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。     

含硫气田天然气净化厂腐蚀控制与监/检测

川渝气田某天然气净化厂脱硫装置具有酸气负荷高、处理量大、胺液循环量大等特点,从检修结果看,再生塔底部、重沸器、半贫液返回线等位置腐蚀减薄严重。利用宏观观察、腐蚀挂片、氢探针等方法分析和评价了现场条件下的腐蚀状况,并制定了相应的腐蚀控制措施和监/检测方案。结果表明,循环量和酸气负荷较高是导致再生塔底部腐蚀严重的主要因素,碳钢内衬316L不锈钢可以较好地抑制再生塔底部环境下的腐蚀。     

硫化氢制氢气和硫磺间接电解技术研究进展

利用电化学法分解硫化氢制备氢气和硫磺,不仅可以实现对废气的有效治理,还可以回收得到氢和硫资源,是目前很有发展前景的工艺。文章综述了间接电解法的研究现状,指出了亟待解决的主要问题及发展趋势。     

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。     

硫酸盐热化学还原生成H2S实验研究

H_2S作为有毒的酸性气体,在稠油注汽热采过程中主要由硫酸盐热化学还原(TSR)产生。通过实验探究CaSO_4、Na_2SO_4、MgSO_4和Al_2(SO_4)_34种不同硫酸盐发生TSR反应生成H_2S的作用机制及影响。实验结果表明:(1)水是产生TSR反应的必要条件,固态硫酸盐并不能引发TSR反应;(2)硫酸盐的溶解度决定TSR反应速率,溶解度越高,反应速率越快;(3)水溶性硫酸盐的金属阳离子电荷数决定TSR反应的难易程度,电荷数越多,反应越容易进行。     

大型天然气净化厂硫磺回收加氢尾气深度脱硫技术研究及工业应用

针对硫磺回收加氢尾气脱硫溶剂在低压下脱硫效果不理想导致排放尾气中SO_2质量浓度较高的问题,研究开发出了CT8-26加氢尾气深度脱硫溶剂,并在遂宁龙王庙天然气净化厂尾气处理装置上得到工业应用。应用结果表明,在天然气净化厂气质条件下,可使脱硫后加氢尾气中的H2S质量浓度20mg/m~3,能显著降低排放尾气中的SO_2质量浓度。     

高含硫天然气CCJ脱硫脱碳复合溶剂的中试研究

以质量分数为45%的N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液为基础组分,根据天然气中酸气组成,按一定比例加入多种活性剂、消泡剂和缓蚀剂,配制成CCJ脱硫脱碳复合溶剂。采用天然气脱硫脱碳中试装置,以净化气中H_2S、CO_2、有机硫含量为评价指标,考察了CCJ复合溶剂对高含硫天然气的净化能力及溶剂的抗发泡性能。结果表明,当吸收温度为50℃、气液比为500m~3/m~3、再生温度为108℃时,复合溶剂的净化能力最佳;在原料气中酸气组成为H_2S体积分数7.12%、CO_2体积分数4.57%、有机硫质量浓度413.77mg/m~3、吸收压力6.0 MPa的条件下,CCJ复合溶剂完全可以使净化气中H_2S质量浓度≤6mg/m~3、CO_2体积分数≤0.5%、有机硫质量浓度≤16mg/m~3,且复合溶剂具有良好的抗发泡性能。     

酸气回注井管柱剩余寿命预测及选材研究

为得出酸气回注环境下不同油管钢的腐蚀规律和安全服役寿命,利用高温高压釜模拟酸气回注井井下工况,在温度90～150℃、H_2S体积分数为55%、CO_2体积分数为45%的条件下开展了腐蚀失重实验,研究了不同温度下T95钢、P110SS钢、G3钢的腐蚀性能,并结合SEM与EDS对腐蚀产物进行了表征分析,最后基于均匀腐蚀速率对油管柱的腐蚀寿命进行了预测。结果表明：随着温度的升高,T95钢及P110SS钢在液相中的腐蚀速率先增大后减小,120℃时达到最大值,T95钢的腐蚀速率为1.337 9mm/a、P110SS钢为0.842 6mm/a;在气相中,两种钢的腐蚀速率均随温度升高而增大,150℃时达到最大值,T95钢的腐蚀速率为0.249 0mm/a、P110SS钢为0.233 9mm/a;G3镍基合金钢表现出良好的抗腐蚀性能,各工况下均满足油田腐蚀控制指标0.076mm/a。在120℃液相苛刻工况下,T95油管钢的安全服役年限为2.8年,P110SS油管钢为6年;在150℃气相苛刻工况下,T95油管钢的安全服役年限为14.9年,P110SS油管钢为21.3年。由于G3镍基合金钢在不同工况不同温度下均无明显腐蚀,则不对其作腐蚀寿命预测。明确了酸气回注环境中3种油管钢的腐蚀性与其安全服役年限,为酸气回注井的选材和针对性制定腐蚀防护对策提供了依据。     

离子色谱法测定天然气中H2S含量

建立了一种用离子色谱测定天然气中H_2S含量的新方法。该方法将天然气中H_2S通过碱液吸收,过氧化氢氧化为硫酸根离子,用离子色谱仪对溶液中的硫酸根离子浓度进行测定,进而计算出天然气中H_2S含量。在H_2S质量浓度为0.60~30mg/m~3之间的峰面积与质量浓度呈线性关系,相关系数为0.999 8。方法检出限为0.11mg/m~3。对H_2S质量浓度为1.52mg/m~3的天然气标准气体进行10次测定,相对标准偏差为3.14%。对3个H_2S质量浓度分别为1.52mg/m~3、3.04mg/m~3和9.13mg/m~3的天然气标准气体进行测定,相对误差均小于5%。     

稠油模型化合物水热裂解生成H2S实验研究

针对注汽热采过程产生硫化氢(H_2S)现象,以稠油的4种模型化合物(2-甲基噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩及噻蒽)作为稠油水热裂解的模型化合物,通过实验探究不同类型含硫有机物的水热裂解过程及铝离子的催化作用。实验研究结果表明:(1)4种模型化合物在280℃时不会发生水热裂解反应;(2)由于S原子的密度云不同,生成H2_S速率也不相同,且其由大到小的顺序为2-甲基噻吩苯并噻吩二苯并噻吩噻蒽;(3)Al 3+对模型化合物具有催化作用。最后,探讨了4种模型化合物的水热裂解途径。结果表明:H2_S主要由二次水解产生;在含氧条件下,反应过程中醛首先被氧化为羧酸而不是水热裂解生成CO。     

塔河油田高含硫混烃分馏脱硫工艺探讨

塔河油田为高含硫油田,生产过程中产生的混烃中H_2S质量分数为0.68%,有机硫质量分数为0.22%,目前采用碱洗工艺,存在处理成本高、废碱液处理困难的问题。通过对现场生产流程、混烃中的硫形态及物理性质进行分析,提出了混烃分馏处理新思路。经分馏处理,混烃中的H_2S与部分硫醇随塔顶气进入天然气处理系统,依托天然气脱硫系统进行处理;塔底轻烃总硫质量分数由0.90%降至0.15%,进一步进行碱洗处理后,轻烃中总硫质量分数满足GB 9053-2013《稳定轻烃》的要求。此工艺碱耗量可由目前的2t/d降至0.22t/d,碱(NaOH)用量仅为目前的约1/10,可降低处理费用190.1万元/年。     

硫化氢分解制取氢和单质硫研究进展

综述了硫化氢分解制氢和硫技术的研究进展,包括反应原理,高温热分解法、催化热分解法、超绝热分解法、电化学法、微波分解法、等离子体法和光催化分解法等硫化氢分解制氢和硫技术,并比较和分析了各技术的优缺点,展望了的未来发展趋势。     

华北地区含硫化氢地下储气库脱硫运行技术

为了进一步推动国内含H_2S地下储气库的优化运行,以华北地区X地下储气库为例,为防止其运行过程中采出的天然气因含H_2S引发的安全问题,提出了有针对性的脱硫运行技术对策。主要包括:井筒抗硫技术、含硫气井井口失控远程点火技术和地面H_2S处理技术。地下选用国产宝钢生产的D114.3 mm BGT1气密封型防硫化氢螺纹油管及耐压强度达34.5 MPa的井下安全阀。对含硫井口配备失控远程点火系统。在地面主要采用"活性炭+脱硫剂"分层装填脱硫塔的方式实现采出混合气体脱硫,并结合储气库井受双向压力及井底热传导效应促进硫溶解。通过摸索并实施一系列针对性的技术对策,X储气库完全自主实现零事故安全运行,为类似地下储气库的建设及运行提供了一定的参考。     

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。     

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。      

天然气成分对硫化氢制氢反应影响的热力学分析

采用热力学分析方法探究了天然气中存在的CH_4、CO_2成分对H_2S制氢反应的影响。考虑了含有H_2S的4种反应体系以及可能生成的6种主要产物,应用Aspen模拟软件,计算了体系压力为0.1 MPa、温度在400~1 000℃的等温等压吉布斯平衡反应器内的H_2S转化率及H2收率,讨论了CH_4、CO_2的存在及其浓度的影响。结果表明,CH_4或CO_2的加入,均可大幅提高H_2S的转化率,且对提高温度和增加浓度都是有利的。CH_4的存在还可显著增加H_2收率,但CO_2的作用则相反。当二者同时存在时,体系主要发生CH_4-CO_2重整反应,生成大量H_2,并抑制H_2S的转化。     

非常态无线硫化氢监测系统的研制与应用

在高含硫化氢的页岩气开采过程中,硫化氢的实时监测尤为重要,非常态情况下如钻井过程中突发硫化氢泄漏事故,极易造成人员中毒,事故井及周围人员需全部撤离并切断井场电源,严重时要对事故井采取非常措施处理.常规硫化氢的监测因非常态情况下井场没有电源而无法正常工作,非常态无线硫化氢监测系统的设计研制有效解决了硫化氢实时监测的问题....     

硫化氢腐蚀数据库的建立

天然气中含有的硫化氢对管线及设备具有强烈的腐蚀性,了解硫化氢腐蚀情况,采取恰当的防腐措施对天然气的安全生产及成本降低具有至关重要的意义.文中阐述了硫化氢的腐蚀原理及参数,说明了建立"硫化氢腐蚀数据库"的现实意义.     

天然气脱硫化氢技术进展

介绍了天然气中硫化氢的脱除技术,对比了干法、湿法、生物法等脱硫方法的特点、应用情况及存在的问题。指出对现有的脱硫方法进行改进或者研发工艺简单、脱硫效率高、无二次污染且脱硫剂容易再生的脱硫工艺是未来天然气脱硫化氢技术的发展方向,如杂多化合物法和生物法。