脱除天然气净化厂尾气中二氧化硫的脱除剂研究

发布时间：2017-04-12 06:16

  本文关键词：脱除天然气净化厂尾气中二氧化硫的脱除剂研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国是二氧化硫的排放大国,二氧化硫排放量超出环境所能承载量。目前,全球对环境问题越来越关注,我国作为硫排放大国,对二氧化硫的污染问题也越来越重视,对二氧化硫的排放标准一再从严。针对石油炼制行业刚刚发布的《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570—2015)中酸气回收装置的二氧化硫排放量的限值为4OOmg/m3,甚至在生态较脆弱、大气环境容量小、开发密度高、环境承载力减弱等特殊地区要求酸性气回收装置其排放浓度不高于100mg/m3。面对全球环境问题和日益严格的二氧化硫排放标准,许多天然气净化厂面临着难以达标的局面。因此,寻找出脱硫效果更好的脱硫剂是是我国防治二氧化硫的关键所在。对于天然气净化厂而言,为了使含硫尾气达标排放,通常采用两种处理工艺：一种是还原工艺,将尾气中的SO2加氢还原成H2S,再用醇胺溶液吸收,吸收富液送脱硫装置,回收H2S并将其返回制硫装置生产硫磺；另一种是氧化工艺,它是将尾气焚烧,让H2S全部转化成SO2,再进行烟气脱硫。本次论文则是从后者进行考察。本文建立模拟天然气净化厂的烟气脱硫系统,采用了脱硫率、饱和硫容、再生效果等多种评价指标对聚乙二醇二甲醚、碳酸丙烯酯、N-甲基吡咯烷酮、TEA+Na2SO3复配溶液、CuO+(NH4)2CO3复配溶液共5种吸收剂进行初选。通过各项指标的对比,综合选取较优的聚乙二醇二甲醚作进一步实验参数优化试验。在NHD的优化试验的阶段,本文考察了催化剂、溶液的pH、吸收温度、填料高度、溶液质量浓度、液气比、再生温度共7个因素对吸收剂的影响。通过单因素试验、PB试验、及响应面试验得到较高脱硫率的方案为：溶液质量浓度84%,液气比0.11,再生温度186.67℃,溶液pH为7,填料高度30cm,吸收温度40℃,无催化剂,响应面法预测值为99.9662%,实验值为99.8903%,且测得在此条件下的高浓度SO2脱除率为99.8213%。结合实际工程情况,选取再生温度140℃,液气比0.07,溶液浓度为0.89的条件,模型预测脱硫率值为99.0965%,实验测得脱硫率为98.9937%,误差较小。且测得在此条件下的高浓度SO2脱除率为98.3156%。在室内实验基础上,针对某天然气净化厂,本文对NHD尾气脱硫工艺进行了方案设计,在方案工艺条件下的总能耗为962915W; NHD循环量为8458m3/h;经脱硫处理后尾气中二氧化硫浓度可达为49.97mg/m3,满足现行环保要求。
【关键词】：低浓度 二氧化硫 NHD 响应面法
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X743
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 论文研究的目的及意义9
• 1.2 国内外净化厂脱除SO_2研究概况9-12
• 1.2.1 国外研究概况10-11
• 1.2.2 国内研究概况11-12
• 1.3 脱除SO_2研究现状和进展分析12-18
• 1.3.1 石灰石-石膏法13
• 1.3.2 有机胺脱硫13
• 1.3.3 氨法脱硫13-14
• 1.3.4 硫化碱法14
• 1.3.5 双碱法14-15
• 1.3.6 海水法15
• 1.3.7 电子束辐照法(EBA)15-16
• 1.3.8 脉冲电晕等离子体技术16-17
• 1.3.9 微生物脱硫法17
• 1.3.10 膜基吸收法17-18
• 1.4 低浓度SO_2气体的检测分析方法18-20
• 1.4.1 碘量法18
• 1.4.2 电量法该方法又称库仑法18
• 1.4.3 电化学传感器法18-19
• 1.4.4 分光光度法19
• 1.4.5 紫外荧光法19-20
• 1.5 论文主要研究内容20-21
• 第2章 溶剂的初选21-39
• 2.1 实验原理21-27
• 2.1.1 天然气净化厂尾气的基本特征21
• 2.1.2 吸收过程的本质21-22
• 2.1.3 溶剂的选择22-25
• 2.1.4 尾气检测原理25-27
• 2.2 实验准备27-31
• 2.2.1 配制混合气体27
• 2.2.2 吸收液的配制27-28
• 2.2.3 尾气检测溶液的配制28-30
• 2.2.4 主要实验药品及仪器30-31
• 2.2.5 实验装置搭建31
• 2.3 溶剂初选实验31-32
• 2.3.1 实验参数的选定31-32
• 2.3.2 评价指标的建立32
• 2.4 实验结果与讨论32-39
• 2.4.1 低浓度条件下脱硫效果对比32-36
• 2.4.2 饱和二氧化硫容量36
• 2.4.3 高浓度条件下脱除效果对比36-37
• 2.4.4 再生效果对比37-38
• 2.4.5 实验小结38-39
• 第3章 NHD吸收因素的分析与优化39-58
• 3.1 实验原理39
• 3.2 实验方案39
• 3.3 实验准备39-43
• 3.3.1 吸收器类型的选择39
• 3.3.2 填料选择39-40
• 3.3.3 塔参数的设定40-42
• 3.3.4 泵的选择42
• 3.3.5 装置搭建42-43
• 3.4 响应面法优化实验43-57
• 3.4.1 单因素实验43-48
• 3.4.2 Plackett-burman实验48-51
• 3.4.3 Box-Behnken实验设计51-53
• 3.4.4 实验结果与讨论53-57
• 3.5 小结57-58
• 第4章 NHD脱硫工艺方案设计58-63
• 4.1 NHD脱硫工艺方案58-59
• 4.2 NHD脱硫参数计算59-62
• 4.2.1 溶解度59-60
• 4.2.2 NHD循环量60
• 4.2.3 能耗计算60-62
• 4.3 小结62-63
• 第5章 结论与展望63-64
• 5.1 结论63
• 5.2 展望63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果69-70

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 傅敬强;宋文中;;天然气净化厂紧急停开产安全保障措施探讨[J];石油与天然气化工;2007年02期

2 郭子龙;黄朝齐;;大竹天然气净化厂运行一年评述[J];石油与天然气化工;2009年05期

3 庚顺友;天然气净化厂节能的设想[J];石油与天然气化工;1989年03期

4 张杰杉;;川西北天然气净化厂十年发展处理量翻番[J];天然气工业;1992年04期

5 刘峰,李曙华,李琦;3018固体脱硫剂在长庆第一天然气净化厂的应用[J];石油与天然气化工;2000年03期

6 孙建法;江汉油田分公司建南天然气净化厂技术改造总结[J];石油与天然气化工;2004年05期

7 刘中信,杨素霞;无氧脱硫剂在天然气净化厂的应用[J];小氮肥设计技术;2005年02期

8 周平;陈运强;彭磊;杜通林;肖秋涛;;天然气净化厂引进技术消化吸收的现状和发展方向[J];天然气与石油;2005年05期

9 刘熔;李峰;盛炳林;;天然气净化厂超压自动放空系统设置[J];天然气与石油;2006年05期

10 宋文中;;忠县天然气净化厂运行情况分析[J];天然气工业;2007年02期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 纪文娟;黄昌猛;李晓容;陈斌;许勇;刘佳;张旬;;离子交换树脂在天然气净化厂的应用[A];低碳经济促进石化产业科技创新与发展——第九届宁夏青年科学家论坛石化专题论坛论文集[C];2013年

2 高春华;闫昭;张迪;黄昌猛;宋丽丽;李鹏;王霄;杨玉林;;靖边气田天然气净化厂节能降耗技术探讨[A];石化产业创新·绿色·可持续发展——第八届宁夏青年科学家论坛石化专题论坛论文集[C];2012年

3 周和生;;普光天然气净化厂SO_2排放量的估算与思考[A];中国气象学会2008年年会大气环境监测、预报与污染物控制分会场论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 特约记者 刘杨英　王燕;重庆净化厂规避风险拓宽销路[N];中国石油报;2009年

2 记者 林信胜邋仇国强;普光天然气净化厂专用铁路动工[N];中国石化报;2007年

3 余隆海邋张建军 李骑龙 本报记者 杨克勤;一天一个大变化[N];四川日报;2008年

4 记者 王孝忠　通讯员 贾政凯;普光天然气净化厂 铁路专用线贯通[N];中国石化报;2009年

5 吕庆荣 任思才;忠县公司为客户提供免费培训[N];华中电力报;2007年

6 记者 周泽山邋特约记者 王燕;员工庄重宣誓时刻紧绷安全弦[N];中国石油报;2008年

7 胡德沛;把付出的旋钮调到最大[N];中国石油报;2007年

8 王景春 油田宣;“适合自己的才是最好的”[N];中国化工报;2013年

9 记者 周泽山 特约记者 燕 王勇;西南油气田公司天然气净化厂建设进入高潮[N];中国石油报;2005年

10 韩杰;巡检有方 检修有道 设备全勤[N];中国石化报;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 郑钦月;天然气净化厂工程对生态环境影响的研究[D];四川农业大学;2014年

2 梁元杰;天然气净化厂突发事件应急能力评估及应用研究[D];重庆科技学院;2016年

3 芦媛;天然气净化厂安全完整性等级（SIL）分析与技术研究[D];重庆科技学院;2016年

4 李雨桐;天然气净化厂硫回收自动控制系统的设计[D];西南石油大学;2016年

5 武明明;天然气净化厂硫磺回收单元运行风险评价技术研究[D];西南石油大学;2016年

6 黎冉;脱除天然气净化厂尾气中二氧化硫的脱除剂研究[D];西南石油大学;2016年

7 刘志宏;某大型天然气净化厂SO_2排放对区域农作物的影响预测研究[D];西南交通大学;2012年

8 刘定东;HSE管理体系在天然气净化厂的建立与应用[D];中国石油大学;2009年

9 唐丹;天然气净化厂关键设备腐蚀现状评估[D];西安石油大学;2014年

  本文关键词：脱除天然气净化厂尾气中二氧化硫的脱除剂研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：300884