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长庆气田靖边气区的原料天然气中，CO₂ 含量与H₂S含量之比高达188.8。长庆气田处理该原料天然气的第三净化厂根据这一特点，选用了适合配方的MDEA配方溶液作为该厂的气体脱硫、脱碳溶液。文章介绍了脱硫脱碳装置的运行情况。结果表明，配方溶液将原料天然气中所含H₂S与CO₂ 均脱至我国国家标准规定的含量以下，从而保证了外输天然气的质量，并取得了良好的节能效果。     

天然气净化厂SO2达标排放技术适应性分析研究

目的解决国内中小规模天然气净化厂硫磺回收装置烟气中SO₂达标排放及装置在低负荷或低H₂S含量的条件下开工、停工除硫及加氢催化剂预硫化期间高浓度SO₂短时超标排放的问题。 方法统计研究了国内28座天然气净化厂硫磺回收、尾气处理工艺和硫磺产量,分析了现阶段还原吸收、氧化吸收、碱液洗涤及液相氧化还原4种处理工艺在天然气行业的应用情况,介绍了天然气研究院开发的Claus尾气中SO₂催化吸附技术的相关情况。 结果对天然气净化厂SO₂减排技术提出以下建议:①充分重视气田潜硫量变化引起的装置低负荷稳定运行等问题;②现有装置增设尾气处理装置时,避免对原硫磺回收装置工艺进行改变,选择环保、无二次污染物产生且能与工厂智能化建设衔接的工艺技术;③SO₂减排需从源头解决问题,着眼于硫磺回收单元的精细化操作和管理、催化剂正确使用及性能跟踪分析,进而提高硫回收率,减少后端处理的负荷。 结论采用上述研究结果,一方面可保障硫磺回收装置长周期稳定运行,另一方面可在现有排放的基础上进一步减少SO₂排放。      

绥中36-1油田A油藏生物竞争排斥技术治理下H2S主控因素及机理研究

目的绥中36-1油田A油藏采用生物竞争排斥技术治理因注入海水引入硫酸盐还原菌(SRB)而产生的H₂S,以油藏为研究对象,进行了H₂S生长主控因素和机理研究。 方法选取油藏典型油井考查其停药期间不同油井的H₂S含量、硫化物含量、微生物含量,观察SRB生长曲线规律,对H₂S生长主控因素和机理进行研究。 结果生物竞争排斥法能够抑制SRB生长,单井H₂S质量浓度降至30 mg/m³以下。停药期间,油藏H₂S生长趋势符合Compertz模型,单井A1、A4、A17、A20、A22模型拟合度在0.8以上,方差的统计量较高,显著性为0.001~0.002。 结论H₂S不受油藏生产动态的控制,海水提供了丰富的SO2-₄营养源,绥中36-1油田A油藏H₂S生长的主控因素为油藏中的SO2-₄含量。该油藏已经形成了非常稳定的生态菌群,稳定的生态系统能自动消除外部引入的硫酸盐,从而系统地控制H₂S的生长。      

泄漏硫化氢干法应急处置安全性及工艺研究

目的在高含硫油气井和炼化厂脱硫装置生产过程中存在硫化氢(H₂S)泄漏的风险,而以物理稀释为主的应急处置方法效率低,影响应急救援。拟采用气体捕集与干法脱硫相结合的工艺进行泄漏H₂S的处置,并对泄漏气体中引入空气是否会影响干法脱硫的安全性和脱硫剂的性能开展实验研究。 方法通过模拟泄漏H₂S干法处理流程,对比测试了活性炭、氧化铁和氧化锌等不同类型干法脱硫剂的穿透硫容和床层温升,优选出性能更好的脱硫剂。以优选脱硫剂为研究对象,考查在不同H₂S含量的条件下,空速和空气含量对其温升、穿透硫容、脱硫精度和副反应的影响。 结果从8种不同厂家提供的氧化铁脱硫剂中优选出穿透硫容最高的3#脱硫剂,在原粒度模拟工况条件下,其穿透硫容可达到18.2%;脱硫剂床层温升随着H₂S含量的增加而升高,随着空速和空气含量的增大,脱硫剂床层温升呈现先迅速升高后趋于平稳甚至略有下降的趋势,最高不超过40 ℃;当空气体积分数超过25%时,脱硫剂穿透硫容提高约50%,空速与穿透硫容呈明显负相关性;当空速低于1 000 h-1时,穿透硫容超过25%,空气含量对脱硫精度和副反应无影响;在H₂S穿透前和空速低于2 000 h-1的条件下,没有生成副产物二氧化硫(SO₂)。 结论采用干法脱硫工艺对泄漏H₂S进行处理,会同时发生脱硫和再生过程,床层会产生一定的温升,没有生成副产物SO₂,具有较高的安全性。空气的加入提升了脱硫剂的硫容性能,在对泄漏H₂S进行干法应急处置时空气体积分数应大于25%,空速应低于1 000 h-1。      

川东北地区石炭系与二叠系-三叠系天然气地球化学特征对比研究

川东北地区石炭系黄龙组与二叠系长兴组—三叠系飞仙关组气藏的天然气地球化学特征对比研究表明，该区天然气总体为高—过成熟的干气，C _2⁺含量普遍较低，其中二叠系长兴组—三叠系飞仙关组气藏的天然气相对石炭系黄龙组的天然气更加偏干。川东北地区二叠系长兴组—三叠系飞仙关组的天然气中非烃气体含量相对明显偏高，分布范围介于0.1%～77.8%之间，以高含H₂S和CO₂为特点，而石炭系黄龙组天然气中非烃气体含量较低，其H2S的含量分布范围在0.01%～4.8%之间,绝大部分天然气的H₂S含量在0.5%以下。川东北地区石炭系黄龙组与二叠系长兴组—三叠系飞仙关组气藏的天然气重烃（C₄—C₁₂）分布特征也具有明显差异。川东北地区二叠系长兴组—三叠系飞仙关组的天然气CH ₄、C₂ H₆的碳同位素组成相对石炭系黄龙组天然气偏重；二叠系长兴组—三叠系飞仙关组的天然气CH₄、C₂H6的碳同位素组成大部分为正序分布，而石炭系黄龙组的天然气CH₄、C₂H₆的碳同位素组成基本为反序分布。     

地下煤制气制取液化天然气和液氢工艺研究

目的脱除地下煤制气中的酸气,将地下煤制气中的CH₄和H₂分离出来并液化。 方法对常见的分离方法进行对比,确定采用低温精馏法对煤制气进行脱酸气、分离CH₄和H₂并液化。根据低温精馏法的原理,设计了一种全新的地下煤制气脱酸气、分离CH₄和H₂并液化的工艺流程,该工艺主要由两个精馏塔、一个两相分离器和三级氦膨胀制冷系统组成。同时利用HYSYS软件对其进行模拟分析,确定最优参数。 结果该工艺可以将地下煤制气中CO₂的摩尔分数脱除到0,H₂S的摩尔分数脱除到3.65×10-14,满足处理要求。同时可以实现CH₄回收率为99.97%,加压液化天然气(PLNG)的摩尔分数为99.97%,H₂的回收率为98.30%,液氢(LH₂)的摩尔分数为99.99%。 结论该工艺可以有效利用地下煤制气制取PLNG和LH₂,且所需能耗较传统工艺能耗降低了11.64％,具有较高的经济效益。      

川东北地区富含H2S天然气烃类与CO2碳同位素特征及其成因

虽然近年来对川东北地区富含H₂S天然气的地球化学特征、成因及来源开展了广泛研究并积累了丰富的地质、地球化学资料,但由于该地区特殊的地质环境和复杂的天然气形成演化条件,天然气成因与来源问题一直备受关注并存有争议。川东北地区天然气中H₂S含量与烃类组分组成、甲烷、乙烷和CO₂碳同位素组成之间的关系表明,飞仙关组—长兴组富含H₂S的天然气主要是原油在硫酸盐催化下裂解的产物,可能主要来源于下志留统烃源岩;高含H₂S天然气中富集重碳同位素CO₂的生成,与天然气中H₂S含量的降低有关,是H₂S溶蚀储层碳酸盐岩的结果。     

CPS+SCOT组合工艺停产尾气SO2减排措施探讨

中石油遂宁天然气净化有限公司拥有国内大型天然气净化厂,硫磺回收和尾气处理采用CPS+SCOT组合工艺,硫回收率达99.8%,日常生产排放尾气中SO₂质量浓度低于300 mg/m³,远低于GB 16297-1996《大气污染物排放标准》中规定的960 mg/m³。为进一步减少检修停产过程中的SO₂排放量,对尾气管线进行优化改造。同时,在4列相同装置分列停产实例中,探索酸气除硫和燃料气除硫的最优方式,并对停产除硫过程中的问题进行总结探讨。结果表明:在酸气除硫阶段,最好选择除一级甩开一级的方式,既不影响后续尾气处理装置正常运行,又保证了每一级反应器中硫磺去除更彻底;在燃料气除硫阶段,为确保SO₂排放达标,在时间允许的情况下,最好选择逐级甩开的方式。      

硫磺回收装置停工检修SO2达标排放技术研究

GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》发布后,硫磺回收装置在停工除硫期间的SO₂短期排放过量问题已成为石油天然气加工行业的环保隐患。分析了这一特殊情况下SO₂过量排放的原因,对多套硫磺回收装置除硫期间的排放情况进行了统计和研究。同时介绍了中石油安岳天然气净化有限公司在设备检修停工除硫操作时,利用现有尾气处理装置预洗涤单元作为碱洗系统的技术应用情况,为硫磺回收装置开停工或装置异常时的SO₂排放控制提供了一种新的思路。      

LPG�ڵ��緢�����ϵ��о�

随着我国汽车保有量的不断增长，汽车尾气排放污染已成为城市的重要污染源，而使用LPG（主要成分是C₃H₈和C₄H₁₀，我国的LPG中C₄H₁₀含量比较大）则可大大降低污染。对电喷发动机上分别使用汽油、纯C₃H₈和75% C₃H₈+25%C₄H₁₀三种燃料进行了对比试验。结果表明：与汽油燃料发动机相比，尽管C₃H₈燃料发动机的功率下降11%、转矩下降7.3%，75% C₃H₈燃料发动机的功率下降5.8%、转矩下降3.7%；但以C₃H₈为燃料的发动机，其CO、HC排放量分别下降98%和78.5%，以75% C₃H8为燃料的发动机，其CO、HC排放量分别下降98.3%和78.5%；排放物中几乎没有SO_x；当提高C₄H₁₀在LPG中的比例到25%时，发动机功率下降幅度减少，同时排放物继续下降。作为清洁燃料，LPG在电喷发动机上的应用有着广阔的前景。     

气体脱硫装置酸性气中H2S浓度问题分析及对策

中油辽河石化分公司硫磺回收装置硫磺回收率低、运行不平稳，主要原因是干气、液化气精制系统酸性气中H2S浓度低，CO2含量高等原因造成。通过采用减少进料口数、提高溶液浓度、调整贫液温度、投用富液闪蒸罐顶贫液等措施，提高了酸性气中H2S浓度，降低了CO2含量，使硫磺装置硫磺回收率得到提高。酸性气中H2S浓度由12.74%提高到34.2%，CO2含量由78.7%降低到60%，硫磺装置硫磺回收率由80.27%提高到92.72%。     

国外某大型硫回收装置设计特点剖析

对国外一个大型加工含硫原油的石油化工厂的硫回收装置进行了剖析,该装置有如下设计特点:①工厂总流程和总平面布置合理,将各装置气体脱硫的溶剂集中再生,各装置的酸性水集中汽提,并将溶剂集中再生和酸性水集中汽提装置布置在硫回收装置附近;②利用尾气热焚烧炉同时处理其他装置非正常操作时排出的酸性气,工厂无酸性气火炬;③装置规模大,操作灵活,设两套克劳斯硫回收,一套斯科特尾气处理,一套尾气热焚烧和一套尾气催化焚烧装置.     

高含硫气井存在的问题及对策探讨

由于高含硫天然气H2S、CO2等腐蚀性介质含量较高,水合物形成温度也较高,而且,高含硫气井在生产过程中,井下及地面设备管道内易沉积单质硫等,严重腐蚀和堵塞生产设施,危急周边环境安全,从而影响高含硫气井生产、作业和企业的经济效益。因此,需要对高含硫气井进行分析,找出主要腐蚀和堵塞因素,提出有效的防治措施。本文针对重庆气矿高含硫气井生产环境、腐蚀状况和堵塞现象,在分析腐蚀、堵塞影响因素的基础上,结合室内研究,提出防腐、防堵措施以及生产管理要求。     

高含硫气藏流体相态实验和硫沉积数值模拟

高含硫酸性气藏在四川盆地有着广泛的分布,酸性气藏的开发对“川气东送”工程有着重要意义。由于H₂S的剧毒性和强腐蚀性,该类气藏的钻完井工程、开采工艺、修井作业、地面输送以及室内实验研究均存在较大难度和危险性。同时由于酸性气藏在开采过程中,存在复杂的相态变化和硫沉积现象,导致渗流规律极其复杂。为此,采用物理实验测试了酸性气藏混合气体偏差因子,并引入空气动力学理论,建立了考虑微粒和气流速度差异的高含硫酸性气藏气固耦合综合数学模型,模拟研究了气流速度、气体初始H₂S含量和地层渗透率对硫沉积和气井生产动态的影响。研究结果表明：①酸性气体偏差因子首先随着压力的升高而降低,当压力超过20 MPa后随着压力的增加而增加,压力超过55 MPa时呈明显的线性关系;②气流速度越大,硫沉积速率越快;③H₂S浓度越高,硫沉积越严重;④气藏渗透率越低,硫沉积现象越明显。     

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文章采用SRK和DPR理论计算模型并结合不同的校正模型，对四川罗家寨高含硫气田的罗7、罗9井，计算了80℃、103℃条件下压力在9.014～45.02 MPa范围内气体的偏差因子，并与实验测试的结果进行了对比分析。试验测试结果表明，酸性气体偏差因子变化规律与常规天然气相似；试验与计算结果对比表明，计算酸性气体的偏差因子时必须对其临界参数进行校正，否者计算结果偏小；SRK状态方程在计算酸性气体偏差因子时误差较大，DPR计算方法能够满足工程计算的要求；随着温度的升高，硫化氢和二氧化碳对于体系的压缩因子的影响越来越小。     

含硫气体处理中硫化铁的利与弊

为了减少含硫气体处理中硫化铁对装置的腐蚀,有必要弄清腐蚀机理,识别影响腐蚀严重性的条件。在处理含硫天然气的装置中,一定会有硫化铁存在。硫化铁是在无氧条件下铁(Fe)与硫(S)反应生成的。在胺系统中,这样的反应在铁(Fe)与硫化氢(H2S)之间进行。这种反应起初只是金属腐蚀,但在理想条件下,生成的硫化铁会"粘"在管壁和容器内部构件上,起保护膜的作用,具有防止管道或容器进一步腐蚀的优点。但硫化铁膜一旦破损,就可能形成电偶型腐蚀电池。硫化铁膜越弱,越容易被除去或分层,致使二氧化碳进入沉积物下,形成攻击性腐蚀。一般说来,化学清洗是清除系统中硫化铁的最有效方法。所以,清除胺系统中破损的硫化铁十分重要。     

低渗透含硫化氢气藏储层改造中的难点及对策

我国含硫化氢气藏大部分成熟度较高，天然气中硫化氢含量的高低明显地受储层的岩性控制，天然气中硫化氢主要来自干酪根中含硫有机物的热解和储集层中沉积硫酸盐（石膏和硬石膏）的细菌还原作用或高温热化学还原作用，其储集层具有埋深大、地温高、物性条件差的特征。含硫气藏储层特性和硫化氢强烈的还原性给储层改造提出了诸多挑战。水力压裂对低渗透含硫气藏改造的适应性很差，酸压是目前我国含硫气藏储层改造最有效的增产措施，但仍面临严重的单质流沉积和硫化亚铁沉淀对储层的二次伤害问题。要提高对含硫气藏储层改造的成功率和改造效果，有效地解决储层改造中的控硫控铁难点问题，必须立足于对含硫化氢气藏储层特性和硫化氢特定理化性质的系统研究，弄清高温、高压、高含硫条件下Fe(Ⅱ)-H₂S、Fe(Ⅲ)-H₂S的反应特性、储层酸-岩反应机理及酸蚀裂缝导流能力的影响因素，提出针对性强的酸液体系与酸压工艺。     

A Material Balance Equation for a Sour Gas Reservoir

The gas reservoir with high content of H₂S is a special type of reservoir. With the decreasing of temperature and pressure, elemental sulfur may precipitate and block pore. The conventional material balance equation of common gas reservoir takes no account of the sulfur deposition. It is difficult to scientifically describe the performance of sour gas reservoir. Mol balance principle is used to establish material balance equation in sour gas reservoir. The modified material balance equation can be used to analyze the effects of deposited sulfur on original gas in place. For the different types of gas reservoir, such as constant-volume gas reservoir and water invasion gas reservoir, the material balance equation with high content of H₂S is deduced and an example is presented to compare it with the conventional volume balance equation. This new model improves sour gas-engineering theory.     

高含硫碳酸盐岩气藏衰竭实验研究

普光气田属于高含H2S和CO2海相碳酸盐岩气田,具有气藏埋藏深、地层压力高、有边底水存在等特点。边底水会对普光气田的衰竭开发产生怎样的影响,目前尚不清楚。同时,国内外对高含硫碳酸盐岩气藏物理模拟实验研究较少,国内还未见高含硫气藏衰竭实验的报道。为此,结合普光气田现场实际,进行了无水体和1倍水体(1倍水体指水体的体积等于长岩心的烃类孔隙体积)的衰竭实验研究。首先取得无裂缝的碳酸盐岩岩心,进行孔隙度和渗透率测试(平均渗透率1mD),然后进行造缝(渗透率5~14mD),并将岩心组合成长岩心,最后采用高含硫气体(H2S含量为14.89%)进行了无水体和1倍水体衰竭实验。实验结果表明:无水体衰竭实验中,没有水产出。1倍水体衰竭实验中,一旦有水产出,产水量便迅速增加。1倍水体衰竭的天然气采出程度低于无水体衰竭的采出程度。无水体衰竭时,天然气中硫化氢含量变化不大;而1倍水体衰竭时,天然气中硫化氢含量逐渐增加。该实验结果对高含硫碳酸盐岩气藏的合理开发提供了技术支撑。