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                       150tg34f双密封导轨阀在高含硫天然气净化

                              上海申弘阀门有限公司
之前介绍htdq96p1w电动超高温蝶阀技术参数，现在介绍150tg34f双密封导轨阀在高含硫天然气净化高含h2s和co2的“双高”天然气净化技术面临天然气气质和尾气排放标准的双重挑战，脱除有机硫，减缓溶剂变质。进一步提高硫磺回收装置总硫回收率是“双高”天然气净化技术面临的主要问题。在回顾国内外高含硫天然气脱硫脱碳和硫磺回收技术现状的基础上，分析了现有高含硫天然气净化技术存在的问题，即硫、碳含量“双高”天然气净化脱硫溶剂循环量大、装置能耗高、脱硫溶液易变质、新标准下硫磺回收尾气排放难以达标和硫磺回收装置效率难以提升等，进而提出了物理溶剂脱硫脱碳技术、天然气脱硫脱碳溶剂变质与复活技术、h2s直接氧化工艺技术和天然气中cos水解技术等新的研发方向，以期形成适用于“双高”天然气净化的系列配套技术，助推我国高含硫天然气的开发。随着社会的发展,社会各界对天然气的需求量越来越大,这在一定程度上带动了天然气田的开发利用,但是该类气田中的天然气含有较多的二氧化碳和硫化氢,一般的天然气净化技术很难满足这类高含硫天然气的净化条件,所以,目前我国的许多天然气处理技术还有待发展,技术水平也还有待提在我国已探明的天然气气田中,含硫天然气气田约占31.7%,而高含硫的天然气净化难度大,因此天然气的净化和使用就成为一个重要的研究课题。某高含硫气田天然气处理厂使用sulfinol-m工艺脱除原料气中的h2s和部分co2,采用三甘醇(teg)吸收法脱除湿净化气中的h2o,zui终得到的产品气符合国家标准gb 17820《天然气》ⅱ类技术指标。工程中采用二级常规克劳斯(claus)工艺回收脱硫单元以及尾气处理单元汽提酸气中的h2s,并且在尾气处理单元使用串级scot工艺来降低so2排放量。目前该高含硫气田工程已处于施工阶段,为以后的高含硫天然气处理工艺设计提供了参考。双密封轨道阀(简称tg)是国内*的双关断及泄放功能的阀门。结构上的主要特征是以密封件相对阀体的垂直移动——一种利用弹性密封圈将磨损转移至金属中介面上的“楔形”设计为特点，消除了在普通阀门中普遍存在的密封 双密封导轨阀的独特结构，来阐述该类阀门用在油气储运管线上体现的许多独到功能，这些功能可以很容易地解决管汇设计中碰到的难题，从而简化管汇设计。双密封导轨阀系是在综合了闸阀i旋塞阀的优点,并参照国外相关阀门的结构原理的基础上研制成功的。它以独特的斜楔形结构,将阀门启、闭过程中密封件间的摩擦消除,实现了阀门的零泄漏、长寿命。在设计过程中,以国内相关的阀门标准为

150tg34f双密封导轨阀在高含硫天然气净化双密封导轨阀的详细信息
双密封轨道阀(简称tg )是国内*的双关断及泄放功能的阀门。结构上的主要特征是以密封件相对阀体的垂直移动——一种利用弹性密封圈将磨损转移至金属中介面上的“楔形”设计为特点，消除了在普通阀门中普遍存在的密封件擦伤问题，在旋转过程中，密封件和阀体之间始终保持一定的间隙，使密封件得以自由移动，在密封面之间无摩擦，因而密封件不会有磨损。
关键词：高含硫  天然气  净化  脱硫  脱碳  硫磺回收  物理溶剂法  直接氧化  cos水解
a state of the art of high-sulfur natural gas sweetening technology and its research direction
abstract：the natural gas sweetening process for a high content of h2s and co2 will have to meet both needs of natural gas quality and tail gas emission standards．thus，the involved major issues in such a process include desulfurization，slowing down the degeneration of desulfurization solvents，and further improving the total sulfur recovery rate of the unit．in view of this，based on an overview of the state of the art of desulfurization，decarbonization and sulfur recovery for high sulfur natural gas at home and abroad，this paper analyzes the existing problems of the current high sulfur gas sweetening technologies，i．e．a large recycling volume of desulfurization solvent，a high energy consumption of the unit，the perishable of desulfurization solute，great challenge of meeting the requirement of tail gas emission and enhancing the efficiency of sulfur recovery unit，etc．on this basis，new research directions are pointed out：desulfurization and decarbonization of physical solvents，the revivification of the perishable desulfurization and decarbonization solvents，high efficiency h2s direct oxidization，and carbonyl sulfide hydrolysis in natural gas，which will be hopefully helpful for producers to achieve the highly efficient development of high-sulfur natural gas．
key words：high sulfur，natural gas，sweetening process，desulfurization，decarbonization，sulfur recovery，physical solvent method，direct oxidization，carbonyl sulfide hydrolysis

2012年以来，随着天然气新标准gb l7820-2012的颁布实施和天然气净化行业大气污染物排放标准新标准的制定，将一类天然气中co2含量和总硫含量分别从3％和l00mg／m3降到2％和60mg／m3，硫磺回收及尾气处理装置排放尾气中的so2。含量则从960mg／m3降到500mg／m3。另一方面，国内外近年来发现大量高含h2s和co2的“双高”天然气田，常规天然气净化技术的不适应性越来越凸显。天然气气质升级、尾气排放递减和气质组成日趋复杂已成为推动天然气净化技术进步的强大动力，也对天然气净化技术提出了新的挑战。将军阀、双关双断阀、双密封导轨阀适用于：煤油、原油、轻质油、天然气、液化气、管道煤气、化工介质等管道上，作为截断介质的理想装置。
     特  点：
①阀门在开关过程中，阀体密封面与滑片密封面没有任何接触，因此，密封面无摩擦、磨损、阀门的使用寿命长，开关力矩小；
②阀门在维修时，不需将阀门从管线上拆下，只需将阀门底盖拆开，调换一对滑片即可，维修十分方便；
③阀体及旋塞为全通径，介质在通过阀门时无流阻，并且可通球对管道进行清洗，克服了缩径阀门的缺点；     
④ 阀体内腔镀有硬铬，密封区域坚硬光滑；
⑤ 滑片上的弹性密封采用氟橡胶，并且模压成型在滑片表面沟槽中。具有防火功能的金属对金属的密封作为弹性密封的背衬；
⑥ 阀门具有自动泄放装置（备选），在阀门完全关闭后，防止阀腔异常升压并检验阀门的效果；
⑦ 阀门开关指示器与开关位置同步，可以准确显示阀门的开关状态。

1 高含硫天然气净化技术现状
1．1 “双高”天然气脱硫脱碳技术现状
对于处理量较大的高含h2s和co2天然气的脱硫脱碳，目前国外主要采用dea法、mdea法或以mdea为基础的配方脱硫脱碳溶剂法等。如俄罗斯的阿斯特拉罕气田是一个高含h2s和co2的巨型气田，其天然气中h2s含量为20.7％～22.5％，co2含量为l7.9％～21.5％。阿斯特拉罕天然气加工厂的高压脱硫装置采用dea mdea混合溶剂法进行脱硫脱碳，每套装置处理量约为500×104m3／d，吸收塔压力为6.5mpa。当天然气中的有机硫、h2s和co2含量均较高时，目前国外主要采用sulfinol法、flexsorb ps法等物理化学溶剂法或selexol法、purisol法等物理溶剂法来脱硫脱碳。如加拿大的pine rive气体加工厂处理的原料气中h2s和co2含量均达10％，同时还含有有机硫，该厂两套脱硫装置均采用sulfinol法。对有机硫含量特别高、且对净化气总硫含量要求特别低的高含硫天然气的净化处理，国外主要采用组合工艺。如俄罗斯奥伦堡天然气加工厂就是采用dea mdea混合胺和组合工艺脱除有机硫的典型案例之一，该厂有机硫(硫醇)含量高达600mg／m3。为了深度脱除有机硫，又添加了一个分子筛(nax)和硅胶吸附器脱硫醇并脱水，从而使净化气达到管输标准。

1．2 “双高”天然气硫磺回收技术现状
复杂气质的天然气，特别是高含h2s和co2天然气经脱硫后，所产酸气中的h2s含量普遍偏低。一般来讲，硫磺回收装置酸气中的h2s含量越高，其硫回收率也越高，同时难于转化的硫副产物也越少，尾气so2的排放量越低。典型情况下，中低含硫天然气脱硫后酸气中的h2s含量通常为50％～80％，三级克劳斯硫磺回收装置总硫回收率可超过97％，同时副产有机硫含量不大于0.2％，辅以常规水解技术就可将硫损失降低到相当水平。而高含硫天然气脱硫后酸气中的h2s含量普遍低于50％，甚至可能低至，10％，使三级克劳斯硫磺回收装置总硫回收率降至96％，同时副产有机硫含量增至0.5％左右，常规水解技术很难保证硫损失降低到足够水平。另外，新开发的高含h2s和co2气田产量普遍较大，以年产100×l08m3、含20％h2s的天然气为例，其相应的硫磺年产量达350×104t。如果硫磺回收装置硫回收率降低1％，相应损失硫磺产量达3.5×104t。另一方面，国内外环保要求日益严格，我国天然气净化行业大气污染物中so2允许排放浓度从960mg／m3降到500mg／m3。大型高含硫天然气净化厂so2排放总量巨大。仍以年产l00×108m3、含20％h2s的天然气为例，即使装置完全满足尾气so2允许排放浓度为500mg／m3的新标准，其so2年排放量仍然高达5000t。大型高含硫天然气净化厂必然成为环保部门的重点控制和监控对象。为了减小环境污染、满足尾气排放新标准的要求，必须开展硫磺回收新技术的研究。

2 高含硫天然气净化技术存在的问题
2．1 “双高”天然气脱硫脱碳技术存在的问题
目前，国内对高含硫天然气开发(特别是川东北地区高含硫气田开发)相关脱硫脱碳技术进行了一定的研究，取得了一些成果，研究所涉及的h2s和co2含量分别为l0％和8％左右。而针对“双高”天然气，如俄罗斯阿斯特拉罕气田h2s和co2含量均超过20％的天然气净化处理我国尚无成熟经验[1]。对h2s和co2含量均达20％的天然气，采用普通的脱硫溶剂则循环量大、能耗高。由于高含硫天然气开采工艺复杂，可能给下游天然气净化引入更多的杂质使脱硫溶液变质，同时天然气高含h2s和co2这种气质特点本身也使脱硫溶液更易变质。脱硫溶液变质后不仅脱硫性能变差，导致产品气不合格，且脱硫溶液易发泡，其腐蚀性也会增大，从而严重危害装置的安全平稳运行[2]。因此，针对这一特殊气质的天然气，其脱硫脱碳净化工艺技术还有待进一步优化，需要开发出脱硫脱碳效率更高的溶剂[3]，以降低能耗。有针对性地研发相应的脱硫溶液变质与复活技术，对保障高含h2s和co2天然气净化装置的安全平稳运行有着重要意义。

2．2 “双高”天然气硫磺回收技术存在的问题
对高含h2s和co2天然气脱硫脱碳后的酸气进行硫磺回收，核心问题是提高装置总硫回收率，降低尾气中so2的排放量[4]。按照gb l6297-1996的规定，尾气中so2含量为960mg／m3时，不同烟气温度下硫磺回收及尾气处理装置总硫回收率和酸气中h2s体积分数的关系见表1。工作原理：
    上海申弘阀门有限公司主营阀门有：亚博安卓-亚博竞彩网站,电动截止阀,气动截止阀,电动蝶阀,气动蝶阀双关双断及泄放功能阀门的工作原理关键是安装在旋塞上的两片密封滑片的动作。    
阀门关闭：
    阀门关闭时，先旋转手轮，将旋塞及密封滑片旋转90°，然后旋塞向下移动，随着旋塞的运动时推动密封滑片向阀体内腔封面直至弹性密封圈被均匀地挤压到阀孔上下端，形成密封。        
阀门开启：
    阀门开启时，先旋转手轮提升旋塞，将密封滑片从阀体两侧密封面拉回。当滑片完全收回脱离阀体密封面后，继续转动手轮，使旋塞及密封滑片旋转90°，阀门处于开启位置。    
关于密封：
    弹性密封圈是模压成型在滑片的沟槽中，随着密封滑片向阀门的进出口移动，密封圈子也逐渐被压入沟槽中，经过机械加工的滑片表面与阀体内腔形成二级金对金属密封防止弹性密封圈子继续被压，并且具有防火功能。

双关双断及泄放：
    这是一种通过两个切断阀和一个在其中间的泄放阀达到完全隔断两端管线目的的方法，关闭两主要阀门关开启泄放阀可提高被系统的安全性。如果*个阀门泄漏，漏离的介质可由开启的泄放阀导出。

双密封方式：
    两个独立的密封滑片在阀孔上下端压紧（双关断），当阀门关闭时，泄放阀被打开，检验密封效果（泄放）。

 
由表l、2可知，由于对掺入空气稀释没有明确限制，如果考虑到酸气浓度很低的极限情况，达到gb 16297-1996标准的zui低总硫回收率可以低至99.00%左右，而新标准对掺入空气稀释进行了明确限制，即使考虑到酸气浓度很低的极限情况，要求的zui低总硫回收率也达99.84％～99.87％[5]。
3 高含硫天然气净化技术研发方向
3．1 “双高”天然气脱硫脱碳技术研发方向
物理溶剂法是利用h2s、co2和有机硫等杂质与ch4等烃类在溶剂中溶解度的巨大差别来实现净化分离的。由于酸气在物理溶剂中的溶解热大大低于其与化学溶剂的反应热，故溶剂再生的能耗低。物理溶剂法既可以同时脱硫脱碳也可以选择性脱除h2s，同时对有机硫也有良好的脱除能力。目前国内在用物理溶剂法净化高酸性天然气方面还是空白，因此，有必要开展物理溶剂法脱除高酸性天然气中h2s、co2和有机硫的试验研究。
空间位阻胺—物理溶剂法也是“双高”天然气脱除有机硫的重要方法。位阻胺、位阻胺 mdea复配和位阻胺 mdea 物理溶剂复配等方法分别适用于不同碳、硫比和有机硫含量的天然气，并具有不同的再生、腐蚀和抗发泡性能。另外酸性气体组分在空间位阻胺物理溶剂和传统mdea溶剂中具有不同的平衡溶解度数据，因此，必须建立相应的热力学模型和吸收动力学模型，并将模型软件化，以指导天然气净化装置的设计及操作。
脱硫溶剂变质与复活一直是影响天然气净化装置操作效率、导致溶剂性能下降的重要因素。对于处理高含h2s和co2天然气的净化装置米说，这一因素将更加突出。分析高含h2s和co2天然气脱硫脱碳溶剂在净化生产过程中可能形成的变质产物种类，辅以合适的复活技术，是提高天然气净化装置操作稳定性，改善溶剂效率的重要手段，因此，必须增强对高含h2s和co2天然气脱硫脱碳溶剂变质与复活技术的研究与攻关。

3．2 “双高”天然气硫磺回收技术研发方向
传统硫磺回收技术中的还原  直接氧化型eu-ro-claus工艺总硫回收率已达99.5％，距离新标准要求的总硫回收率还差0.43％左右，这主要是由于该工艺流程中的直接氧化段硫转化率只有85％，很难进一步提高。通过改进该t艺流程中直接氧化段所用的催化剂，可进一步将直接氧化段硫转化率提高到95％以上，从而使工艺能满足新标准的要求。因此，h2s直接氧化催化剂是硫磺回收技术攻关方向之一[6]。
传统尾气处理技术中还原吸收类工艺可将装置总硫回收率提高到99.8%以上，因而得到了广泛应用。而应用固体吸附剂吸附尾气中的so2，再通过脱附再生富集so2，然后作进一步处理，可作为还原吸收类工艺的替代工艺。尽管目前该工艺尚未工业应用，但发展前景巨大，因此，克劳斯尾气so2吸附工艺及配套吸附剂是硫磺回收技术另一攻关方向。
高含h2s和co2天然气中往往含有有机硫。通过脱硫溶剂脱除有机硫是目前较成熟的有机硫脱除技术。除此之外，通过使用低温cos水解催化剂，将天然气中所含有机硫(特别是cos)水解脱除，也是近年来较有发展潜力的天然气有机硫脱除技术。该技术与有机硫脱除溶剂相结合，是满足天然气有机硫气质标准和克劳斯尾气so2排放标准的*方案之一。
4 结束语
高含硫天然气，特别是高含h2s和co2的“双高”天然气净化技术面临天然气气质和尾气排放标准的双重挑战。脱除有机硫、减缓溶剂变质、进一步提高硫磺回收装置总硫回收率是“双高”天然气净化技术面临的主要问题。建议下一步在物理溶剂研究、空间位阻胺物理溶剂研究、溶剂变质产物及复活技术研究、h2s直接氧化催化剂研究、克劳斯尾气so2吸附技术研究和天然气低温cos水解技术研究等方面开展技术攻关，形成适用于“双高”天然气净化的系列配套技术。与本文相关的产品有：d941w-1c电动通风蝶阀在新余矿业应用