一種天然氣凈化劑及其使用方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于天然氣凈化技術領域，具體涉及一種天然氣凈化劑及其使用方法。
【背景技術】
[0002] 在化工、熱處理行業(yè)中大量使用天然氣作為原料和熱處理氣源，但是由于天然氣 很多是由原油或天然氣氣礦生產制造后所得的產品，天然氣氣礦經初步脫無機硫進入城市 使用，若臭氣不夠，還要加臭處理，以保證居民安全用氣，天然氣中包括氯化物(有機氯化物 和無機氯化物）、有機硫(硫醇、硫醚、噻吩、四氫噻吩等26種）、無機硫(硫化氫、二氧化硫 等），另外還含有大量的水、二氧化碳、石油、汞、砷、五甲基苯、六甲基苯等雜質，這對于化工 以及熱處理產品質量會產生不利影響，因此在需要使用純度較高的天然氣時，應先對天然 氣進行凈化處理，去除天然氣中的氯化物(有機氯化物和無機氯化物）、水、有機硫(硫醇、硫 醚、噻吩、四氫噻吩等26種）、無機硫(硫化氫、二氧化硫等）、二氧化碳、石油、汞、砷、五甲基 苯、六甲基苯等物質。
[0003] 英國專利文獻GB2252308公開了 一種氣態(tài)混合物中脫除酸性氣體的方法，該方法 主要包括用溶劑吸收酸性氣體和用氣提法再生用過的溶劑，所用的溶劑由二甲基乙醇胺的 含水混合物組成，二甲基乙醇胺的濃度為30% - 70% (重量）。該方法雖然能較好地脫除酸 性氣體，但是仍然存在著有機硫和水份含量大，操作成本高，操作復雜，存在環(huán)境污染等缺 點。
[0004] 例如：發(fā)明專利ZL98111874.4，一步法脫除天然氣中的汞、砷、五甲基苯、六甲基 苯、氯化物(有機氯化物和無機氯化物)效果不明顯，對有機硫硫醇、硫醚、噻吩、四氫噻吩等 26種)也有欠缺，例如噻吩、四氫噻吩，對無機硫中二氧化硫效果欠佳。
[0005]目前還有很多種凈化天然氣的方法，但是均是采用多步或者至少兩步來脫除其中 的氯化物(有機氯化物和無機氯化物）、水、有機硫(硫醇、硫醚、噻吩、四氫噻吩等26種）、無 機硫(硫化氫、二氧化硫等）、二氧化碳、石油、汞、砷、五甲基苯、六甲基苯等物質。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種凈化天然氣的凈化劑，一 步法脫除天然氣中的氯化物(有機氯化物和無機氯化物）、有機硫(硫醇、硫醚、噻吩、四氫噻 吩等26種）、無機硫(硫化氫、二氧化硫）、二氧化碳、水、石油、汞、砷、五甲基苯、六甲基苯。
[0007] 本發(fā)明的天然氣凈化劑為一種分子篩，包括如下重量配比的原料成分燒結而成： Si〇2l9-21%、Ni〇2l9-21%、Mn〇2l9-21%、Fe2〇3l9-21%、Al2〇39-ll%、Zn0 0.1%-5%小63厶10.5-2%其余為粘結劑。
[0008] 優(yōu)選的，所述凈化劑還包括有重量百分比均為0.1%-3%的K2〇、CaO、Na2〇和Zr〇2。
[0009] 本發(fā)明提出的凈化方法如下：
[0010] 1)-步法凈化:將待凈化的天然氣由裝有所述凈化劑的凈化罐上部通入，氣體壓 力在0.1 Mpa以下，在凈化罐內經凈化劑常溫、常壓吸附后，由凈化罐下部輸出；
[0011] 2)凈化劑再生：當凈化劑吸附的氯化物(有機氯化物和無機氯化物）、水、有機硫 (硫醇、硫醚、噻吩、四氫噻吩等26種）、無機硫(硫化氫、二氧化硫）、二氧化碳、石油、汞、砷、 五甲基苯、六甲基苯等雜質，氯化物和硫達到飽和時就對其進行再生：
[0012 ] a、停止天然氣的通入，由凈化罐的下部向上通入空氣或氮氣吹掃凈化罐中的天然 氣，吹掃完后再對凈化罐進行外部加熱，溫度控制在250 °C -500 °C之間；
[0013] b、在常壓下，繼續(xù)由凈化罐下部向上部通入空氣或氮氣實施凈化劑的再生，再生 時間為1-2天，通過儀器檢測再生排放氣體，直至再生排放氣體中氯化物(有機氯化物和無 機氯化物）、水、有機硫(硫醇、硫醚、噻吩、四氫噻吩等26種）、無機硫(硫化氫、二氧化硫）、二 氧化碳、石油、汞、砷、五甲基苯、六甲基苯等雜質基本沒有時，即凈化劑的吸附物被基本清 除，再生完畢。
[0014] 優(yōu)選的，步驟2)a中控制溫度為250 °C -450 °C。
[0015] 具體的，所述的凈化設備有凈化設備爐體，爐體上裝有電熱元件，爐體內裝凈化 罐，凈化罐內裝凈化劑，凈化罐上部連接進原料天然氣和再生排放廢氣管，凈化罐下部連接 凈化后的天然氣管路和再生通氮氣和空氣管路;進原料天然氣管路、再生時進氮氣或空氣 管路和再生時排放廢氣管路上分別設置水氣分離器。
[0016] 進一步的，凈化罐上部設置快速卸壓防爆裝置。
[0017] 本發(fā)明中，原料天然氣進氣管路上設置水氣分離器防止原料天然氣中有大量游離 水進入凈化罐，天然氣再生時在通入氮氣或空氣的管路上設置水氣分離器防止氮氣或空氣 有大量的游離水進入凈化罐，再生放散氣管路上設置水氣分離器防止放散氣中大量的游離 水進入燃燒口而熄火等。
[0018] 優(yōu)選的，雖然在管路系統(tǒng)經過試壓防漏的調試，為更加安全起見，在可能出現(xiàn)泄漏 偏聚處增加泄漏超標報警系統(tǒng)。
[0019] 本方法的凈化方法融合了化學、電化學作用、物理吸附作用和物理過濾作用，相關 的反應方程式例如:H2S+Fe 2〇3 = FeS+H20。
[0020] 本發(fā)明的有益效果：
[0021] 1、本方法由于采用了特殊的凈化劑，相比于已有的凈化劑，其主要原料選用了 5102、附0 2、11102、？6203、？6341^120 3，它們在本發(fā)明提出的用量配比之下，對天然氣的凈化 具有非常好的針對性，尤其是其中對Ni〇2、Fe2〇 3選用，Ni02、Fe2〇3與其他氧化物混合使脫硫 效果更好，因此其加入十分重要。正是由于對凈化劑的主要原料及用量的合理選擇，本發(fā)明 才能達到同時脫除天然氣中所含有的氯化物(有機氯化物和無機氯化物）、水、有機硫(硫 醇、硫醚、噻吩、四氫噻吩等26種）、無機硫(硫化氫、二氧化硫等）、二氧化碳、石油、汞、砷、五 甲基苯、六甲基苯等雜質，從而使凈化工作一步完成，這樣采用的凈化設備和操作方式都十 分簡單，占地小、投入少、費用低，適合工業(yè)應用。
[0022] 2、凈化效率高，凈化指標可達:氯化物(有機氯化物和無機氯化物H lmg/Nm3、有 機硫(硫醇、硫醚、噻吩、四氫噻吩等26種H 3mg/Nm3、無機硫(硫化氫、二氧化硫等H Img/ Nm3、石油<0、萊<0、砷<0、五甲基苯< lmg/Nm3、六甲基苯< lmg/Nm3、二氧化碳< 0.5mg/ Nm3、水份露點< -60°C露點儀檢測（_40°C微量水