天然气中硫化氢含量的测定及安全防护

1、维护得到技术上的保证。(4该仪表监测量程宽、自动化程度高、安装方便、操作简单易学，由于微机能 将分离器的管道压力、含水情况及时显示出来，并能够对特殊情况作报警，使得分离 器操作人员能随时了解分离器的工作状态，给现场操作人员带来诸多方便，使油田原 油计量水平上了一个台阶。(5该仪表是低剂量同位素工业仪表，对Y射线采用了严密的辐射屏蔽，没有任何 剂量的泄漏,仪表周围任意距离的Y剂量大大低于国家安全剂量标准。此外，仪表防爆等级为d IIB T4,保证环境和工作人员的绝对安全。参考文献1戴光曦.实验原子核物理学M.北京源子能出版社，1995.徐克尊.粒子探测技术M .上海:科技出版社，1981.3 魏

2、宝文.原子核物理实验 方法M.北京:原子能出版社，1990.4中国大百科全书总编辑委员会.中国大百科全书一物理学卷M.北京:中国大百科全书出版社，1987.编辑:薛敏天然气中硫化氢含量的测定及安全防护晁宏洲，柯庆军(塔里木油田公司开发事业部，新疆库尔勒841000收稿日期2005-05-13作者简介晁宏洲(1972-，男,陕西宝鸡人,助理工程师,毕业于西安石油学院，从 事企业计量工作。摘 要文章阐述了天然气中硫化氢含量的测定方法，介绍了作业 现场硫化氢监测仪器及其检定，提出了含硫化氢环境中人身安全防护措施。关键词硫化氢含量;检测仪;安全防护中图分类号TH 83文献标识码B文章编号1002-11

3、83(200505-0028-03由地层采出的天然气通常除含有水蒸气外，往往还含有一些酸性气体。这些酸性气体一般是硫化氢、二氧化碳、硫醇、硫醚等 气相杂质。其中，硫化氢是酸性天然气中毒性最大的酸性组分，准确测定天然气中的 硫化氢含量，采取先进的天然气处理工艺、使其在天然气中的含量符合管道输送和 商品贸易的条件，不但可以减轻金属腐蚀,而且对人身安全的防护也是极其重要的。1硫化氢形成的地质原因(1生物原因生物作用生成硫化氢的一个主要途径是通过硫酸盐还原作用直接形成，此类硫 化氢形成的先决条件是有硫酸盐和硫酸盐还原菌的存在。硫酸盐还原菌进行厌氧的 硫酸盐呼吸作用，将硫酸盐还原生成硫化氢，这是天然气中

4、硫化氢最主要的成因和来 源。(2热化学原因硫化氢热化学成因从形成机理上分为两种类型。一是热解成因，即含硫有机化合物在热力作用下，含硫的杂环断裂所形成。在这 一形成过程中，含硫有机质先转化为含硫烃类和含硫干酪根，当温度增加到一定程度 （大约80C时,干酪根中的杂原子逐渐断裂，可生成一定量气体，其中包括硫化氢，但浓 度较低。当温度继续升高达到深成热解作用阶段（130C时，开始发生含硫有机化合 物分解，产生大量硫化氢，故这种成因的硫化氢往往存在于干气之中。热化学原因硫化氢的另一种成因类型是热还原作用，即在高温作用下，有机质或 氢气使硫酸盐还原生成硫化氢。这种高温作用可以是埋深大、地温高的影响，也可

5、以是岩浆活动的烘烤作用的影响。（3岩浆成因即岩浆上升过程中可析出硫化氢气体。2天然气中硫化氢质量百分数的测定方法211碘量法现在,含硫油气田的天然气分析工作者一般都采82 Industrial Measurement 2005 V ol 115N o 15计量装置及应用M EASU REM EN T EQU IPM ENT AND APPL ICA TION取在现场吸收、滴定的方法测定天然气中的硫化氢质量分数，执行的新标准是G B/T1106111-1998天然气中硫化氢质量分数的测定 碘量法，增加了高浓度硫化氢的取样和分析方法，并相应地增加了取样器、稀释器等条文。修订后的标准 较原标准具有更

6、宽的适用范围。碘量法是用过量的乙酸锌Zn (CH 3COO 2- 2H 2O 溶液吸收天然气样中的硫 化氢，生成硫化锌沉淀。加入过量的碘溶液以氧化生成的硫化锌，剩余的碘用硫代硫酸钠(NaS 2O 3 - 5H 2O溶液滴定。(1硫化氢质量分数高于015%的天然气取样和吸收。取样口的位置应选择在 主管线的气体流动部位,以保证样品的代表性。从待分析气源到硫化氢吸收装置间 的取样管线应尽可能短。管线必须选用对硫化氢化学惰性的材质，如聚乙烯、聚四 氟乙烯、玻璃和铝。吸收装置如图1所示。于吸收器中加入50ml乙酸锌溶液,使一部分溶液进入玻 璃孔板下部的空间。用洗耳球吹出定量管两端的玻璃管中可能存在的硫化

7、氢。用短节胶管将图中 各部分紧密对接。打开定量管活塞，缓缓打开针形阀，以300500ml/min的流量通氮 气20min，停止通气。天然气样校正体积。对硫化氢质量分数高于015%的天然气，采用定量管 计量,气样校正体积按下式计算：V n =V xp /10113kPa x29312C/(27312C+t(1式中:V n为气样校正体积,ml ;V为定量管体积,ml ;p为取样点的大气压力,kPa ;t 为取样点的环境温度,C。(2硫化氢质量分数低于015%的天然气取样和吸收。对于硫化氢质量分数低于015%的天然气,因为需 要吸收大体积的气样，所以采用湿式气体流量计，取样和吸收同时进行。吸收装置见

8、 图2。于吸收器中加入50ml乙酸锌溶液，用洗耳球在吸收器入口轻轻地鼓动使一 部分溶液进入玻璃孔板下部的空间。用短节胶管将各部分紧密对接。全开螺旋夹， 缓缓打开取样阀,用待分析气经排空管充分置换取样导管内的死气。记录流量计的 读数,作为取样的初始读数。调节螺旋夹使气体以300500ml/min的流量通过吸收 器。吸收过程中分几次记录气体的温度,最后求出平均温度，记录大气压力和取样体 积。天然气样校正体积对于硫化氢质量分数低于015%的天然气，采用流量计计量。气样的校正体积按 下式计算:V n =V x(p -p V/10113kPa x29312 C /(27312 C +t(2式中:V n为

9、气样校正体积,ml ;V为取样体积,ml ;p为取样点的大气压力,kPa ;t 为气体平均温度,C;p V为温度t时水的饱和蒸气压,kPa。(3滴定取下吸收器，用吸量管加入10(或20ml 5g/L的碘溶液。硫化氢质量分数低于 015%时应使用较低浓度的碘溶液(215g/L，再加入10ml (1+11盐酸溶液，装上吸收器 头，用洗耳球在吸收器入口轻轻地鼓动溶液,使之混合均匀。待反应23min后，将溶液转移至250ml碘量瓶中，用0102mol/L （硫化氢质量分数015%或0101mol/L （硫化氢质量分数1015%的硫代硫酸钠标准溶液的滴定，近终点时,加入 12ml淀粉指示剂，继续滴定至溶

10、液蓝色消失。按同样的步骤做空白试验。（4硫化氢质量分数的计算质量浓度按式（3计算p=17104c （V 1-V 2/V n x10-3（3体积分数按式（4计算9=11188c （V 1-V 2/V n（4式（3和式（4中:V 1为空白滴定时，硫代硫酸 92 -工业计量2005年第15卷第5期M EASU REM EN T EQU IPM EN T AND APPL ICA TION计量装置及应用钠标准溶液的耗量,ml ;V 2为样品滴定时，硫代硫酸钠标准溶液的耗量,ml ;C为 硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L ;V n为气样校正体积,ml ;17104为摩尔质量（1/2H 2S ,g/m

11、ol ;11188 为在 20和 10113kPa 下的摩尔体积（1/2H 2S ,L/mol。212 亚甲 蓝法亚甲蓝法是用乙酸锌溶液吸收气样中的硫化氢，生成硫化锌。在酸性介质中和 三价铁离子存在下，硫化锌同N ,N -二甲基对苯二胺反应，生成染料亚甲蓝。通过用 分光光度计在波长670nm处测量溶液吸光度的方法测定生成的亚甲蓝,从而确定天 然气中硫化氢的质量分数。3硫化氢监测仪器硫化氢气体检测仪主要由电化学传感器或光学传感器以及电子部件和显示部分 组成。由传感器将环境中硫化氢气体转换成电信号，并以浓度（摩尔分数显示出来。 在作业现场，一般都广泛使用固定式（包括在线式和便携式的检测仪。4硫化氢

12、检测仪的检定涉及安全防护的计量器具列入国家强制检定目录。硫化氢检测仪以612个月 的周期执行强制检定。有毒有害气体检测仪同其它的分析检测仪器一样，都是用相对比较的方法进行 测定的:先用一个零气体（一般用清洁空气或氮气和一个标准浓度的气体对仪器进行 标定，得到标准曲线储存于仪器之中,测定时，仪器将待测气体浓度产生的电信号同标 准浓度的电信号进行比较,计算得到准确的气体浓度值。因此，随时对仪器进行校零, 经常性对仪器进行校准都是保证仪器测量精确的必不可少的工作。虽然目前很多气 体检测仪都是可以更换检测传感器的，但是，这并不意味着一个检测仪可以随时配用 不同的检测仪探头。不论何时,在更换探头时除了需

13、要一定的传感器活化时间外，还 必须对仪器进行重新校准。国家计量检定规程JJ G695-2003硫化氢气体检测仪计量性能要求中规定 了示值误差、重复性、响应时间、漂移、报警设置误差几项内容。计量检定部门严 格遵照检定规程用国家计量行政部门批准生产的标准气体进行周期性的检定，才能 保证检测仪正确发挥作用。5人身安全防护方法在含硫化氢环境中作业应采取以下安全防护措施：（1根据不同作业环境配备相应的硫化氢检测仪及防护装置，并有专人管理,使其处于备用状态；（2作业环境应设立风向标;(3供气装置的空气压缩机应置于上风侧；(4重点监测区应设置醒目的标志，硫化氢检测探头、报警器及排风扇；(5进入重点监测区作业

14、时,应配带便携式硫化氢检测仪和正压式空气呼吸机，至 少两人同行；(6当质量浓度达到10mg/m 3报警时，作业人员检查泄漏点，准备防护用具;迅速 打开排风扇，疏散下风向人员，作业人员应戴上防护用具，禁止动用电、气焊，抢救人员 进入戒备状态，查明泄漏原因,迅速采取措施，控制泄漏，向上级报告情况；(7当硫化氢浓度持续上升无法控制时，进入紧急状态，立即疏散无关人员并实施 应急方案。石油天然气行业标准SY/T50872003含硫油气井安全钻井推荐作法规定, 工作人员可在露天安全工作8h，而对身体无损害的安全临界质量浓度为20mg/m 3。6结束语在“以人为本，防微杜渐，杜绝事故，保护环境”的人文精神指导下，准确检测硫化氢 有毒有害气体的浓度，利用技术手段监测作业环境,做好做全作业指导书和应急预案, 并时常进行演练，塔里木油田公司做到了“零事故、零污染”，保持安全生产，保持人和 环境的和谐发展。编辑:邓茂焕简讯泰克推出全新AF G 3000系列产品更强劲的性能、更低的价格、更小巧的尺寸、更直观的操作以及更大的显示器泰克公司日前推出全新AF G3000系列任意波 形发生器，其基本架构基于独创的“芯片级生成器（G oC ”ASIC。该系列任意波形发 生器包含六个型号的产品,为工程师们提供一套强有力的函数、脉冲以及任意波形