天然气是一种优质清洁能源和重要的化工原料。随着经济的飞速发展,人类对能源的需求确越来越大,气的勘探力度大幅提升,天然气相关业务呈现出了蓬勃式的发展趋势,但在部分天然气中含有H2S等酸性气体,它们对工业和农业生产以及人身财产安全都有很大的危害性。因此,天然气脱硫是天然气工业中的非常重要工艺。1890年,英国开始使用固体氧化铁干法脱除气体中的H2S,至今已有100多年的历史。在过去的70年中,国内外已报道了 100多种气体净化方法,但在天然气工业中已得到应用的不多。它可大致分为以下几种类型:湿法脱硫、干法脱硫、膜分离、生物脱硫等方法。本文主要介绍湿法脱硫中LO-CAT装置工艺技术。隆昌天然气净化厂于2001年10月建成投产,该厂采用USPOVERLO-CATⅡ液相催化氧化工艺是中国第一个引进的专利技术。但由于隆昌净化厂建成投产多年,随着上游来气量发生了较大改变,使隆昌净化厂处于超低负荷生产状态,导致运行数据与最初设计时运行参数变化较大,随着工况不断变化LO-CATⅡ硫回收装置出现一系列问题,如在运行时常出现大量异味,造成厂区附近环境影响,检测的电极电位较以往偏高,溶液发泡严重,化学品消耗高等情况。本文通过查阅文献资料,对LO-CATⅡ硫回收装置的国内外发展情况及装置运行进行了解,研究LO-CATⅡ硫回收装置的工艺原理,调研设备的结构和运行操作,对设备的工艺流程进行分析。分析流体流动模型,根据LO-CATⅡ硫回收装置的特性选择恰当的计算模型和数值计算方法,利用VOF模型模拟对吸收氧化器内流体流场进行模拟,通过建立几何模型,模拟不同空气、酸气速度下吸收氧化器多相流的项云图、速度云图、速度矢量图,了解LO-CATⅡ硫回收装置的吸收氧化器中气、液两相的流动特性和规律,并且通过分析国内外实验成果,总结过量空气系数、pH值等参数的变化对脱硫效果的影响经验。结合现场实际生产现状,通过对风量的调整,同时对加药量进行调整,得到解决如隆昌天然气净化厂LO-CATⅡ装置在运行时出现问题的解决方案。采取将现场实验结果和数值模拟结果相结合的形式,解决了超低负荷工况下LO-CATⅡ硫回收装置运行的系列问题,使各项指标趋于正常,保证该装置运行平稳,带来一定的经济和社会效益。