天然气中含有H2S,是有害物质，它的存在一方面引起设备与管道
腐蚀、催化剂中毒，另一方面严重的影响人身安全,是必须消除的污染
物。目前，天然气脱硫技术开发了许多方法,硫化氢是无色气体、有刺
激性恶臭、易挥发，燃烧时呈蓝色火焰。硫化氢是大气的主要污染物
之一，不仅危害人体健康，还会严重腐蚀设备等。硫化氢治理开始较
早，1809年英国克莱格使用石灰乳净化器脱硫，1849年英国兰宁和
希尔斯获得干式氧化铁法专利，1870 年美国发展了氧化铁制备方法，
年代山式钢化铁法在脱硫领域沿用100年之久。20 世纪30 年代一4
年代出现溶液法，将氢氧化铁悬浮在碱液中进行脱硫;50 年代起，西
欧普遍采用氨水法;60 年代出现砷碱法，用砷化物作催化剂。因砷化
物有剧毒，逐渐为无毒催化剂所取代。如对苯二酚法、A.D.A.法、
富玛克斯法、达克哈克斯法等都使用无毒催化剂,这些方法都是近年
发展较快的技术。此外，溶液法的吸收废液处理技术也不断发展，形
成了不同的脱硫工艺，主要有如下四类:
脱硫剂13689673807
1.可再生溶剂吸收法
通过可再生溶剂吸收天然气中的H2S 是最常用的方法，含H2S 的
天然气与溶剂通过逆流接触在吸收塔中将其脱除，同时吸收H2S 的副
液通过再生将其除去,重新使用。再生出的酸气通过硫磺回收工艺将
H2S转化成硫磺产品。常用的溶剂有化学溶剂、物理溶剂和混合
溶剂。
1) 化学溶剂法
醇胺类化学溶剂是天然气脱硫最常见的方法,在低压控制中最适
用,而且溶剂对烃的溶解度很小，不会造成烃的损失。醇胺法气体脱硫
技术从溶剂生产、配制、配方、供应以及工艺技术咨询服务已专业化、商
品化，如美国的联合碳化物公司、德国的巴斯夫公司等。主要是MODEA
法，还有MEA、DEA、DIPA 等方法。脱硫效果是净化气中H2S 的含量
由0.005%降到0.002%。
热碳酸钾法成功地应用到从气体脱除大量CO2 到用来脱除CO2
和H2S。
2) 物理溶剂法
使用物理溶剂进行天然气脱硫的过程没有化学反应发生,溶剂的
循环过程主要是进料气量、吸收压力以及温度的函数。此外，大多数物
理溶剂对H2S 均展示一定的选择脱除能力。缺点是:它对重烃的溶解
度很大，重烃含量高的天然气不易使用。物理溶剂吸收法主要包括
N 甲基吡咯烷酮法(Purisol 法)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol 法)、磷
酸三丁酯法(Estasovan 法)、N 甲基一已内酰胺法(NMC法)等。
Purisol 法使用的溶剂是N 甲基吡咯烷酮( NMP),它沸点很高，对于
H,S的溶解度很大，特别适用于有CO2存在的脱硫。Seled法使用的
溶剂是聚乙二醇二甲醚，它同时脱去天然气中的CO2和H2S,对H2S的
溶解度远远大于CO2,同时还有一定的脱水性。Estasolvan 法使用的溶
剂是磷酸三丁酯(TBP)，是德国Friedrich Unde 公司提出的用于脱硫和
回收烃。TBP对H2S 比对CO2 更具选择性,可将天然气处理到管输
标准。
3) 混合溶剂法
混合溶剂法是将物理溶剂与化学溶剂相混合，将化学溶剂获得软
高处理气纯度和物理溶剂再生过程需热量较小相结合。同时，由于华
理溶剂的参与使混合液在较高的酸气分压下有较高的酸气负荷力:
外，由于蒸汽压和溶剂降解引起的溶剂损失也很小但其价格较高。
2.固定床脱硫法
固定床脱硫法主要用于除去天然气低H2S 含量或痕量时的脱硫。
整个过程是基于某些多孔介质的吸附特性而进行的，有时还将这些多
孔介质用一些反应性的化学物质进行浸渍处理。这些过程一般都是应
用于选择性H2S 脱除的。可再生脱硫剂有活性炭、活性氧化铝、硅股、
合成沸石;不可再生脱硫剂有氧化锌。
1) 活性炭法
活性炭是最常用的固体脱硫剂,用来除去天然气中的微量H2S,优
点是: 比表面和微孔发达、热稳定性好、在湿气中吸附率高、价格低、能
吸收有机硫化物。吸收有机硫化物(硫醇、硫醚、CS2 、COS) 的活性炭其
微孔数量比大孔多很多，平均孔径小于6nm。吸收无机硫化物的活性
炭其微孔数量与大孔大致相同,平均孔径8mm- 20nm。脱硫后的活性
炭用150℃-180℃的蒸汽再生，活性炭在150℃以上开始再生放出硫
化物。用活性炭吸附硫化氢，通氧气转换成单体硫和水，用硫化胺洗
去硫磺，活性炭可继续使用。此法不宜用于含焦油的气体。
2) 分子筛法
早在1958 年美国联合碳化物公司开始研究此技术，目前,已广泛
用于脱除气体中的H2S 和其他硫化物。如合成沸石分子筛可用于天
然气选择性脱除H2S 和其他硫化物。天然气中的硫化物比其他组分
有更高的沸点和更大的极性,分子筛对极性分子的吸附选择性对硫化
物产生高的容量。由于它对有机硫化物同对H2S一样具有很大的化
学亲和力，所以,分子筛不仅除去H2S,而且对CS2、硫醇等也有很好的
脱除效率,处理后的气体中硫质量分数下降至4×10-7。
3) 氧化锌法
氧化锌是用于脱除天然气中微量H2S 的有效脱硫剂，一般是做成
球状体填充于固定床中，与硫化氢反应生成硫化锌和水,其反应不可
逆,反应完全后重新装填硫化锌颗粒。此方法可将H2S 脱除到质量分
数2×10-7。
4) 氢氧化铁法
将铁屑和湿木屑充分混合，加0.5% 氧化钙，制成脱硫剂，相对
湿度为30%-40%。硫化氢同脱硫剂反应而被脱除，再生的氢氧化
铁可继续使用。其反应如下:
2Fe( OH) + 3H2S ->FeS +6H2O
2FeS +6H2O +302 -4Fe(OH) +6S
此法脱硫效率高，适于净化硫化氢含量低的气体;但设备占地面
积大，脱硫剂必须定期再生和更换，操作条件差。因而已逐渐为湿法
取代，或同湿法联合用于深度脱硫。
3.直接转化法
该方法是将天然气中的H2S 转化成硫，并对硫回收，是一种脱除天
然气微量H2S 的有效方法。直接转化法分混式氧化法和干法氧化法。
1) 湿式氧化法
此方法研究始于20 世纪20 年代，到现在已经有100 多种。其特
点是:脱硫率高,净化后的气体中硫质量分数低于10-5( 13.3mg/m3)
最高可达2 x 10-6;将H2S 转化成硫，无二次污染;可在常压下操作也
可在加压下操作。Streford 氧化法是此方法的代表，目前应用较多。
该工艺以矾作为脱硫的基本催化剂，采用意配-2,7- 二酸钠(ADA)
做还原态矾的再生氧载体，洗液由碳酸盐做介质。
2)干法氧化法
此方法用于低含硫处理或气体精细脱硫，股前州铁法、其化快法
和海绵铁法。
4. 膜分离法
在美国、加拿大儿家公司使用，利用丰适限分离天然气中的0
和H2S。优点是方便灵话，易操作、运行费用低，缺点是膜的成本高。
总之，脱硫方法很多，且有不同优、缺点，随着环境保护的加强
H2S 脱除越来越被人重视，脱硫技术开发有广阔前景。
腐蚀、催化剂中毒，另一方面严重的影响人身安全,是必须消除的污染
物。目前，天然气脱硫技术开发了许多方法,硫化氢是无色气体、有刺
激性恶臭、易挥发，燃烧时呈蓝色火焰。硫化氢是大气的主要污染物
之一，不仅危害人体健康，还会严重腐蚀设备等。硫化氢治理开始较
早，1809年英国克莱格使用石灰乳净化器脱硫，1849年英国兰宁和
希尔斯获得干式氧化铁法专利，1870 年美国发展了氧化铁制备方法，
年代山式钢化铁法在脱硫领域沿用100年之久。20 世纪30 年代一4
年代出现溶液法，将氢氧化铁悬浮在碱液中进行脱硫;50 年代起，西
欧普遍采用氨水法;60 年代出现砷碱法，用砷化物作催化剂。因砷化
物有剧毒，逐渐为无毒催化剂所取代。如对苯二酚法、A.D.A.法、
富玛克斯法、达克哈克斯法等都使用无毒催化剂,这些方法都是近年
发展较快的技术。此外，溶液法的吸收废液处理技术也不断发展，形
成了不同的脱硫工艺，主要有如下四类:
脱硫剂13689673807
1.可再生溶剂吸收法
通过可再生溶剂吸收天然气中的H2S 是最常用的方法，含H2S 的
天然气与溶剂通过逆流接触在吸收塔中将其脱除，同时吸收H2S 的副
液通过再生将其除去,重新使用。再生出的酸气通过硫磺回收工艺将
H2S转化成硫磺产品。常用的溶剂有化学溶剂、物理溶剂和混合
溶剂。
1) 化学溶剂法
醇胺类化学溶剂是天然气脱硫最常见的方法,在低压控制中最适
用,而且溶剂对烃的溶解度很小，不会造成烃的损失。醇胺法气体脱硫
技术从溶剂生产、配制、配方、供应以及工艺技术咨询服务已专业化、商
品化，如美国的联合碳化物公司、德国的巴斯夫公司等。主要是MODEA
法，还有MEA、DEA、DIPA 等方法。脱硫效果是净化气中H2S 的含量
由0.005%降到0.002%。
热碳酸钾法成功地应用到从气体脱除大量CO2 到用来脱除CO2
和H2S。
2) 物理溶剂法
使用物理溶剂进行天然气脱硫的过程没有化学反应发生,溶剂的
循环过程主要是进料气量、吸收压力以及温度的函数。此外，大多数物
理溶剂对H2S 均展示一定的选择脱除能力。缺点是:它对重烃的溶解
度很大，重烃含量高的天然气不易使用。物理溶剂吸收法主要包括
N 甲基吡咯烷酮法(Purisol 法)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol 法)、磷
酸三丁酯法(Estasovan 法)、N 甲基一已内酰胺法(NMC法)等。
Purisol 法使用的溶剂是N 甲基吡咯烷酮( NMP),它沸点很高，对于
H,S的溶解度很大，特别适用于有CO2存在的脱硫。Seled法使用的
溶剂是聚乙二醇二甲醚，它同时脱去天然气中的CO2和H2S,对H2S的
溶解度远远大于CO2,同时还有一定的脱水性。Estasolvan 法使用的溶
剂是磷酸三丁酯(TBP)，是德国Friedrich Unde 公司提出的用于脱硫和
回收烃。TBP对H2S 比对CO2 更具选择性,可将天然气处理到管输
标准。
3) 混合溶剂法
混合溶剂法是将物理溶剂与化学溶剂相混合，将化学溶剂获得软
高处理气纯度和物理溶剂再生过程需热量较小相结合。同时，由于华
理溶剂的参与使混合液在较高的酸气分压下有较高的酸气负荷力:
外，由于蒸汽压和溶剂降解引起的溶剂损失也很小但其价格较高。
2.固定床脱硫法
固定床脱硫法主要用于除去天然气低H2S 含量或痕量时的脱硫。
整个过程是基于某些多孔介质的吸附特性而进行的，有时还将这些多
孔介质用一些反应性的化学物质进行浸渍处理。这些过程一般都是应
用于选择性H2S 脱除的。可再生脱硫剂有活性炭、活性氧化铝、硅股、
合成沸石;不可再生脱硫剂有氧化锌。
1) 活性炭法
活性炭是最常用的固体脱硫剂,用来除去天然气中的微量H2S,优
点是: 比表面和微孔发达、热稳定性好、在湿气中吸附率高、价格低、能
吸收有机硫化物。吸收有机硫化物(硫醇、硫醚、CS2 、COS) 的活性炭其
微孔数量比大孔多很多，平均孔径小于6nm。吸收无机硫化物的活性
炭其微孔数量与大孔大致相同,平均孔径8mm- 20nm。脱硫后的活性
炭用150℃-180℃的蒸汽再生，活性炭在150℃以上开始再生放出硫
化物。用活性炭吸附硫化氢，通氧气转换成单体硫和水，用硫化胺洗
去硫磺，活性炭可继续使用。此法不宜用于含焦油的气体。
2) 分子筛法
早在1958 年美国联合碳化物公司开始研究此技术，目前,已广泛
用于脱除气体中的H2S 和其他硫化物。如合成沸石分子筛可用于天
然气选择性脱除H2S 和其他硫化物。天然气中的硫化物比其他组分
有更高的沸点和更大的极性,分子筛对极性分子的吸附选择性对硫化
物产生高的容量。由于它对有机硫化物同对H2S一样具有很大的化
学亲和力，所以,分子筛不仅除去H2S,而且对CS2、硫醇等也有很好的
脱除效率,处理后的气体中硫质量分数下降至4×10-7。
3) 氧化锌法
氧化锌是用于脱除天然气中微量H2S 的有效脱硫剂，一般是做成
球状体填充于固定床中，与硫化氢反应生成硫化锌和水,其反应不可
逆,反应完全后重新装填硫化锌颗粒。此方法可将H2S 脱除到质量分
数2×10-7。
4) 氢氧化铁法
将铁屑和湿木屑充分混合，加0.5% 氧化钙，制成脱硫剂，相对
湿度为30%-40%。硫化氢同脱硫剂反应而被脱除，再生的氢氧化
铁可继续使用。其反应如下:
2Fe( OH) + 3H2S ->FeS +6H2O
2FeS +6H2O +302 -4Fe(OH) +6S
此法脱硫效率高，适于净化硫化氢含量低的气体;但设备占地面
积大，脱硫剂必须定期再生和更换，操作条件差。因而已逐渐为湿法
取代，或同湿法联合用于深度脱硫。
3.直接转化法
该方法是将天然气中的H2S 转化成硫，并对硫回收，是一种脱除天
然气微量H2S 的有效方法。直接转化法分混式氧化法和干法氧化法。
1) 湿式氧化法
此方法研究始于20 世纪20 年代，到现在已经有100 多种。其特
点是:脱硫率高,净化后的气体中硫质量分数低于10-5( 13.3mg/m3)
最高可达2 x 10-6;将H2S 转化成硫，无二次污染;可在常压下操作也
可在加压下操作。Streford 氧化法是此方法的代表，目前应用较多。
该工艺以矾作为脱硫的基本催化剂，采用意配-2,7- 二酸钠(ADA)
做还原态矾的再生氧载体，洗液由碳酸盐做介质。
2)干法氧化法
此方法用于低含硫处理或气体精细脱硫，股前州铁法、其化快法
和海绵铁法。
4. 膜分离法
在美国、加拿大儿家公司使用，利用丰适限分离天然气中的0
和H2S。优点是方便灵话，易操作、运行费用低，缺点是膜的成本高。
总之，脱硫方法很多，且有不同优、缺点，随着环境保护的加强
H2S 脱除越来越被人重视，脱硫技术开发有广阔前景。
