H2S水合物生长过程在线观测及拉曼光谱特征研究

含硫天然气在低温高压下管输时,在管道中易形成含H_2S的混合气水合物,从而阻塞管道,腐蚀设备,影响采气系统的正常运行。了解H_2S水合物的生长速率对于天然气管道防堵具有一定的意义。同时,气体水合物具有储气能力,通过形成酸性气体水合物是储运和分离酸性气体的一种可行方法,获取H_2S水合物的笼占有率和水合指数有助于评估H_2S水合物的储气性能。基于熔融毛细硅管和在线观测系统,结合激光拉曼光谱技术,建立了H_2S水合物拉曼光谱分析与观测方法。显微观测了H_2S水合物的生长过程,证实了水合物生长主要受传质条件的控制,处于溶液中的H_2S水合物生长速率保持稳定;得到了H_2S水合物生长过程中拉曼光谱的变化信息,随着温度的降低,溶解态H_2S的S-H伸缩振动峰转变为H_2S水合物大笼和小笼中H_2S的S-H伸缩振动峰,液态水的O-H伸缩振动峰转变为水合物结构水O-H伸缩振动峰;通过拉曼光谱技术,证实常温下H_2S水合物为Ⅰ型水合物,并计算了大笼和小笼占有率分别为96.0%和80.9%,以及确定水合指数为6.23。H_2S水合物的高储气能力和稳定性为水合物法脱硫提供了有利支持。     

TiO_2对H_2S/SO_2的作用特性

采用程序升温脱附(TPD)和程序升温电导(TPEC)两个平行的测量方法以及红外(IR)研究了TiO_2对H_2S/SO_2作用过程中化学和电导特性的变化。发现TiO_2可和H_2S、SO_2发生化学反应,Al_2O_3则不能。在大于200℃时,H_2S在TiO_2上可转化为S、H_2O和SO_2,SO_2可被氧化为SO_3。有趣的是,在经预还原处理的TiO_2上,H_2S可分解生成H_2,SO_2可被还原为S。在转化过程中,TiO_2本身的电导发生相应的变化。另外,H_2S和SO_2在TiO_2上比在Al_2O_3上容易脱附,不易发生硫酸盐化,因此,TiO_2在Claus反应中比Al_2O_3催化剂有更优良的催化性能与TiO_2中钛的变价有关。     

试油测试作业H_2S腐蚀破坏的防护工艺

试油测试作业是石油勘探开发链中的一个必不可少的关键环节,含硫油气井试油测试期间测试工具和地面计量装备不可避免地会接触到H_2S,H_2S会对设备造成严重的腐蚀。对H_2S腐蚀表现形式的剖析,认为试油测试期间硫化物应力开裂(SSC)腐蚀为H_2S主要腐蚀形式。分析含H_2S油气井硫化物应力开裂(SSC)破坏的主要影响因素包括:温度、硫化氢分压、p H值等,以此为中心,制定了相应的控制措施,为含硫油气田试油测试中H_2S的提前防护提供了依据。     

微含硫气田工艺设施中H_2S富集的原因及措施

在开采的油气田中,或多或少存在一些有毒的H_2S气体。某深海气田的井口物流中H_2S气体浓度大约为1 mg/L,从安全和工程的角度讲,不用设计专门的脱硫设施,但在实际生产运行中发现该中心平台乙二醇模块的脱水单元富集了较高浓度的H_2S气体,给现场的生产、维修作业带来较大的安全隐患。通过对以上问题进行分析,H_2S富集的主要原因是天然气中微量的H_2S被注入井口的碱性乙二醇溶液吸收,当含H_2S的富乙二醇再生时,释放出H_2S气体并聚集在系统中。分析了工艺处理过程中H_2S被碱吸收的机理和在乙二醇脱水单元中富集的机理,并结合现场实践和目前最新的H_2S防治方法,采取降低贫乙二醇的碱度和选用三嗪类脱硫剂脱硫等应对措施进行了现场试验,取得了良好的应用效果,为今后类似的微含硫深海气田的设计、运营提供了借鉴。     

硫磺回收催化剂的硫酸盐化中毒机理晶体结构及表面化学性质研究和探讨

在天然气净化和含硫原油加工过程中产生大量的 H_2S 气体,为了保护环境和回收元素硫,工业上普遍采用克劳斯过程处理含有 H_2S 的酸性气体,其反应方程式如下:①H_2S 3/2O_2=SO_2 H_2O ③2H_2S SO_2=3/n S_n 2H_2O反应①和②是在高温燃烧炉中进行的。在催化反应区(低于538℃)除了发生反应②外,还进行下述有机硫化物的水解反应:③COS H_2O=H_2S CO_2 ④CS_2 2H_2O=2H_2S CO_2工业装置使用天然铝矾土催化剂的总硫转化率在80—85％左右,未转化的各种硫化物均以 SO_2的形式排入大气,严重污染了环境;改用活性氧化铝催化剂后,总硫转化率可提高到     

H2S对1Cr18Ni9Ti在NaCl溶液中应力腐蚀的影响

本文通过闭塞电池法和化学分析法,用不同浓度H_2S对多种浓度NaCl溶液进行条件试验,研究H_2S对1Cr18Ni9Ti在NaCl溶液中应力腐蚀的影响。结果表明:当溶液为中性和弱碱性时,H_2S对氯化物的应力腐蚀有一定抑制作用,当溶液为酸性时,H_2S对氯化物应力腐蚀起加速作用。     

一种新的硫磺回收方法—RSRP法

目前,世界上大多数天然气处理厂的硫磺回收装置都是采用克劳斯法。这种方法技术成熟操作方便,在没有尾气处理装置时,由于化学平衡的限制,其最高硫磺收率为97—98％。克劳斯反应式如下:1/3H_2S 1/2O_2=1/3SO_2 1/3H_2O(1)2/3H_2S 1/3SO_2=2/3H_2O 1/nSn(气)(2)H_2S 1/2O_2=H_2O S(4)反应(1)是酸气在空气中的无焰燃烧。反应     

轻质原油中H_2S脱除药剂方案研究与应用

油井凝液中的H_2S如果不进行处理,不仅腐蚀站场容器设施,而且最终会挥发到大气中,存在环保风险。为此,研究采用物理吸附法和化学吸附法的联合方法制成脱硫药剂,该药剂为水基药剂,既溶于水,又能充分溶于油,既能对油水中的H_2S产生吸附,又能和H_2S反应,从而去除含水轻质原油中的H_2S。在对装有含H_2S介质的储罐进口加入脱硫药剂后,通过检测H_2S脱除效果明显,油样中H_2S质量浓度由脱硫前的95 mg/L以上降低到6 mg/L以下,H_2S脱除率达到94%以上,脱硫后油品挥发气中已闻不到H_2S气味;脱硫药剂在脱硫过程中不会加剧油品的乳化,没有固态物质析出,不会对油品物性造成影响。     

从气体中回收硫磺

本专刊是英国气体公司申请的专利,叙述如下: 本发明是关于气体的处理,尤其是从含硫化氢的气体中回收硫磺的方法。从今H_2S气体中回收硫磺的一般方法是将H_2S在控制空气量的情况下燃烧,部份H_2S转化为SO_2,然后气体混合物通过装有运     

工艺流程介绍

应用范围:可从气流中脱除 H_2S 达到脱硫率为99.9%的程度,特别适合于 H_2S 含量低或 CO_2/H_2S 比例高的气流。产品质量:净化气 H_2S 含量低于10ppm。所生产的元素硫是相当干的滤并(硫粒度为2微米),或者进一步用熔硫釜加工。概述:以1、4—萘醌—2—磺酸为氧化—还原催化剂而配成的碱性溶液(PH=8.5),在吸收塔中与原料气相接触。H_2S 与碳酸钠反应而生成硫氢化钠和碳酸氢钠。前者被催化剂氧化而生成粒度很细(2微米)的元素硫,而萘醌磺酸盐则还原为萘氢醌磺酸盐。     

活性氧化铝型硫磺回收催化剂晶体学研究和探讨

引言自从A.V.Deo和L.G.Dallalana等开拓性的提出和证实,在克劳斯催化反应(2H_2S+SO_23S+2H_2O)中,H_2S和SO_2反应物分子是以强的氢键吸附于Al_2O     

多因素共同作用对Q235B钢管腐蚀行为的影响

为探究油气管道中温度、流速和CO_2/H_2S分压协同作用下对钢管腐蚀行为的影响,对温度、流速和CO_2/H_2S分压比建立正交实验,通过SEM,XRD等分析技术探究不同改变量对Q235B管道腐蚀行为的影响。结果表明:在CO_2和H_2S共同影响下,70℃、流速为1. 5 m/s时,腐蚀动力学过程十分剧烈; H_2S的存在能够一定程度上抑制腐蚀,低含H_2S的腐蚀环境中,腐蚀为CO_2主导,在高温下内层形成良好的FeCO_3膜,腐蚀速率降低; H_2S通过形成FeS腐蚀产物层增加点蚀的程度;在H_2S和CO_2的组合存在下,凹坑的起始速率最高,CO_2能够协同促进,在同一时间内提供更多的实质性FeS膜;在点腐蚀演化过程中,CO_2和H_2S的协同作用在70℃时最为显著,同时流速在增大的过程中,会使FeS分布不均,而FeS的不均匀分布会诱导微电池作为该阶段在钢表面的点腐蚀的驱动力。研究结果对于制定石油管道防腐措施具有指导意义。     

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%。     

高含硫气藏H_2S含量对凝析气相态的影响

针对塔中Ⅰ号气田Ⅱ区凝析气井中H_2S含量差异较大这一现象,提出了含H_2S的高压物性实验评价方法。向现场分离气中加入不同量的纯H_2S气体,将现场凝析油与该气体以恒定生产气油比复配获得不同H_2S含量的样品,在地层温度下进行实验,研究不同H_2S含量对凝析气相态特征参数的影响。研究表明,H_2S含量增加,井流物中CO_2,N_2,C_1—C_5和C_(6+)含量减小;露点压力呈线性降低,该样品的H_2S含量每增加1%,露点压力下降0.67 MPa;反凝析油饱和度基本不变,但反凝析油析出时间推迟,凝析油采收率和天然气采收率都下降。这是因为H_2S是一种较好的油气混相溶剂,降低了混相压力,致使露点压力降低、凝析油析出推迟,说明H_2S的存在不利于凝析气的开采。     

由H_2S气体中回收硫磺和氢气

通过空气氧化法实现硫回收的克劳斯工艺的缺点是:①损失氢气源;②需要准确地控制空气用量;③需要脱除废气中的微量硫氧物;④CO_2/H_2S比不能超过某一限度. 原文作者开发了一个可将H_2S分解为硫和氢气的温和过程.该过程不需空气氧化,不需进行废气处理,所用溶剂对H_2S有很高的吸收选择性,因而不受CO_2/H_2S比的限制.该过程的基本原理是:以N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,使H_2S与叔     

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。     

GB 17820对硫化物气体标准物质的影响探讨

介绍了强制性标准GB 17820-2018《天然气》实施后对我国硫化物气体标准物质的需求和影响。结合天然气质量控制领域的重大变化,分析国际、国内的H_2S和SO_2气体标准物质的现状和标准物质的溯源性,提出相对应的硫化物尤其是H_2S和SO_2气体标准物质的研发和生产需求。标准中规定进入长输管道的天然气应符合一类气的质量要求,一类商品天然气中H_2S质量浓度应不超过6 mg/m~3。为了实现对一类天然气中H_2S含量的准确分析和溯源,满足管输天然气现场微量H_2S的分析,应有相应摩尔分数的H_2S气体标准物质,完善一类天然气中H_2S的分析溯源链。     

吹脱法处理油田集输系统污水中H_2S小型工艺试验

针对国内油田集输系统污水中H_2S的成因,在吹脱法的基础上对脱除H_2S装置进行优化设计,建立了二级连续吹脱污水中H_2S的工艺流程,并对吉林油田某采油厂污水进行单因素吹脱实验,考察不同操作条件下工艺参数对污水H_2S吹脱效率的影响。实验结果表明:在采用HCl为调节剂,调节pH值为6.0,吹脱温度为60℃,吹脱气流量为5 000 mL/min,含油浓度为200 mL/g的条件下,油田污水中H_2S的脱除率可达到99%,吹脱尾气与Pb(CH_3COO)_2反应生成的黑色沉淀PbS可以回收直接利用;降低pH值、升高温度和增加吹脱气流量可有效提升H_2S脱除率。     

阿联酋中生界高含H_2S气藏形成机制与分布

阿联酋地区天然气资源丰富,但是部分中生界气藏H_2S含量较高,影响气田的勘探开发。含H_2S气有多种成因,硫酸盐热化学还原反应是高含H_2S气藏主要成因,该反应需具备蒸发岩物质基础、充足烃类还原剂、较高地温和贫重金属储层保存等地质条件。根据阿联酋中生界气藏特征和具备的地质条件,对比分析认为:高含H_2S气藏是硫酸盐热化学还原反应形成的;Hith膏盐层作为该反应的主控因素,决定了高含H_2S气藏主要分布在阿联酋中西部地区的Arab组。     

酸性气体富集方法和系统

正一种处理含H_2S和CO_2的流体流的方法,其中:a)在第一吸收器中在1. 0～15. 0 MPa的压力下用再生的H_2S选择性吸收剂的第一子流处理流体流,获得经处理的流体流和负载有H_2S的吸收剂; b)将负载有H_2S的吸收剂通过与再生的H_2S选择性吸收剂间接热交换而加热; c)将加热的负载有H_2S的吸收剂在低压膨胀容器中膨胀至0. 12～1. 0 MPa的压力,获得富含CO_2的第一废气和部分再生的吸收剂; d)将部分再生的吸收剂在解吸塔中再生,获得富含H_2S的废气和再