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摘要：随着环境问题的不断加剧，对天然气的需求量呈现每年递增的态势。在天然气的实际开采过程中，由于各种因素的影响，其中包含了较多的硫化氢和二氧化碳，如果不及时进行净化处理，不仅会对使用造成一定的影响，还容易对环境造成污染。为此，对高含硫天然气净化技术现状及研究方向进行探究，希望对促进我国天然气事业的发展，可以起到有利的作用。
关键词：高含硫天然气；净化技术；现状；发展方向
前言：气井生产出的天然气中含有硫化氢、二氧化碳及水分，影响到天然气的品质。因此，必须对天然气进行净化处理，提高天然气的品质，才能达到国家对天然气气质指标要求。选择和应用最佳的天然气净化处理设备，如脱硫塔、脱水塔、换热器、过滤器以及循环泵等设备，应用于天然气净化处理工艺中，保证天然气的正常生产，达到用户的质量标准。设计最佳的天然气净化处理的工艺技术措施，对天然气脱硫的工艺进行优化，脱除其中的硫元素，避免天然气作为清洁原料燃烧后的尾气中的硫化物超标，而引起环境污染事故。加强对天然气脱碳工艺的研究，除去其中的碳元素，并除去天然气中的水分。防止水蒸汽从天然气中析出，当环境的温度和压力达到水合物形成的条件后，而形成天然气水合物，造成天然气输送过程中事故隐患增大。
1高含硫天然气净化技术现状
为了有效脱除天然气中的硫化氢和碳化物，国外很多国家都采用物理化学溶剂法，主要包括Sulfinol法和Flex-sorbPS法等。如果这些成分的浓度过高，在进行净化处理过程中，需要采用DEA法和MDEA法。为了有效提高对硫化氢的处理效率，在国外通常采用的是组合脱硫和脱碳技术。硫磺回收技术。在对天然气进行脱硫处理后，其中硫化氢的含量会极大降低。含硫的天然气经过脱硫处理后，其酸气中往往会包含50%~80%的硫化氢，如果采用三级克劳斯硫磺回收装置，可以将对硫化氢的回收率提高到98%左右，各种回收副产品的量也非常少，通过与水解技术的结合，能够进一步降低其中硫的损失量。如果天然气中的含硫量过高，在经过脱硫处理后，其中硫化氢的浓度往往较低，经常不足40%，再经过克劳斯硫磺装置的回收后，净化率依然不是很高，一般的水解技术也无法得到较好的应用效果。
2技术研究方向
脱硫脱碳技术的研究。随着科学技术的高速发展，高含硫天然气脱硫技术也得到了飞速的发展，其中应用比较广泛的有物理溶剂法和空间位阻胺，其具体情况如下：
由于硫化氢、二氧化碳、甲烷在溶解剂中的差异往往较大，物理溶剂法是利用这些物质性质的不同进行净化分离。由于酸性气体和化学溶剂的反应热要大于其在物理溶剂中的溶解热，因此对溶剂的消耗量更少。通过采用物理溶剂法，可以将碳化物和硫化氢同时进行脱除。但该方法在酸度较高天然气净化中的应用还比较少，需要进一步加大在该方面的研究。空间位阻胺-物理溶剂法是利用各种硫化氢中硫含量的不同，从而有针对性选择位阻胺、位阻胺与MDEA联合等，其最大的优势在于再生性区别较大，腐蚀性和发泡性能也有较大的差异。
对硫磺回收技术的研究。在过去对硫磺的回收技术中，更多采用的是EU-RO-Claus工艺，其对硫的回收率可以保持在99%以上，但和理想回收值之间往往有一定的差异，主要是因为在氧化段对硫的转化率只能保持在85%左右，无法进一步提高效率。在该工艺的直接氧化阶段，往往需要使用催化剂，如果对催化剂的使用方法进行优化，能够进一步提升氧化段的硫转化率，很多研究人员在氧化催化剂的研究上下了很多的功夫，并加大了对催化剂的改造工作，研制出了很多新型的催化剂，实际应用中取得了非常不错的效果。在尾气吸收工艺中，通过采用还原吸收工艺，还能够进一步提升装置对硫的回收率，甚至将对硫的回收率提高到99.7%以上，具有非常大的发展空间。在现代工艺应用中，还可以通过固体对尾气中的二氧化硫进行吸收，并利用脱附法进行再生，有效弥补传统工艺当中的不足，具有非常大的发展潜力。
在高含硫天然气中往往含有较多的有机硫。当前对这部分硫主要采用的是有机硫脱除技术，还有利用低温COS水解催化剂，来有效脱除天然气中的有机硫，这是最近几年技术发展的重要方向之一，是一个非常有潜力的技术，通过与有机硫溶液配合使用，能够进一步提高对天然气的脱硫率。
净化技术的优化。整个天然气的脱硫净化生产，就是一个能量互相转化的系统，电能、机械能、化学能和热能相互转化，转化效率的高低直接决定了整个系统的能量使用效率，应该增加有用能量的互相转化，将能量直接用于生产当中，避免能量向无关的方向进行转化。能量系统优化技术，就是为了有效提高能量向着有用的方向转化，避免造成能量向着无关的方向转化，还可以有效对产品生产过程中释放能量进行利用，进一步降低在生产过程中的能耗。脱硫单元胺液循环量以及再生塔的优化操作，可以通过调节胺液循环量以及胺液浓度，来优化脱硫单元的运行，可以通过模拟计算，得到天然气脱硫生产质量卡边操作的胺液浓度，然后实际生产中可以根据原料气组分情况，在产品气合格的情况下，适当提高脱硫溶剂中胺液比例。同时对再生塔的进料位置和进料温度进行优化，就可以有效减少再生塔蒸汽的消耗量。胺液再生塔酸性气体进行低温回收并给塔顶空冷增加变频调速系统。为了有效回收再生塔顶的低温热，可以将酸性气体与再生塔顶气换热，有效提高酸性气体进行硫磺回收单元的速度。回收胺液再生塔顶的过程气比过去生产的温度极大降低，再通过空气冷却器进行冷却，可以有效冷却负荷的使用量。
3天然气净化设备的维护管理措施
3.1天然气净化设备的日常维护管理措施
按照天然气净化设备的生产运行管理标准，加强对天然气净化设备的日常维护管理是非常重要的。每班的岗位员工对天然气净化的工艺流程进行巡查，保证天然气净化后的质量达标。对脱硫塔、脱水塔设备的运行状况进行分析，实时录取各种净化设备的运行参数，与设备的额定运行参数进行对比，发现设备存在安全隐患问题，立即进行处理。避免设备发生严重的故障，而影响到天然气净化的顺利进行。
3.2天然气净化设备的定期维护管理措施
依据设备的维护保养的周期，定期对天然气净化设备进行维护保养，解决设备存在的安全隐患问题。促使净化设备高效运行，才能达到设计的净化标准。对天然气净化设备维护保养的质量进行评价，保证经过定期的维护保养后，设备的质量达到更高的标准，以延长设备的检修周期，降低天然气净化生产的成本，进而提高天然气净化的经济效益。
3.3天然气净化设备的检修措施
在天然气净化生产过程中，除了对设备进行日常的维护管理外，必须实施定期的维护保养，到达天然气净化设备的维护保养的周期，即使设备没有出现故障，也必须进行维护保养，对设备进行检修处理，促使各种净化设备达到设计的净化能力，才能保证天然气的净化质量达标。降低天然气净化设备的疲劳程度，加强对设备的维护管理，及时加注各种润滑油和润滑脂，设计净化设备合理的运行参数，避免设备超负荷运行，增加设备的承载压力，相应地降低设备的使用寿命。保持天然气净化设备长周期运行，一次完善的维护保养，是为了增加设备的运行周期，相应地降低天然气净化处理的成本，提高天然气生产企业的经济效益。
结束语：
天然气净化在天然气生产中发挥着非常重要的作用，对天然气后期使用环保性和效率有着直接的影响。随着时代的不断发展，天然气净化技术也取得了非常大的发展，各种净化技术越来越多，它们都有各自的适用范围和特点，应该根据实际需要进行选择。
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