一种天然气净化剂及其使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于天然气净化技术领域，具体涉及一种天然气净化剂及其使用方法。
【背景技术】
[0002] 在化工、热处理行业中大量使用天然气作为原料和热处理气源，但是由于天然气 很多是由原油或天然气气矿生产制造后所得的产品，天然气气矿经初步脱无机硫进入城市 使用，若臭气不够，还要加臭处理，以保证居民安全用气，天然气中包括氯化物(有机氯化物 和无机氯化物）、有机硫(硫醇、硫醚、噻吩、四氢噻吩等26种）、无机硫(硫化氢、二氧化硫 等），另外还含有大量的水、二氧化碳、石油、汞、砷、五甲基苯、六甲基苯等杂质，这对于化工 以及热处理产品质量会产生不利影响，因此在需要使用纯度较高的天然气时，应先对天然 气进行净化处理，去除天然气中的氯化物(有机氯化物和无机氯化物）、水、有机硫(硫醇、硫 醚、噻吩、四氢噻吩等26种）、无机硫(硫化氢、二氧化硫等）、二氧化碳、石油、汞、砷、五甲基 苯、六甲基苯等物质。
[0003] 英国专利文献GB2252308公开了 一种气态混合物中脱除酸性气体的方法，该方法 主要包括用溶剂吸收酸性气体和用气提法再生用过的溶剂，所用的溶剂由二甲基乙醇胺的 含水混合物组成，二甲基乙醇胺的浓度为30% - 70% (重量）。该方法虽然能较好地脱除酸 性气体，但是仍然存在着有机硫和水份含量大，操作成本高，操作复杂，存在环境污染等缺 点。
[0004] 例如：发明专利ZL98111874.4，一步法脱除天然气中的汞、砷、五甲基苯、六甲基 苯、氯化物(有机氯化物和无机氯化物)效果不明显，对有机硫硫醇、硫醚、噻吩、四氢噻吩等 26种)也有欠缺，例如噻吩、四氢噻吩，对无机硫中二氧化硫效果欠佳。
[0005]目前还有很多种净化天然气的方法，但是均是采用多步或者至少两步来脱除其中 的氯化物(有机氯化物和无机氯化物）、水、有机硫(硫醇、硫醚、噻吩、四氢噻吩等26种）、无 机硫(硫化氢、二氧化硫等）、二氧化碳、石油、汞、砷、五甲基苯、六甲基苯等物质。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种净化天然气的净化剂，一 步法脱除天然气中的氯化物(有机氯化物和无机氯化物）、有机硫(硫醇、硫醚、噻吩、四氢噻 吩等26种）、无机硫(硫化氢、二氧化硫）、二氧化碳、水、石油、汞、砷、五甲基苯、六甲基苯。
[0007] 本发明的天然气净化剂为一种分子筛，包括如下重量配比的原料成分烧结而成： 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%其余为粘结剂。
[0008] 优选的，所述净化剂还包括有重量百分比均为0.1%-3%的K2〇、CaO、Na2〇和Zr〇2。
[0009] 本发明提出的净化方法如下：
[0010] 1)-步法净化:将待净化的天然气由装有所述净化剂的净化罐上部通入，气体压 力在0.1 Mpa以下，在净化罐内经净化剂常温、常压吸附后，由净化罐下部输出；
[0011] 2)净化剂再生：当净化剂吸附的氯化物(有机氯化物和无机氯化物）、水、有机硫 (硫醇、硫醚、噻吩、四氢噻吩等26种）、无机硫(硫化氢、二氧化硫）、二氧化碳、石油、汞、砷、 五甲基苯、六甲基苯等杂质，氯化物和硫达到饱和时就对其进行再生：
[0012 ] a、停止天然气的通入，由净化罐的下部向上通入空气或氮气吹扫净化罐中的天然 气，吹扫完后再对净化罐进行外部加热，温度控制在250 °C -500 °C之间；
[0013] b、在常压下，继续由净化罐下部向上部通入空气或氮气实施净化剂的再生，再生 时间为1-2天，通过仪器检测再生排放气体，直至再生排放气体中氯化物(有机氯化物和无 机氯化物）、水、有机硫(硫醇、硫醚、噻吩、四氢噻吩等26种）、无机硫(硫化氢、二氧化硫）、二 氧化碳、石油、汞、砷、五甲基苯、六甲基苯等杂质基本没有时，即净化剂的吸附物被基本清 除，再生完毕。
[0014] 优选的，步骤2)a中控制温度为250 °C -450 °C。
[0015] 具体的，所述的净化设备有净化设备炉体，炉体上装有电热元件，炉体内装净化 罐，净化罐内装净化剂，净化罐上部连接进原料天然气和再生排放废气管，净化罐下部连接 净化后的天然气管路和再生通氮气和空气管路;进原料天然气管路、再生时进氮气或空气 管路和再生时排放废气管路上分别设置水气分离器。
[0016] 进一步的，净化罐上部设置快速卸压防爆装置。
[0017] 本发明中，原料天然气进气管路上设置水气分离器防止原料天然气中有大量游离 水进入净化罐，天然气再生时在通入氮气或空气的管路上设置水气分离器防止氮气或空气 有大量的游离水进入净化罐，再生放散气管路上设置水气分离器防止放散气中大量的游离 水进入燃烧口而熄火等。
[0018] 优选的，虽然在管路系统经过试压防漏的调试，为更加安全起见，在可能出现泄漏 偏聚处增加泄漏超标报警系统。
[0019] 本方法的净化方法融合了化学、电化学作用、物理吸附作用和物理过滤作用，相关 的反应方程式例如:H2S+Fe 2〇3 = FeS+H20。
[0020] 本发明的有益效果：
[0021] 1、本方法由于采用了特殊的净化剂，相比于已有的净化剂，其主要原料选用了 5102、附0 2、11102、？6203、？6341^120 3，它们在本发明提出的用量配比之下，对天然气的净化 具有非常好的针对性，尤其是其中对Ni〇2、Fe2〇 3选用，Ni02、Fe2〇3与其他氧化物混合使脱硫 效果更好，因此其加入十分重要。正是由于对净化剂的主要原料及用量的合理选择，本发明 才能达到同时脱除天然气中所含有的氯化物(有机氯化物和无机氯化物）、水、有机硫(硫 醇、硫醚、噻吩、四氢噻吩等26种）、无机硫(硫化氢、二氧化硫等）、二氧化碳、石油、汞、砷、五 甲基苯、六甲基苯等杂质，从而使净化工作一步完成，这样采用的净化设备和操作方式都十 分简单，占地小、投入少、费用低，适合工业应用。
[0022] 2、净化效率高，净化指标可达:氯化物(有机氯化物和无机氯化物H lmg/Nm3、有 机硫(硫醇、硫醚、噻吩、四氢噻吩等26种H 3mg/Nm3、无机硫(硫化氢、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、水份露点< -60°C露点仪检测（_40°C微量水