原油脫硫劑技術(shù)交流課件

原油脫硫劑技術(shù)簡介北京拉非克石油工程技術(shù)有限公司二○一五年三月匯報提綱21三一1三原油中硫化氫常規(guī)脫除方法二原油中的硫化氫及其危害一企業(yè)簡介四新型有機(jī)原油脫硫劑及其技術(shù)特點(diǎn)五現(xiàn)場應(yīng)用情況北京拉非克石油工程技術(shù)有限公司是股份制高新技術(shù)企業(yè)。公司位于北京市朝陽區(qū)望京西路48號院，現(xiàn)有職工35人，其中高級職稱4人，中級15人，工人高級技師2名，技師7名。依托周邊的大專院校和科研院所，特別是以緊密合作中國人民解放軍二炮研究院的技術(shù)優(yōu)勢，主要開展了采油工藝、油田化學(xué)、地面工程、油井工具、特種設(shè)備等方面的研發(fā)工作，擁有多項(xiàng)完全自主知識產(chǎn)權(quán)的油氣田開發(fā)方面的產(chǎn)品與技術(shù)解決方案，目前公司已經(jīng)授權(quán)的專利技術(shù)46項(xiàng)。公司全體員工在“您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)”行為準(zhǔn)則的指引下，愿以獨(dú)特的產(chǎn)品、精良的裝備、先進(jìn)的技術(shù)和熟練的隊(duì)伍為貴油田的高效開發(fā)做出我們最大的努力。您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！目前我公司主要承擔(dān)了塔里木油田庫車勘探開發(fā)項(xiàng)目部的《高壓氣井三相在線不分離取樣及計量裝置與現(xiàn)場試驗(yàn)》及中石油塔里木運(yùn)輸公司所屬丹諾能源有限公司的《小型撬裝絡(luò)合鐵直接氧化法天然氣脫硫裝置及脫硫劑研究》等科研項(xiàng)目，并與丹諾公司簽訂了塔中片區(qū)的高含硫、小氣量、閃蒸氣三年的回收合作協(xié)議。您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！匯報提綱21三一1三原油中硫化氫常規(guī)脫除方法二原油中的硫化氫及其危害一企業(yè)簡介四新型有機(jī)原油脫硫劑及其技術(shù)特點(diǎn)五現(xiàn)場應(yīng)用情況隨著我國對油氣資源需求的不斷上升，相繼有多個高含含硫的油氣田投入了開發(fā)，如：西北石油局的碳酸鹽稠油（50000ppm）、塔里木油田塔中1號氣田（210000ppm）及哈拉哈塘(16000ppm)、四川的普光(120000ppm)等。由于國家對油氣田的產(chǎn)出的天然氣，有著嚴(yán)格的國家標(biāo)準(zhǔn)約束，而且天然氣脫硫技術(shù)相對成熟，各油氣田對天然氣中硫化氫的脫除工作比較普及處理的效果也較好。對于原油、輕烴、液化氣液態(tài)中的硫化氫，由于技術(shù)不成熟、處理成本高、工藝復(fù)雜等，基本都未處理。相關(guān)研究表明：原油中的硫化氫含量較低，但會按照1:270-400（平均320）的比例放大溢出硫化氫，這種溢出一般存在于：拉油點(diǎn)、集轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、輸油首站、儲運(yùn)站及末站與煉油廠罐區(qū)等。這些溢出的場站都有操作人員，最大的危害是危及操作人員的生命安全，致死操作人員的例子不勝枚舉。您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！

原油中的硫化氫，不僅對生產(chǎn)設(shè)備造成腐蝕，而且高濃度硫化氫能致人閃電式死亡，為了防止硫化氫造成的安全隱患，確保含硫化氫原油的安全生產(chǎn)，國家能源局制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)：

《含硫化氫的油氣生產(chǎn)和天然氣處理裝置作業(yè)的推薦作法（SY/T6137）》《含硫油氣田硫化氫監(jiān)測與人身安全防護(hù)規(guī)程（SY/T6277）》。原油中的硫化氫等活性硫，在原油集輸、儲存、運(yùn)輸及加工過程中，使設(shè)備發(fā)生化學(xué)腐蝕、應(yīng)力腐蝕，造成設(shè)備、管線泄漏，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)；硫化氫是有毒氣體，對人體健康構(gòu)成威脅，需安全排放，生產(chǎn)現(xiàn)場一般要求控制在10PPm以下。更重要的是天然氣其中的硫化氫對操作人員危害是直接，而原油中的硫化氫顯得更為隱蔽，只有在井場、罐區(qū)等人員相對密集的場所才會偶發(fā)性的溢出而危機(jī)操作人員的生命，因此其危害更大。您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！站名檢測結(jié)果（毫克/方）10-1計轉(zhuǎn)站40958.4210-2計轉(zhuǎn)站5280.4710-3計轉(zhuǎn)站24285.0810-3計轉(zhuǎn)站22825.3512-1計轉(zhuǎn)站83282.2612-4計轉(zhuǎn)站13086.9212-4計轉(zhuǎn)站12596.608-1計轉(zhuǎn)站171.668-2計轉(zhuǎn)站120.868-4計轉(zhuǎn)站15361.588-5計轉(zhuǎn)站549.90油田伴生氣H2S含量塔河輸油首站原油H2S含量地點(diǎn)含量mg/kg噸油含H2S折標(biāo)體積(L)噸油10ppm污染體積（m3）二聯(lián)外輸57.7~107.537.67～69.813767～6981三聯(lián)外輸20~3513~22.51300~2250輸油首站50~8032.5~523250~5200您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！塔里木油田塔中1號氣田管道腐蝕情況您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！左圖是投產(chǎn)一年的油罐伴熱管線。上圖是投產(chǎn)2年的地面管線。右圖是投產(chǎn)7個月的換熱器爐管。匯報提綱21三一1三原油中硫化氫常規(guī)脫除方法二原油中的硫化氫及其危害一企業(yè)簡介四新型有機(jī)原油脫硫劑及其技術(shù)特點(diǎn)五現(xiàn)場應(yīng)用情況

目前國際國內(nèi)常用的原油脫硫方法有四種，分別是物理法脫硫、化學(xué)法脫硫、微生物法脫硫和物理化學(xué)結(jié)合法脫硫。沉淀法中和法氧化法化學(xué)法脫硫物理生物法脫硫氣提法吸附法加熱攪拌抽真空法生物除硫器您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！1、物理生物脫硫方法加熱攪拌——利用在溫和的加熱條件下，H2S能夠從原油中釋放出來的原理。借助常規(guī)攪拌或混合設(shè)備來實(shí)現(xiàn)脫硫，該方法往往難以使原油中H2S含量達(dá)到20ppm的標(biāo)準(zhǔn)要求。吸附方法——通過使含H2S等硫化物的原油與高比表面積的吸附劑接觸而脫硫。該方法不僅僅脫除H2S，也脫除其它硫化物，但成本過高，在煉化廠成品油脫硫工藝中尚不普及，油田推廣難度大。生物脫硫——使原油與含噬硫菌混合的硫化氫脫除器，利用水中的細(xì)菌，把原油與硫化氫作為食物消化掉，達(dá)到脫除原油中的有機(jī)硫和無機(jī)硫。該方法不改變原油物性，有諸多優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，目前尚不成熟，該技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！超重力油提脫硫工藝技術(shù)——利用硫化氫和原油在機(jī)械旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生的向心力不同，將硫化氫脫除，該方法處理量小，該方法往往難以使原油中H2S含量達(dá)到20ppm的標(biāo)準(zhǔn)要求。氣提法——通過向含H2S的原油中通入不含硫天然氣氣體，讓溶解的H2S從原油中解析出來，多套裝置應(yīng)用表明，只能把硫化氫降到100-130ppm，該方法往往難以使原油中H2S含量達(dá)到20ppm的標(biāo)準(zhǔn)要求。您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！P-1P-1E-7E-8計轉(zhuǎn)站來油加熱爐一次沉降罐二次沉降罐凈化油罐脫水泵

加熱爐70℃外輸油泵去輸油首站兩相分離器P-13干氣0℃去氣體處理裝置二段50～60℃一段進(jìn)站原油經(jīng)分離器后進(jìn)入脫硫塔一段進(jìn)行初次脫硫，之后進(jìn)入一、二次沉降罐脫水，然后經(jīng)脫水循環(huán)泵加壓后進(jìn)入二段進(jìn)行再次脫硫，氣提氣由二段底部進(jìn)入后流入一段底部，在兩段塔內(nèi)由下至上對原油中的硫化氫氣體進(jìn)行氣洗，從而脫出原油中硫化氫。脫硫后的原油，加入少量的原油脫硫劑后進(jìn)入凈化油罐。您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！氧化法—通過向油水中加入氧化劑如次氯酸、雙氧水、高錳酸鉀等與原油中的硫化氫反應(yīng)將硫化氫轉(zhuǎn)化成水溶性化合物，然后經(jīng)過脫水把生成物脫去，達(dá)到脫除原油中H2S的目的，但強(qiáng)氧化劑的加入，不僅會氧化掉原油中其它組分，也會造成設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕，同時嚴(yán)重時可能造成爆燃事故，大連“7.16”就是最為典型的事例。大連“7.16”事故的原因是在從委內(nèi)瑞拉進(jìn)口的含硫化氫原油卸船時，向原油中添加了過量的雙氧水，雙氧水與原油反應(yīng)，造成嚴(yán)重的爆燃事故。2、化學(xué)處理方法您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！2、化學(xué)處理方法中和法—通過將堿性溶液(如NaOH溶液等)加入到原油中與之混合，利用弱酸性的H2S能夠與堿性溶液發(fā)生酸堿類反應(yīng)，生成溶于水的有機(jī)物，達(dá)到脫除H2S的目的，此方法往往造成嚴(yán)重的堿脆、腐蝕、乳化及結(jié)垢等，給后續(xù)工藝帶來諸多麻煩。您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！螺栓斷裂焊縫開裂管束焊縫泄漏螺帽開裂2、化學(xué)處理方法沉淀法—含硫原油通過與亞硫酸鐵等化合物反應(yīng)，使原油中的H2S直接轉(zhuǎn)化為硫化物沉淀，也有向原油中通入二氧化硫，硫化氫直接轉(zhuǎn)單質(zhì)硫沉淀，來達(dá)到脫硫的目的，其不在于生成的沉淀物會堵塞設(shè)備，清理非常困難，如單質(zhì)硫等，有些生成物不穩(wěn)定，會帶來二次危害，如硫化亞鐵等。但主要危害是垢。您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！加熱器結(jié)垢換熱器結(jié)垢匯報提綱21三一1三原油中硫化氫常規(guī)脫除方法二原油中的硫化氫及其危害一企業(yè)簡介四新型有機(jī)原油脫硫劑及其技術(shù)特點(diǎn)五現(xiàn)場應(yīng)用情況1、新型有機(jī)原油脫硫劑

針對常規(guī)的氧化型脫硫劑與原油反應(yīng)造成爆炸事故以及中和型脫硫劑與沉淀型脫硫劑，前者會原油乳化嚴(yán)重，造成脫水困難，而后者會造成原油輸送管道結(jié)垢及嚴(yán)重腐蝕的主要不足等。我公司的科研人員，經(jīng)過3年多的努力，研發(fā)了一種絕對不含氧化劑的不腐蝕、不結(jié)垢、不乳化的新型全有機(jī)原油脫硫劑及配套工藝。并獲得了國家發(fā)明專利及實(shí)用新型專利各一項(xiàng)。

您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！我們在3年多的原油脫硫劑的研究過程中，發(fā)現(xiàn)了脫硫?qū)Ｓ玫囊环N具有特種結(jié)構(gòu)的氧氮雜環(huán)化合物以及氧氮雜環(huán)化合物的新型高效原油脫硫劑及其合成方法，其中：該氧氮雜環(huán)化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)為：

RFK-TS系列有機(jī)原油脫硫劑是以氧氮雜環(huán)化合物以及醇胺與溶劑等組成，基本形成了三個系列的高效全有機(jī)新型原油脫硫劑，其具有反應(yīng)速度快、添加量小、不乳化、不腐蝕、不結(jié)垢與不需要回收的優(yōu)點(diǎn)。您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！1、新型有機(jī)原油脫硫劑新型高效原油脫硫劑主要組分由氧氮雜環(huán)化合物、活化劑、溶劑及烷基化催化劑等組成。氧氮雜環(huán)化合物在活化劑的作用下，和硫化氫發(fā)生加成反應(yīng)。生成新的穩(wěn)定的無害化合物，主要反應(yīng)如下：

4H2S+R2NOCnH2R’=H2S2R2CnH4NR’S2H2

原油脫硫劑加入原油中，其活性組分迅速與原油中的硫化氫及有機(jī)硫以及溶解于原油中的元素硫等起加成反應(yīng)，使硫化氫、羧基硫、硫醇等活性硫反應(yīng)，反應(yīng)的生成物，易溶于水。使非水溶性硫化物轉(zhuǎn)化為可溶于水的化合物，通過脫水過程排出，實(shí)現(xiàn)無機(jī)、有機(jī)硫從原油中脫除的目的。特點(diǎn)如下：第一是反應(yīng)快。新型的原油脫硫劑的突出優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速度快，其與硫化氫反應(yīng)的速度是氫氧化鈉的數(shù)十倍，只要與原油中的硫化氫反應(yīng)60秒，就能達(dá)到98%以上的除硫效果。其二是不腐蝕、不結(jié)垢、不乳化、不燃燒，克服了常規(guī)脫硫劑的不足。其三是加入量小，不用回收。加入量一般為500-1500ppm，是其他脫硫劑用量的1/5-1/30，不用回收藥劑，減少了工藝投資。您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！1、新型有機(jī)原油脫硫劑新型高效原油脫硫劑的主要技術(shù)指標(biāo)見下表：您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！1、新型有機(jī)原油脫硫劑序號項(xiàng)目指標(biāo)方法1外觀淡棕色或淡紅色液體目測2密度20℃g/cm3≥1.05GB/T611-863醇水互溶性可與醇水任意比例互溶GB/T6324-864PH值6.5～8.55硫化氫溢出溫度≥175℃6脫硫效率≥98%新疆克拉瑪依的準(zhǔn)東油田公司對新型高效原油脫硫劑與硫化氫反應(yīng)速度，以及燒堿的與硫化氫的反應(yīng)速度，做了對比測試，測試報告如下：您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！1、新型有機(jī)原油脫硫劑塔里木油田委托西北油氣地質(zhì)中心實(shí)驗(yàn)室，對我公司的3種原油脫硫劑（油溶性脫硫劑、水溶性脫硫劑及脫硫劑原液）的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)報告的數(shù)據(jù)復(fù)制如下：您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！1、新型有機(jī)原油脫硫劑塔里木油田委托西北油氣地質(zhì)中心實(shí)驗(yàn)室，對我公司的3種原油脫硫劑（油溶性脫硫劑、水溶性脫硫劑及脫硫劑原液）的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)報告的數(shù)據(jù)復(fù)制如下：您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！1、新型有機(jī)原油脫硫劑塔里木油田塔中勘探開發(fā)項(xiàng)目部委托西北油氣地質(zhì)中心實(shí)驗(yàn)室，對我公司的3種原油脫硫劑（油溶性脫硫劑、水溶性脫硫劑及脫硫劑原液）的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)報告的數(shù)據(jù)復(fù)制如下：您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！1、新型有機(jī)原油脫硫劑原油中的硫化氫含量較低，但會按照1:270-400（平均320）的比例放大到天然氣中溢出的硫化氫，也就是只要原油中含有1ppm的硫化氫，其溢出的天然氣中硫化氫含量一般為320ppm，每方原油只要投加36-120g新型脫硫劑就能使原油中溢出的硫化氫小于10ppm，經(jīng)過多年的實(shí)踐，一般每噸原油只要在投加原油脫硫劑1-1.5kg,即可達(dá)到脫硫的目的。

為了提高藥劑的利用效率，我公司與塔里木油田塔中項(xiàng)目部合作研制了一種高效射流混合裝置，并獲得國家專利，該裝置結(jié)構(gòu)圖見右圖。其特點(diǎn)是射流器由螺紋與連接短節(jié)連接，出液口設(shè)在混合罐上部，射流器連接套上的吸入口的位置低于混合罐的出液口；這種依靠射流器把藥劑與母液反復(fù)的噴射—抽吸—擴(kuò)散的混合過程，提高了混合效果，縮短混合時間、能連續(xù)生產(chǎn)且便于參數(shù)調(diào)整與維修維護(hù)。實(shí)踐證明，該混合裝置與攪拌混合器及管道靜態(tài)混合器相比，能夠節(jié)約藥劑用量30%以上。您的需要就是我們的奮斗目標(biāo)！2、新型有機(jī)原油脫硫劑的加注配套工藝匯報提綱21三一1三原油中硫化氫常規(guī)脫除方法二原油中的硫化氫及其危害一企業(yè)簡介四新型有機(jī)原油脫硫劑及其技術(shù)特點(diǎn)五現(xiàn)場應(yīng)用情況1、原油脫硫劑的試驗(yàn)檢測與生產(chǎn)情況

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