一种低含硫天然气生物脱硫的方法技术

本发明专利技术属气体分离领域，提出了一种低含硫天然气生物脱硫的方法。通过生物脱硫的方法可以将硫化氢含量在0~5000ppm，压力等级在5.0~9.0MPa的天然气净化至小于20mg/m

A method of bio desulfurization for natural gas with low sulfur content

【技术实现步骤摘要】
一种低含硫天然气生物脱硫的方法
本专利技术属于气体分离领域，涉及一种低含硫天然气生物脱硫的方法。
技术介绍
天然气脱硫的方法有干法脱硫和湿法脱硫，干法脱硫采用氧化锌或氧化铁等脱硫剂在固定床中对硫化氢进行脱除，一般用于精脱，湿法脱硫包含有醇胺法、LOCAT法、生物脱硫法等。醇胺法是一种常用的天然气脱硫方法，使用于潜硫量大的场合，将天然气进行净化后，还需要克劳斯法回收酸气中的硫磺，LOCAT法采用氧化还原的原理，将天然气中含有的硫化物转化成硫磺，过程中使用含铁系列的盐类作为催化剂。生物脱硫法本质上属于氧化还原的类型，其特点是脱硫过程中同时生成硫磺、不需消耗催化剂等优点。在生物反应器中通过硫杆菌的新陈代谢作用将硫化物转化为硫磺。专利CN105623764A提出了一种用于中低压天然气的生物脱硫方法及再生反应器，该专利提出了一种处理0.5~5.0MPa的中低压天然气的方法。专利103184152A提出了一种天然气生物脱硫菌群的筛选方法，专利侧重于筛选生物脱硫菌群的方法。
技术实现思路
本专利技术提出了一种低含硫天然气生物脱硫的方法。本专利技术的主要技术方案：低含硫天然气生物脱硫的方法，其特征在于：低含硫天然气进入吸收塔，与吸收塔中自上而下喷淋的碱液逆流接触，吸收塔底的富液进入闪蒸槽，闪蒸出一部分溶解的甲烷后进入生物反应器，硫化物在生物反应器中在硫杆菌和空气的作用下氧化成硫磺，三相分离后进入沉降槽分离出硫磺，再经过熔硫釜得到99.9%的产品硫磺。优选地，本专利技术所述碱液的组成为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾等的一种或几种，碱液的PH值为7~10，优选为8~9。所述天然气的压力为1.0~8.0MPa，优选为3.0~8.0MPa，闪蒸槽的压力为0.3~0.8MPa，优选为0.4~0.6MPa。所述生物反应器的结构为气升式循环结构。所述生物反应器中需加入消泡剂、消泡剂是聚醚或硅酮的一种几种，消泡剂在脱硫系统中的浓度为2~50ppm，优选为3~10ppm。所述硫杆菌为脱氮硫杆菌、排硫硫杆菌的一种或几种。通过本专利技术的生物脱硫方法，可以将硫化氢含量在0~5000ppm，压力等级在5.0~9.0MPa的天然气净化至小于20mg/m3。附图说明图1本专利技术实施例的工艺流程图。图中，T101-吸收塔，P101-贫液泵，V101-闪蒸槽，P101-生物反应器，P102-循环泵，M101-离心机，P103-硫沫泵，V102-沉降槽。具体实施方式下面的实施例将更好地阐述本专利技术，而不会限制其范围。以下实施例参见附图1，天然气进入吸收塔与塔顶喷淋的碱液逆向接触反应吸收后，吸收液pH控制在7.0~10.0范围内，处理过的净化气从吸收塔顶部离开。富液从吸收塔底部进入闪蒸槽，闪蒸出溶解的甲烷后富液进入生物反应器，其温度控制在30~40℃范围内。在生物反应器中，硫化物在空气和微生物细菌共同作用下，细菌对反应起催化作用，硫化物与氧的反应生成元素硫或硫酸盐，同时吸收溶液得到再生循环使用。从生物反应器出来的富含硫磺的再生碱液，在沉降槽中沉降分离出硫磺料浆，进入离心机中，进一步浓缩成硫磺饼。分离出的液相滤液返回到溶液储槽中。上层清液也进入溶液储槽中，贫液进入吸收塔，循环利用。实施例1天然气气量1Nm3/h，压力5.0MPa，硫化氢含量2000ppm、CO2含量10%，空气量100L/h，贫液流量20L/h，生物脱硫工艺净化后净化气中H2S含量为18mg/m3。实施例2天然气气量1Nm3/h，压力7.0MPa，硫化氢含量2000ppm、CO2含量10%，空气量200L/h，贫液流量20L/h，生物脱硫工艺净化后净化气中H2S含量为10mg/m3。实施例3天然气气量1Nm3/h，压力9.0MPa，硫化氢含量2000ppm、CO2含量10%，空气量200L/h，贫液流量20L/h，生物脱硫工艺净化后净化气中H2S含量为6mg/m3。实施例4天然气气量1Nm3/h，压力5.0MPa，硫化氢含量3500ppm、CO2含量10%，空气量200L/h，贫液流量20L/h，生物脱硫工艺净化后净化气中H2S含量为15mg/m3。实施例5天然气气量1Nm3/h，压力7.0MPa，硫化氢含量3500ppm、CO2含量10%，空气量300L/h，贫液流量20L/h，生物脱硫工艺净化后净化气中H2S含量为12mg/m3。实施例6天然气气量1Nm3/h，压力9.0MPa，硫化氢含量3500ppm、CO2含量10%，空气量100L/h，贫液流量20L/h，生物脱硫工艺净化后净化气中H2S含量为10mg/m3。实施例7天然气气量1Nm3/h，压力5.0MPa，硫化氢含量5000ppm、CO2含量10%，空气量300L/h，贫液流量20L/h，生物脱硫工艺净化后净化气中H2S含量为19mg/m3。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低含硫天然气生物脱硫的方法，其特征在于：低含硫天然气进入吸收塔，与吸收塔中自上而下喷淋的碱液逆流接触，吸收塔底的富液进入闪蒸槽，闪蒸出一部分溶解的甲烷后进入生物反应器，硫化物在生物反应器中在硫杆菌和空气的作用下氧化成硫磺，三相分离后进入沉降槽分离出硫磺，再经过熔硫釜得到99.9%的产品硫磺。/n

【技术特征摘要】
1.一种低含硫天然气生物脱硫的方法，其特征在于：低含硫天然气进入吸收塔，与吸收塔中自上而下喷淋的碱液逆流接触，吸收塔底的富液进入闪蒸槽，闪蒸出一部分溶解的甲烷后进入生物反应器，硫化物在生物反应器中在硫杆菌和空气的作用下氧化成硫磺，三相分离后进入沉降槽分离出硫磺，再经过熔硫釜得到99.9%的产品硫磺。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：低含硫天然气中硫化氢的含量在0~5000ppm。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：低含硫天然气中硫化氢的含量在0~2000ppm。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：碱液的组成为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾等的一种或几种，碱液的pH值为7~10。


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【专利技术属性】
技术研发人员：赵运生，孔凡敏，吴小莲，于品华，苏豪，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化南京化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32