高含硫天然气提质关键技术开发与应用
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完成单位:中石化广元天然气净化有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
崔吉宏、李治鹏、李林龄、颉志杰、李长春、陈 杰、胡国林、李 洁
项目概况
为满足《天然气》GB 17820-2018的一类气中总硫不超20mg/Nm3的要求,开发了以COS催化剂为核心的高含硫天然气提质关键技术,并将该技术成功进行工业应用,形成主要成果如下:
(1)针对高有机硫天然气田面临的气质升级重大技术难题,通过载体材料的多级成孔原理合理调控催化剂孔径分布,通过合理匹配活性组分调控催化剂碱性活性位的数量及强度,优化催化剂制备工艺降低生产成本,研发了国产化新型有机硫水解催化剂LS-05。催化剂具有较好的制备重复性,催化剂综合性能达到国外同类催化剂水平,部分性能优于国外同类催化剂,实验室评价结果表明,LS-05催化剂具有更好的低温反应活性,工业装置运行温度降低20℃。形成了具有中国石化自主知识产权的催化剂体系,打破了该技术领域催化剂的国外垄断。
(2)对研发的LS-05新型有机硫水解催化剂新鲜剂、国外有机硫水解催化剂新鲜剂及净化公司使用后水解反应器内不同部位的催化剂开展了全面的物化性质表征与分析,并进行了失活原因分析,明确了催化剂的失活规律,并提出延缓催化剂失活的措施。通过反应动力学评价实验结合催化剂的分析表征,对催化剂反应机理进行了研究,建立了反应动力学模型,有助于进一步改进催化剂配方提升催化剂活性,对天然气净化装置生产具有指导意义。
形成了元坝气田商品气质量提升技术。通过气质组成规律分析、催化剂活性、反应动力学分析与经济性评价,建立了以新型有机硫催化水解技术为基础的商品气质量提升工艺技术,通过建设三套COS水解装置实现了四套装置全部产品气达标,建成川东北地区首套国产化深度脱硫装置,保障了外输产品气稳定达到《天然气》GB 17820-2018的一类气要求,同时节约了工程建设投资。
高含硫天然气提质关键技术已成功应用于中石化广元天然气净化有限公司一联合、二联合、四联合装置,成品天然气全部满足《天然气》GB 17820-2018规定的一类气要求,每年可为国家提供优质天然气34亿立方,同时将成品天然气燃烧后二氧化硫排放量降低80%以上,2021年至2022年新增利润达22110万元,项目授权实用新型专利9件,授权发明专利3件,发表论文4篇,专著2部。


