原油中硫化氫脫除技術(shù)研究.pdf

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1、北京石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)第19卷第2期Vo1．19NO．2JournalofBeijingInstituteof2011年6月Jtin．2O11Petro—chemicalTechnology原油中硫化氫脫除技術(shù)研究王添一(東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，大慶163318)摘要硫化氫是石油、天然氣中的主要含硫組分，具有劇毒、強(qiáng)腐蝕性與惡臭氣味。隨著高硫原油加工的增長(zhǎng)，其存在不僅會(huì)引起設(shè)備和管道腐蝕，催化劑中毒，而且還嚴(yán)重威脅人身安全。因此，尋求經(jīng)濟(jì)、有效的硫化氫脫除技術(shù)，尤其是可同時(shí)實(shí)現(xiàn)硫回收的資源化工藝，一

2、直是研究者和工業(yè)界關(guān)注的問(wèn)題。筆者采用濕法氧化技術(shù)，通過(guò)適量NaC1溶液電解產(chǎn)生的氧化物氧化原油中的H：s，使之轉(zhuǎn)化為硫或高價(jià)硫酸鹽，以達(dá)到去除原油中硫化氫的目的。關(guān)鍵詞原油；硫化氫；脫除技術(shù)中圖法分類(lèi)號(hào)X701隨著環(huán)保法規(guī)的的日趨嚴(yán)格，開(kāi)發(fā)高效能、塔庫(kù)高含硫原油、氮?dú)?、NaC1(分析純)、KI資源化、低投入、無(wú)二次污染的原油中脫硫化氫(分析純)、碘、乙酸鋅、NaOH(分析純)、鹽酸、技術(shù)已成為技術(shù)發(fā)展的主流l1]。因此尋找廉可溶性淀粉、去離子水等。塔庫(kù)高含硫原油理價(jià)、高效、組成簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好的脫硫

3、液仍然是化指標(biāo)見(jiàn)表1。脫硫方法發(fā)展的突出熱點(diǎn)。通過(guò)電解NaC1溶表1塔庫(kù)高含硫原油理化性質(zhì)液來(lái)脫除原油中Hs的方法將成為濕法氧化溫度／℃405055606570脫硫工藝中一個(gè)值得重視的發(fā)展方向[4-8]。筆黏度／(mPa·s)115051738l258184152密度／(g·Ci'~I)0．9330．9300．9260．9220．9l90．918者針對(duì)塔庫(kù)首站高含硫油樣的具體特性，進(jìn)行H2S含量／(mg·I)25．86(上層)16．95(中層)14．20(下層)電解氯化鈉溶液脫除原油中硫化氫方案初探

4、，含水率／O．25考察脫除效果，選取最佳工藝條件。1．2實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備1實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。1．1原料及試劑不銹鋼空氣柜儆風(fēng)加熱控溫裝置)圖l原油中硫化氫脫除動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置收稿日期：2011021O6北京石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)2010年第19卷硫化氫檢測(cè)儀：法國(guó)巴固ToxiPro(檢測(cè)范2．2電化學(xué)反應(yīng)器出口流量的設(shè)定圍：0~200ppm，檢測(cè)精度：1ppm)。在設(shè)計(jì)電化學(xué)反應(yīng)器時(shí)，為保持電解液涓直流穩(wěn)流穩(wěn)壓電源：型號(hào)KXN一1530D，流流動(dòng)，并防止電流短路，必須限制流速，流速單路電壓0～15V，

5、電流O～30A。過(guò)高會(huì)引起溢流，過(guò)低則不能使電極表面完全金屬及金屬氧化物電極：陽(yáng)極采用釕涂銥，濕潤(rùn)。要使電解效果達(dá)到最好，并獲得較高的陰極采用不銹鋼120mm×50mm。有效氯值，實(shí)驗(yàn)中選擇不同的出口流量，在長(zhǎng)方形箱式電解槽：由有機(jī)玻璃制成，尺寸電壓7V時(shí)動(dòng)態(tài)電解30g／L的氯化鈉溶液，達(dá)200mm×100mm×120mm。穩(wěn)態(tài)時(shí)的電解效果如圖2所示。密封長(zhǎng)方體電化學(xué)反應(yīng)器：由ABS塑料制6_5O成，尺寸160mm×70mm×31mm，內(nèi)置100·mm×60mm鈦涂釕陰陽(yáng)極電極。●6-4o1．3實(shí)驗(yàn)

6、方法妞635使不銹鋼空氣柜內(nèi)溫度達(dá)到并保持在設(shè)定溫度，從出油口取油樣，利用碘量法測(cè)空白油樣6．3O1O203O4050硫化氫含量；打開(kāi)油罐出油閥門(mén)，開(kāi)啟補(bǔ)液泵流量／(mL-rain)及電化學(xué)反應(yīng)器出口，分別設(shè)定流量；流體經(jīng)靜圖2不同出口流量下的動(dòng)態(tài)電解效果態(tài)混合器混合后，進(jìn)入沉降罐，待流體流過(guò)從圖2中可以看出，隨著流量的增大，液體10min后，關(guān)閉出油閥、電化學(xué)反應(yīng)器出口及電在電解槽停留的時(shí)問(wèn)減小，有效氯降低。但是，源；再次從油罐出油口測(cè)空白油樣硫化氫含量；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在流量為10mL／min及

7、讓原油在沉降罐靜置30min后，從沉降罐出油20mI／min時(shí)流體出流間斷時(shí)間長(zhǎng)，出泡多，不口及出氣口取樣，測(cè)硫化氫含量，取二者之和作穩(wěn)定，尤其在電解液濃度大、電壓高時(shí)，這種現(xiàn)為最終脫除后的硫化氫含量值；出氣口直接通象就更為明顯，因此選擇出口流量為乙酸鋅吸收瓶，用碘量法一次性測(cè)得硫化氫含30mI／min。量，脫除后的油樣取3次測(cè)硫化氫含量取平均2．3流量比對(duì)硫化氫脫除效果的影響值；依次改變?cè)囼?yàn)條件，同上過(guò)程測(cè)硫化氫脫除實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)加熱帶及空氣浴溫度為65℃，率。值得注意的是在流程開(kāi)始前與結(jié)束時(shí)，各原油

8、含水控制在5，以靜態(tài)實(shí)驗(yàn)中次氯酸鈉取一次空白油樣測(cè)硫化氫含量，取平均值作為溶液的較好加入范圍0．025～0．050mI／g為最終的空白油樣硫化氫含量值?；鶞?zhǔn)，則當(dāng)電化學(xué)反應(yīng)器出口流量為30mI／2結(jié)果與分析min時(shí)，原油流量在653～l306mI／min范圍內(nèi)，改變?cè)土髁颗c電化學(xué)反應(yīng)器出口流量比，2．1次氯酸鈉溶液加入量對(duì)硫化氫靜態(tài)脫除脫除效果如圖3所示。率的影響以?huà)邭馑俣葹?．2I／min掃氣30min后，選擇不同量的次氯酸鈉溶液加入到一定質(zhì)量的褂原油中，考察硫化