酸洗除垢作业中硫化氢吸收剂性能评价方法探讨

通过对渤海油田注水井、水源井垢样进行分析发现,部分垢样中含FeS成分,最高含量可达40.7%(质量分数)。酸洗除垢作业时,产生的硫化氢气体不仅会造成管柱腐蚀、降低除垢效率,还会造成人身伤害和环境破坏,给油田正常开发和安全生产带来诸多问题。通过对现场垢样进行XRD分析,确定了垢样含FeS成分,并设计制作了一种酸洗除垢用硫化氢吸收剂性能评价静态与动态模拟装置,使用模拟装置评价了几种硫化氢吸收剂性能。结果表明,3种硫化氢吸收剂(BH-CL01、 HSV-1、 TD)加入浓度为2%(质量分数)时,产生的硫化氢浓度小于7.5mg/m~3,硫化氢吸收效率大于95%。该评价方法简单易行,适合于含硫化亚铁垢的酸洗除垢用硫化氢吸收剂快速筛选评价。     

酸化用缓蚀剂制备及其性能

室内合成出一种曼尼希碱型缓蚀剂，并以它为主剂与其他增效剂复配出一种主要针对油井酸化使用的缓蚀剂THHS，通过静态失重法在不同温度、不同加量以及不同酸液类型及酸液浓度下，对其缓蚀性能进行了综合评价，并对其缓蚀机理进行了探讨。腐蚀试验表明，在90℃，15％的工业盐酸中只需加入0．5％THHS，即可满足石油天然气行业标准中酸化缓蚀剂一级品的要求。     

用于二氧化碳捕集的新混合吸收剂的吸收和再生性能研究

近来,一种混合吸收剂乙醇胺-甲醇吸收剂相比于MEA吸收剂有较好的CO2捕集性能。然而,甲醇的挥发是对其应用的最大的阻碍,所以在吸收和再生过程中减少甲醇的挥发是很有必要的。在本研究中,研究了两种混合吸收剂（乙醇胺/三乙醇胺/甲醇和乙醇胺/丙三醇/甲醇）,并且和MEA水溶液吸收剂和MEA-甲醇吸收剂进行了比较。乙醇胺/丙三醇/甲醇的吸收性能在一定的反应时间内好于乙醇胺水溶液吸收剂的吸收性能,而乙醇胺/三乙醇胺/甲醇吸收剂的吸收性能很差,不适于作为CO2的吸收剂。吸收剂中加入三乙醇胺,减少乙醇胺,其对CO2的吸收速率,捕集效率和吸收量均降低。在吸收剂中加入丙三醇,则会降低其对CO2的循环吸收量,增加再生温度,同时吸收剂的密度和粘度也会显著地增加。所以在乙醇胺-甲醇吸收剂中添加三乙醇胺或丙三醇,并不能提高其对CO2的捕集性能。     

煤层气脱硫新方法研究

利用煤层气之前必须预先脱除其中的剧毒腐蚀性气体——硫化氢,但传统干法、湿法脱硫存在能耗大、脱硫剂难再生等缺点。为此,研究了将传统干式吸附与湿式吸收相结合的新脱硫方法,制备了新脱硫剂,并考察了其脱硫效果和再生性能。结果表明,涂渍一定浓度吸收剂的新脱硫剂较之吸附剂载体,比表面积和孔容都减小,微孔消失,但脱硫性能却大大提高,可实现对硫化氢的完全脱除,并且吸收剂浓度越高,穿透时间越长;新脱硫剂再生性能良好,常温下甲烷气体吹扫即可在短时间内把硫化氢浓度吹至很低。该脱硫新方法脱硫性能好、再生容易,可进一步应用于工业过程,实现煤层气的常温、低压、低能耗脱硫操作。     

硫化氢间接电解制取氢气和硫磺方法的研究

利用间接电解法从硫化氢中制取氢气和硫磺是一种充分利用硫化氢资源的新方法。本文通过在该方法的液相吸收中采用新型吸收剂,较大地提高了硫化氢的吸收率;同时,在电解过程中采用了固体电解质电极技术,改善了电极性能。试验表明：在常压、80℃、采用鼓泡床吸收器对含2％的硫化氢气体的一次吸收率可达99％,电解制氢电耗可降至2．0kw·h／Nm3H2。此外,对炼厂尾气中常见的烯烃、CO2对吸收过程的影响也作了考察。     

新型复合硫酸钡锶防垢剂

1 梁南管理区地面输油系统垢样分析(1) 垢样分析方法。常用垢样分析方法为络合滴定分析, 即利用酸液将垢样溶解, 然后进行滴定分析, 测定其中的成垢离子含量, 可计算出垢质的组成部分。梁家楼垢样的酸溶结果表明: 垢难溶酸中, 不能采用滴定法确定其主要成分。取C46#站外输线、C     

弱碱性油田采出水缓蚀阻垢剂的研制及性能评价

新疆油田沙漠油区采出水水质整体呈弱碱性,矿化度高,垢样成分主要为CaCO_3和Fe_2O_3,管线腐蚀类型为垢下腐蚀。以聚合甘油磷酸酯(自制)、D-葡萄糖酸钠、乌洛托品和分散剂为原料,制备了一种适用于弱碱性油田采出水质的缓蚀阻垢剂。对新疆油田部分沙漠油区的采出水水质和垢样特征进行了分析,采用静态阻垢法评价了药剂的阻垢性能,利用静态失重法和电化学交流阻抗法研究了缓蚀阻垢剂在新疆油田模拟配制水中的缓蚀性能;同时,研究了温度变化对缓蚀阻垢剂的缓蚀性能的影响,并对腐蚀和缓蚀机理进行了探讨。在新疆油田模拟配制水中,当缓蚀阻垢剂加药浓度为250 mg/L时,阻垢率可达98.61%;在50℃,加药浓度为200 mg/L时,缓蚀效率可达78.5%。交流阻抗法测试表明,当缓蚀阻垢剂加药浓度为200 mg/L时,容抗弧半径最大,传递电阻值最大,缓蚀效果最佳,与失重法测试结果一致。随着温度的升高,缓蚀效率逐步降低;在60℃,当加药浓度为200 mg/L时,缓蚀效率仍可达73.4%。实验结果表明:该缓蚀阻垢剂在弱碱性油田采出水中具有良好的缓蚀阻垢性能,具有广阔的应用前景。     

阳离子型高温酸化缓蚀剂的合成及其性能评价

针对Mannich碱型缓蚀剂存在的溶解性不好和缓蚀率不高等问题,以甲醛、环己酮和苯胺为原料,合成了一种Mannich碱型缓蚀剂CH-9,将其阳离子化后,再与丙炔醇复配,得到了阳离子型高温酸化缓蚀剂CH-10。由室内性能评价可知,CH-10在盐酸中有良好的溶解分散性;与酸液中其他添加剂如粘土稳定剂和铁离子稳定剂的配伍性良好,不会对酸化地层造成堵塞;在90℃和常压下,在20%HCl溶液中加入浓度为1%的CH-10,其对N80钢片的腐蚀速率为4.765g/(m2·h);在120℃时,浓度为2%的CH-10对N80钢片的腐蚀速率为14.30g/(m2·h),均达到了SY/T5405-1996标准中的一级标准。     

新型曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能研究

酸化是油气井增产的一项有效措施。为了防止酸液对金属设备和管柱的腐蚀,酸化作业时必须在酸液中加入一定量的酸化缓蚀剂。本文以六次甲基四胺、苯乙酮和丙炔醇为原料,合成了一种新型曼尼希碱酸化缓蚀剂。实验结果表明,在温度为90屯、用量为0．5％时,SH-1酸化缓蚀剂能控制腐蚀速率低于2．0g／（m^2·h）,具有良好的缓蚀性能。     

N-甲基二乙醇胺和三乙烯四胺混胺吸收CO_2性能的研究

以N-甲基二乙醇胺(MDEA)和三乙烯四胺(TETA)为原料配制5种混胺总含量为30%(φ)的吸收剂用于吸收CO2,在自制的吸收/解吸实验装置中考察混胺配比和吸收剂使用次数对吸收剂性能的影响。实验结果表明,吸收剂Ⅲ(26%(φ)MDEA+4%(φ)TETA)的吸收/解吸性能最好;在101.33 Pa和298.15 K的条件下,吸收剂Ⅲ对CO2的吸收量为0.8 699 mol/mol,平均吸收速率为1.880 mmol/s;在101.33 Pa和383.15 K的条件下,吸收剂Ⅲ对CO2的解吸率为91.61%;与第1次使用相比,吸收剂Ⅲ第4次使用时,CO2吸收量降低了26.8%,CO2解吸率降低了15.7%;使用4次后,吸收剂Ⅲ的质量和p H虽有所降低,但仍具有较佳的吸收/解吸性能。     

Modeling of hydrogen sulfide removal from Petroleum production facilities using H2S scavenger

The scavenging of hydrogen sulfide is the preferred method for minimizing the corrosion and operational risks in oil production facilities. Hydrogen sulfide removal from multiphase produced fluids prior to phase separation and processing by injection of EPRI H₂S scavenger solution (one of the chemical products of Egyptian Petroleum Research Institute) into the gas phase by using the considered chemical system corresponds to an existing oil well in Qarun Petroleum Company was modeled. Using a kinetic model the value of H₂S in the three phases was determined along the flow path from well to separator tanks. The effect of variable parameters such as, gas flow rates, chemical injection doses, pipe diameter and length on mass transfer coefficient K_Ga, H₂S outlet concentration and H₂S scavenger efficiency has been studied. The modeling of the hydrogen sulfide concentration profiles for different conditions was performed. The results may be helpful in estimating injection rates of H₂S scavengers for similar fields and conditions.     

超重力湿式氧化法脱除气体中硫化氢工程化应用研究

工业气体中H2S的脱除对于合理利用资源及环境保护意义重大。本文将超重力设备－超重机作为吸收设备,采用湿式氧化法脱除气体中H2S,在处理煤气量为10000Nm3/h的规模上进行工程化应用研究。考察了碱源种类及浓度、液气比、超重力因子、原料气中H2S含量等工艺参数对脱硫效率的影响规律,确定了适宜的工艺条件;在适宜的条件下,获得了98.0%以上的脱硫效率。连续运行结果表明：超重力湿式氧化法脱硫工艺,脱硫效率高且稳定、液气比小、脱硫设备体积小,操作弹性大,节能降耗。     

Optimization of petroleum crude oil treatment using hydrogen sulfide scavenger

Hydrogen sulfide scavenging is one of the preferred methods for minimizing the operational risks and corrosion in crude oil production facilities. This paper deals with the determination of the optimum values of retention times of scavenging hydrogen sulfide from the crude oil produced at different conditions in one of the Egyptian petroleum companies using EPRI H₂S scavenger solution (one of the chemical products of Egyptian Petroleum Research Institute). The retention time depends on several operating condition variables such as injection dose rate, pipe length, pipe diameter, crude oil velocity, pressure and inlet H₂S concentration. The hydrogen sulfide scavenger injected into the crude oil pipeline must be contacted with the crude oil for a suitable a specified time (retention time) to reduce the concentration of H₂S to the desired value which is usually less than 10 ppmv. The optimization results were obtained using the software program LINGO. It was found that the optimum values of H₂S scavenger retention time of the scavenging of hydrogen sulfide are increased by increasing the pipe diameter and the inlet H₂S concentration, while decreased by increasing the pipe length, gas molar mass velocity, injection dose rate, crude oil velocity and pressure.     

油基钻井液高效除硫体系优化实验北大核心CSCD

目的解决川东北含硫气藏在钻井过程中存在的H2S污染油基钻井液、H2S溢出造成的安全风险问题。方法建立了H2S污染油基钻井液室内评价方法和评价参数,优选了油基钻井液用高效除硫剂和复合除硫体系配方。结果除硫效果优异的单剂为液体除硫剂YT-1、碱式碳酸锌JD-2、醇醚酰胺CLC,饱和度分别为56.48 mg/g、21.13 mg/g、5.8 mg/g,高温老化除硫率分别为90.10%、82.60%和75.23%,与油基钻井液配伍性良好。优化形成的复合除硫体系配方4%(w)YT-1+2%(w)JD-2,在质量浓度为75 mg/L的H2S污染油基钻井液后,出口质量浓度达到0.015 mg/L所用时间仅为1.21 min,加入复合除硫体系后,该时间则达到171.8 min。污染后的油基钻井液高温老化后H2S质量浓度为0.078 mg/L,加入复合除硫体系后,H2S质量浓度为0 mg/L,除硫率达100%。结论除硫单剂协同作用提高除硫效果,为川东北地区高含硫地层“安全、高效”钻井提供了技术保障。     

炼油厂含硫酸性水罐涂层失效原因分析及对策

为了减少H_2S对酸性水罐内壁腐蚀的影响,有必要弄清相关腐蚀机理,识别导致腐蚀严重的各种条件。对现场腐蚀情况进行分析,得出水罐罐壁的开裂属于氢鼓泡和氢致开裂。模拟现场工况使用环境,对使用了不同涂层结构的样品进行测试,以寻找减少H_2S对酸性水罐腐蚀的涂层结构。通过实验得出,改性环氧玻璃鳞片涂料可以起到良好的防腐蚀效果。     

超重力反应器低分气脱硫处理研究

针对盘锦北方沥青股份有限公司200 kt/a环烷基馏分油加氢装置存在低分气中硫化氢脱除效果波动较大及工艺炉的空气预热器腐蚀严重等问题,结合超重力反应器可强化传质并高效的特点,中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院开发了超重力反应器-钠法低分气脱硫技术,并进行了工业试验研究。结果表明:(1)旋转床脱硫技术脱硫效率受液气比影响,当液气比大于0.5 L/m~3时,即可保证硫化氢脱除率大于99.5%;(2)旋转床脱硫技术脱硫效率受碱耗影响,当钠硫比大于1.0时,即可保证硫化氢脱除率大于99.5%;(3)钠硫比对生成吸收液的pH值影响较大,碱耗一定的情况下,液气比对生成吸收液的pH值没有影响。旋转床脱硫技术长周期连续运转期间,装置运行平稳,脱硫化氢效果稳定,出口硫化氢质量分数始终低于400μg/g,脱除率大于99.0%。     

利用微生物治理炼油厂废气中的硫化物恶臭污染

应用泥炭生物填料塔，对５０μＬ／Ｌ以下的Ｈ２Ｓ脱除工艺在实验室进行了初步研究。在４４０ｈ－１空速下，脱除率可接近１００％，每小时每立方米干填料所容纳的Ｈ２Ｓ（以Ｓ计）的质量负荷达到５０ｇ／（ｍ３·ｈ）。该工艺适用于炼油厂中低浓度硫化物恶臭污染的治理。     

错流旋转填料床中湿式氧化法脱除气体中硫化氢

以H₂S和空气模拟含硫工业气体,以错流旋转填料床为脱硫设备,采用湿式氧化法进行脱硫实验。考察了气/液体积比、气体流量、超重力因子、Na₂CO₃浓度、原料气中H₂S含量等工艺参数对脱硫率和气相总体积传质系数的影响规律。研究结果表明,在气液接触时间小于1 s的情况下,脱硫率达到95％以上。错流旋转填料床湿式氧化法脱硫工艺可实现快速、高效脱硫,且脱硫设备体积小、操作弹性大、节能降耗,具有工业化应用潜力。     

渣油加氢装置湿硫化氢腐蚀及防护

分析了加氢装置中硫化氢的来源并阐述了高温硫化氢、湿硫化氢的腐蚀机理和形态,重点强调了湿硫化氢腐蚀主要为应力腐蚀开裂以及给工程带来的危害。文章以典型的渣油加氢装置为例,分析了渣油加氢装置中包括原料油、反应流出物和循环氢脱硫等高压系统的腐蚀部位及介质环境。结合湿硫化氢的腐蚀机理、腐蚀类型和工程实际应用情况,论述了渣油加氢装置3个高压系统中湿硫化氢的腐蚀形式,并提出了选材标准、原则和常用的防腐蚀措施。还分别从材料的生产方式、交货状态和纯净度等方面从满足抗硫化物应力腐蚀开裂和抗氢诱发裂纹的角度提出了制造、热处理和表面缺陷等方面的具体要求。并提出防腐蚀的关键是要清楚生产装置中相关系统的介质,尤其是压力、温度、介质组成、介质质量浓度、相变和pH值等细节,才能做到正确选材。     

过硫酸铵氧化处理高浓度含硫废水的研究

采用过硫酸铵氧化法在常温常压下对实验室模拟的高浓度含硫废水进行处理;考察了原料配比、过硫酸铵加入方式、初始pH和反应时间对硫化物去除效果的影响,对氧化产物进行了元素分析,探讨了硫化物氧化过程动力学。实验结果表明,在n(过硫酸铵)︰n(硫化钠)=1.5、均分多次地加入现配的过硫酸铵溶液、初始pH为7、反应时间25 min的条件下,废水中硫化物的质量浓度由1 100 mg/L降至1.202 mg/L,硫化物去除率高达99.89%,达到了气田回注水标准;过硫酸铵对硫化物的氧化过程符合表观二级反应动力学规律,其确定系数R2=0.949,表明利用过硫酸铵氧化处理高浓度含硫废水切实可行;氧化产物中C,H,N,S,O元素的质量分数分别为0.261%,0.607%,1.949%,91.026%,2.096%,且氧化产物的收率达到86.97%。