膜吸收器碳酸钠溶液脱除天然气中硫化氢的研究

第 5 期 马 路等 ： 膜 吸收 器碳 酸钠 溶 液脱 除天 然 气 中硫 化 氢 的研 究 5 1 膜吸收器碳酸钠溶液脱除天然气中硫化氢的研究 马 路 ， 王树 立 ， 王 剑 ， 王 恒 ， 何 双 双 ， 刘 永 亮 ( 常州大学 江苏省油气储运技术重点实验室， 江苏 常州 2 1 3 0 1 6 ) 摘要 ： 以疏水性 聚偏氟 乙烯 中空纤维膜组件为吸收器 ， 碳 酸钠水溶液为吸收液 ， 研究了膜孔径和操作条件对天然气脱除硫 化氢效果 的影响 。结 果表明 ： 随着气液流量 、 吸收液浓度和温度 的提 高， 总传质系数也随之提高 ； 膜孑 L 径对 传质系数有较大影 响 ， 孔径越 大传质 系数越 高； 进气流量对总传质系数 的影 响最 大 ， 液体流量的影响最小 。 关键词 ： 硫 化氢 ； 膜吸收 ； 碳酸钠水溶液 ； 总传质系数 中团 分类号： T Q 0 2 8 ． 2 ； T E 6 4 文献标识码： A 文章编号： 1 0 0 1 — 9 2 1 9 ( 2 0 1 3 ) 0 5 - 5 1 — 0 4 目前 世 界 天 然气 消 费 量 占一 次 能 源 需 求 总 量 的 2 4 ％左右 。全球天然气资源丰富 ， 随着石油 资源 的枯竭 ， 天然气在能源消费中所 占的比例将逐渐增 加 。 近 年 。 我 国天然气 生 产 和消费 增 长迅速 ， 2 0 1 2年 天然气产量 和表 观消费量已分别达 1 0 7 7亿 m 和 1 4 7 1 亿 m 3 ， 但 占一次能源消费的比例仅为 5 ． 4 ％， 发 展 空 间很大 。开 采 出来 的天 然气 中常含 有硫 化 氢 和 各 种 有机 硫 化合 物 。 而 绝 大 多数 硫 化 物对 于 天然 气 来说都是有害的杂质 ， 特别是硫化氢 ， 不仅对储罐 和管道等重要设备造成严 重腐蚀【 ” ， 而且对环境和 人体健康产生了严重的危害， 因此必须脱除。 目前 工业 生 产 中脱 除 硫 化 氢 的净 化 技 术 分 为 湿 法工 艺和 干 法工 艺两 大脱 硫体 系 。但 这些 工 艺普 遍 存 在 投 资 大 ， 能 耗 高 ， 脱 硫 剂 变 质1 2 1 ， 脱 硫 副 产 品 抛弃不能被利用 ． 或对环境造成二次污染等问题。 膜 基 吸 收 法 脱 硫 是 将 膜 技 术 和 吸 收 过 程 相 结 合 的新 技 术 ，中空 纤 维 膜接 触 器 的装 填 密度 大 ， 单 位体积的接触面积达 3 0 0 0 m 2 ／ m 3 ~ 5 0 0 0 m 2 ／ m......