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  •        天然氣是潔凈、環保、安全的能源,隨著天然氣被日益廣泛的使用,使人們對天然氣中的硫化氫更為關注。

    氣中毒梟

           原始天然氣是以碳氫化合物為主的混合氣,既有作燃料及原料的有益組分,也有無用、有毒的組分。天然氣中的硫化氫就是有毒的組分。硫化氫為劇毒氣體,其濃度(大氣中)為150ppm時就會刺激人眼、呼吸道,麻痹神經,濃度到800ppm時,2分鐘就能致人死亡。

           硫化氫對鉆井用具(鉆桿、套管等)及井口裝置的鋼材有強烈腐蝕作用,主要有電化學腐蝕、硫化物應力腐蝕、氫脆等;在采氣、輸氣管線中,硫化氫腐蝕物與硫磺沉淀易造成管網堵塞和氣層損害。因此人們視天然氣中的硫化氫為毒梟。

    追根探源

           我國天然氣中普遍含硫化氫。一種是原生的硫化氫,有機質在地下熱解成烴氣的同時,伴生有硫化氫,如有機質熱分解時產生的氨基酸、半胱氨酸等均含有硫化物,它在40度—230度時,分解產生硫化氫;另一種是次生的,即烴氣與硫酸鹽化學作用產生的硫化氫,如1噸硬石膏與甲烷的化學反應可產生150立方米的硫化氫。根據天然氣中硫化氫的組分量,可將原料天然氣劃分為低含硫氣(H2S小于0.3%),中含硫氣(H2S為0.3%—5%),高含硫氣(H2S大于5%)。一般而言,碎屑巖(砂巖)氣層是低含硫的氣;碳酸鹽巖氣層多是高含硫的氣。區分天然氣中硫化氫是原生的或是次生的,一個是地質環境識別法,另一個是作硫的同位素分析,區分輕、重硫同位素的多少即可。

    預防有招

           開采含硫天然氣有幾百年的歷史了,石油人積累了成套的經驗,預防硫化氫的毒害有成套的招法,如鉆井時,井場要選在地勢高、空氣易流通處。因硫化氫比空氣重(相對密度為1.18),常在低凹處、避風處滯留。泥漿池要在下風處、鉆具在上風處、放噴管線在下風處無人居住區;井場上要有泥漿——氣體分離器、高壓硫化氫的阻流器及應急裝置(過氧化氫、堿性碳酸銅以除掉泥漿中的硫化氫)和MSA型防硫化氫面具。鉆具及井口裝置要選用防硫的鋼材;鉆井時泥漿要足以防硫化氫侵入井眼,保持泥漿PH值大于9,泥漿循環系統要適時監測并用堿處理。

           采氣井用抗硫的井口裝置。在氣田內部集氣管網采用注防腐劑、涂防腐層、控制溫度和流速、添加緩蝕劑等綜合防腐措施,確保原始含硫天然氣進入脫硫廠,經脫硫、脫水后凈化的天然氣才進入輸氣管網供用戶使用。

    變害為利

           從含硫天然氣中回收硫磺是一舉兩得,變害為利的重大舉措。早在上個世紀,法國唯一世界級大氣田——拉克氣田,原始可采儲量2600億立方米,天然氣中硫化氫組分量高達15.3%,從1957年開采氣的同時就回收硫磺,每年回收硫磺5000噸,使法國成為世界第三大產硫國。我國四川從含硫天然氣回收的硫磺,約占我國硫磺產量的30%,全世界硫磺產量50%來自含硫天然氣。

           含硫天然氣經過脫硫后的尾氣,其含硫量均在300ppm以下,對尾氣再次脫硫后可使尾氣中的硫回收率高達99.8%,實現無害排放。

           居民、用戶使用的天然氣,不是原始天然氣,而是經過凈化處理后的天然氣,其硫化氫含量在環保標準之內,用戶聞到氣味只是為防漏氣而人工添加的臭劑。

           綜觀天然氣中的硫化氫,并非十惡不赦,在當今科技年代,完全可開采含硫天然氣,而且一舉兩得,效益更高。

    天然氣中硫化氫的來龍去脈

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