品质量。因此，天然气丁烷处理厂往往会通过石油伴生气脱硫装置与精馏塔来分离正异丁烷，从而得到纯度在99.5%以上且酸性成分较低的异丁烷I型产品。但从实际应用来看，异丁烷I型的总硫含量又偏高，平均达到19.40mg/m3，远远超出一般用户所要求的12.95mg/m3最高底线，所以这也造成了产品的严重滞销状况。为了从石油伴生气中脱硫，采油厂必须考虑组建240x104m3/d石油伴生气脱硫装置。
（一）脱硫方法
一般来说，采油厂会采用干法脱硫来开展脱硫工作，它主要会运用到固体吸附剂，即通过脱硫剂吸附硫化物产生反应。当石油伴生气中的含硫量越大时，脱硫精度就越高。从脱硫工艺角度来看，它通常采用双塔串或三塔并联工艺来进行。而从经济角度来看，干法脱硫装置一般来说设备投放量小、能耗低、投资成本低、流程相对简单，且在生产过程中效率较高不会产生废液废气，非常适用于对含硫量在20mg/m3以下的天然气脱硫处理，它的脱硫精度可以达到0.05～1.0mg/m3左右[1]。
（二）对脱硫剂的选型
在干法脱硫过程中对脱硫剂的选型非常重要，它主要从硫容、能耗与工作条件方面来实现最佳脱硫效果。为此，应该进行现场脱硫侧线实验来明确固体吸附剂的脱硫指标，选择最适合生产工艺的脱硫剂。本文选择了3018型、HB5-1型和HB2-1型3种脱硫剂来进行模拟实验，具体的综合性能比较如表1。
在数据对比与实验分析中发现，3018脱硫剂在固体吸附脱硫效果方面表现出低反应温度、低能耗和高硫容、高精度等特点，整体技术表现相对最为完善先进。所以在石油伴生气的固体干法吸附操作中可以采用它作为脱硫装置填装料，让天然气中的硫化物在催化剂作用下在床层与氧气间反应转化为单质硫，然后再贮存于活性炭孔中，其化学反应方程应该为：
2H2O+O2→2H2O+2S↓
二、240x104m3/d石油伴生气脱硫装置设置流程及相关技术
（一）装置设置基本概况
一般来说，240x104m3/d石油伴生气脱硫处理标准为确保天然气中的含硫量从脱硫前的5mg/m3降低到脱硫后的0.5mg/m3甚至更低，其目的也很明确，就是要从源头降低石油伴生气及其衍生产品中的总硫含量。
（二）脱硫工艺流程
当石油伴生气从配气站进入预热器以后，它首先要与导热油进行温度交换并升温到25～35℃左右，再与压缩空气混合以串并联混合的方式进入脱硫塔进行脱硫。脱硫塔一共设置3个，压缩空气会以50～100m3/h的流量进入一塔和二塔，然后再进入三塔进行进一步脱硫，当达到脱硫标准以后才会经过过滤器再次输送到天然气生产装置中。为了更好解决所生产的工业异丁烷I型产品高含硫量这一问题，应该考虑开启丁烷厂240x104m3/d石油伴生气脱硫装置进行再次脱硫优化操作。
（三）240x104m3/d石油伴生气脱硫装置操作
首先要启动装置，如果进入脱硫装置的原料气压力达到0.5MPa，则工厂每天可产气量会超过100x104m3。
其次在空气加注量方面，如果将240x104m3/d原料气量压缩空气流量控制在50～100m3/h范围内，则每100x104m3/h的拟投压缩空气量应该为：
100/240x（50～100m3/h）=20.5～38.3m3/h
也就是说可以计划在22、25、30、35、38数值范围间5次进行压缩空气投运试验，并验证它们的脱硫效果，在通过试验數据来确定脱硫操作进程中的最佳空气用量[2]。
结论：在不同空气加注量条件下，脱硫装置的原料气总流含量变化是可以确定的，所以从240x104m3/d石油伴生气脱硫装置的运行状态来看，基于干法脱硫的固体吸附剂的对石油伴生气的脱硫效果非常优秀，值得进一步研究推广。
参考文献
[1] 陈胜男，单葵，陈亮等.日处理2万方天然气的固体吸附法脱硫装置工艺设计[J].化学工程与装备，2013（9）：102-104.
[2] 杜志峰.固体吸附法在240x104m3/d石油伴生气脱硫装置上的应用研究[J].内蒙古石油化工，2014（2）：6-10.