高含硫原油储运过程中硫化氢挥发数值模拟

分析高含硫原油储运过程中硫化氢挥发的主要影响因素,根据分子扩散原理、Fick第二扩散定律及相关热力学知识,建立了高含硫原油储运过程中的硫化氢挥发模型.以某油田高含硫原油储运过程为例,分析硫化氢挥发浓度与温度、挥发时间的关系曲线.结果表明,该模型可用来反映高含硫原油储运过程中的硫化氢挥发规律,预测硫化氢挥发浓度与挥发时间和温度的关系,也可为高含硫原油储运过程中的安全标准及安全措施的制定提供技术依据.     

储运原油用新型脱硫剂安全性及经济性评估

为解决国内原油储运过程中硫化氢脱除剂低效、危险等问题,在吸收国际同类产品优点的基础上,结合我国现有条件,研发出安全、高效、环保的新型高含硫原油硫化氢脱除剂(HD)——三嗪类S1124-1和有机胺类K1128-1。讨论了这2种脱硫剂的作用机理。通过硫化氢含量检测管法,对比脱硫效果。重点阐述热稳定性评估原理、热稳定性试验方案。结果表明,S1124-1型脱硫剂的脱硫效果更好,S1124-1和K1128-1适用于原油储运环境。相对于国内外同期研发的其他脱硫剂,S1124-1脱硫剂在热安全性、脱硫效果、经济成本方面具有明显的优势。     

输油管道清管工艺中硫化氢气提及放散安全性研究

清管是原油输送过程中需要定期进行的重要作业,而工艺参数对其作业过程的安全性影响尚无系统研究.为深入探究当清管器发生意外卡堵时工艺参数对原油中硫化气提过程的影响,采用缩比试验的方法,搭建了一套与实际原油输送管道尺寸为1:6的试验系统,以某含硫原油作为试验油样,研究注气流量及压力对原油中硫化氢的气提效果,并利用ANSYS Fluent软件对回油完毕后的气体放散过程进行了数值模拟.结果表明:总体趋势上,在一定温度和操作压力下,注气流量越大,放散气中硫化氢气体浓度越低;温度和注气流量一定时,操作压力越大,放散气中硫化氢气体浓度越低;在环境风速一定的情况下,当放散作业临近结束、气体进入亚声速流动状态后,高浓度硫化氢的扩散范围较大.     

含硫原油过驳过程中硫化氢中毒的预防

<正>随着我国经济社会的发展,对能源的需求随之增大,国产石油已远远满足不了市场的需求,海外原油的进口依存度已超过50%。但是,低硫原油的产量越来越少,加工含硫原油和高含硫原油已势在必行。在含硫原油的接卸过程中,如何防止硫化氢中毒,做好接卸含硫原油的过程管控尤为重要。风险识别含硫原油的种类和性质原油中,硫含量低于0.5%为低硫原油,硫含量在0.5%~2%范围内为含硫原油,硫含量高于2%     

某转油站原油泄漏污染事件解析

安塞油田塞152区块主要开采层位为长2层,产出物特性表现为高含硫,存在于原油开采、生产、集输过程中。从近几年中石油生产发生的H2S腐蚀管线来看,所造成的原油泄漏易造成严重的污染事件,影响十分恶劣。而特别是在原油集输、转接站内的原油外泄事件中,大部分事件都是由于岗位工人的巡回检查漏检、滞后,造成初期泄漏没有及时发现,致使事件扩大,因此高含硫采油区块硫化氢腐蚀管线的防范和控制,各级人员的责任落实,是确保安全生产的重中之重。     

燃煤微生物预处理浮选脱硫的试验研究

研究了影响生物预处理浮选脱除煤中硫的几个因素,包括煤的粒度、驯化菌种及细菌组成等.指出生物预处理浮选脱硫是一种有效的洁净煤技术,同时给出了煤的粒度、不同驯化菌种及不同的细菌组成对脱硫及脱灰效果的影响.     

丙烷储罐的湿硫化氢腐蚀

随着茂石化公司近年来加工高硫高酸原油和加工量不断扩大,炼油设备管道的腐蚀不断加重,湿硫化氢腐蚀问题尤其突出,丙烷储罐因湿硫化氢腐蚀损伤的案例时有发生。     

高含硫原油安全脱硫技术新成果

2010年发生在大连的“7·16”输油管道爆炸泄漏事故,至今仍历历在目。如何保证高含硫原油在脱硫过程中的安全,一直是业内关注的重点问题。     

原油管道清管作业硫化氢析出原因分析及模拟试验研究

为了得到原油管道检修过程中清管器推油换管作业出现的硫化氢质量浓度超标原因及其析出规律,通过分析管道检修典型作业流程,初步推断得到了硫化氢析出原因;并针对析出原因设计了缩比例试验,还原了清管作业过程,得到了原油中硫化氢在各个阶段的析出状况,根据试验结果确定了硫化氢析出原因,并得到了氮气流量对硫化氢质量浓度的影响规律。直管试验结果表明,直管推油过程中无论清管器卡阻与否,氮气放空基本不会出现硫化氢析出现象;弯管试验结果表明,产生高浓度硫化氢气体是由于清管器意外卡阻后,氮气穿过清管器直接与含硫原油接触,并且在地势高程差的作用下,对局部低点残留原油反复气提,导致放空时混合气体中硫化氢质量浓度超标。同时,对弯管试验数据进行分析表明,析出的硫化氢质量浓度受氮气对硫化氢的气提作用和稀释作用共同影响;在采取现场硫化氢质量浓度控制措施时,应根据实际管径及在输原油的硫化氢含量设计不同的注气流量。     

优良菌对原油降解性能的试验研究

以原油为唯一碳源,从长期被石油污染土壤的浸泡液中分离、筛选出2株降解原油的优良菌SY4和SY6,初步鉴定为: SY4和 SY6为芽孢杆菌属.通过降解性能实验的研究得出:2株菌对原油都有较强的降解能力,在摇床实验中,单一菌株在5 d后的原油降解率都高于60%,且2菌对原油的生物降解反应符合一级反应动力学特征.摇床实验和静态曝气实验都得出:SY6的降解能力比SY4强.通过本实验研究,为其实际应用提供一定的生物基础.     

铁路运输含硫原油过程中H_2S挥发规律模拟试验研究

以塔河12区含硫原油为研究对象,通过模拟铁路运输原油工况,研究罐内原油中H_2S挥发规律.结果表明,铁路运输过程中原油里H_2S析出浓度与时间的关系近似为6次多项式,并建证了H_2S浓度随时间变化的曲线方程;对影响罐内原油中H_2S挥发的2个主要因素罐内原油温度和罐车振动强度进行了分析.结果表明,罐内原油温度是原油中H_2S挥发的主要影响因素,升高罐内原油温度可以明显增加H_2S的挥发浓度.加大罐车振动强度对原油中H_2S挥发有促进作用,但不明显.     

反硝化细菌抑制石油集输系统中硫酸盐还原菌试验研究

建立了两个UASB反应器(UASB-1和UASB-2)。其中UASB-1模拟石油集输系统中硫酸盐还原菌的生存环境,强化系统中硫酸盐还原菌的滋生,使其不断产生硫化氢气体。该系统的液体进入后续UASB-2厌氧反应器,其主要作用是在其中形成反硝化作用的环境条件,以控制石油输集系统中不断滋生的硫酸盐还原菌,从而达到控制硫化氢气体的目的。结果表明,硫酸盐还原菌的最佳氧化还原电位(ORP)为-370～-300mV,而反硝化细菌的最佳ORP为-150～-50mV。向系统中投加亚硝酸钠可迅速增加反应器中的ORP,并为反硝化细菌提供充足的氮源。当系统中的w(SO24-)∶w(NO2-)=8∶1.2时,抑制效果最佳,可以将硫化氢的产生降低至10%。运用16S rDNA基因克隆-变性梯度凝胶电泳分析方法研究了系统中微生物种属的变化情况。结果表明,反硝化细菌能够有效抑制系统中硫酸盐还原菌繁殖,系统中3种典型硫酸盐还原菌(脱硫弧菌属、脱硫肠状菌属、脱硫单胞菌属)逐渐消失,同时反硝化细菌的种属和数量都显著增加。     

高硫油炼制企业H_2S中毒风险分析

随着企业炼油规模不断扩大及原油中含硫量不断提高,炼油企业中H2S中毒事故风险迅速增大。在对高硫油炼制企业H2S的分布及危险源状况分析的基础上,指出炼油企业存在两类H2S危险源,即含有H2S的气体和含有H2S的酸性水,炼油装置产出含H2S的气体中H2S含量一般在1%～92%,酸性水中H2S含量一般在0.01%～4.0%;介绍了不同H2S浓度等级的空气可对人产生的毒性危害后果,H2S在空气中数分钟内致人死亡的浓度为1500mg/m3;对炼油企业重大酸性气泄漏事故、酸性水泄漏事故进行定量毒性危害计算和分析,给出H2S毒性危害低危区、高危区及迅速致死区达到的下风距离及覆盖的区域面积,重大酸性气、酸性水泄漏事故迅速致死浓度可达到下风距离分别为300m和89m;指出H2S中毒已成为高硫油炼制企业的重大风险,应该加强安全措施,重点防控。     

含硫油品储罐腐蚀产物自燃及其防治理论研究

含硫油品储罐内壁腐蚀产物(Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3)与H2S反应生成硫化铁,硫化铁的氧化放热是引起储罐火灾的主要原因.实验模拟了油品储罐中硫化铁的生成,研究了在无氧条件下H2S气体与油品储罐内壁腐蚀产物的反应以及生成的硫化铁在自然环境下的氧化自燃性.结果表明,Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3,以及它们的混合物经硫化后生成的硫化铁具有很高的自然氧化活性,在自然环境中,常温下能迅速和空气中的氧气反应并放出大量的热,热量积聚引起储罐火灾爆炸事故.在实验结论的基础上,提出了一些行之有效的安全防范措施.     

含硫油品储罐危险性研究

考察不同铁氧化物经过不同时间硫化后生成的FeS的氧化性.氧化性越高,给储罐带来的危险性越大.实验结果表明,氧化倾向及危险性与硫化时间有关,并与FeS的生成方式有关.同一铁氧化物分别经0.5 h和6 h硫化后,后者硫化产物的氧化性要大.这是因为经长时间硫化,H2S气体不仅与表面颗粒分子发生完全反应,而且大量的H2S分子扩散到颗粒的内部,与铁氧化物内部分子充分接触发生反应,即硫化程度较完全,生成较多的FeS.同时说明,硫化时间越长,对储罐构成的威胁越大.经6 h硫化后产物的氧化倾向从高到低依次为Fe2O3、Fe3O4和Fe(OH)3生成的硫化产物.     

Cause analysis of the fire and explosion during crude oil desulfurization in China

A serious fire and explosion accident that resulted in massive crude oil leakage and severe environmental pollution occurred on 16 July, 2010, in Dalian Port, China. To investigate the root cause of accident and conduct a wide-range investigation, desulfurizing agent JH02, which has a similar ingredient to the desulfurizing agent HD used in Dalian Port, and TS02 were employed in this study to determine the role of desulfurizing agents in the accident. The thermal behavior of crude oil, desulfurizing agents, and their mixtures was measured by using a C80 calorimeter. By using the calorimetric data, the kinetic parameters of the chemical reaction, such as activation energy, pre-exponential factor, and self-accelerating decomposition temperature of crude oil, as well as JH02, TS02, and their mixtures, were calculated and compared. The results indicated that the direct cause of the accident was the thermal runaway initiated by the increasing instability of the crude oil–desulfurizing agent mixture. Excess pressure in the oil pipeline triggered the physical explosion, but it alone was not enough to cause a serious damage. Furthermore, a stable desulfurizing agent such as TS02 could not ensure a safe desulfurizing process. The results of this study would benefit the safety management of desulfurizing processes during production and storage.     

原油油气职业卫生标准研究

我国目前尚未制订原油油气卫生标准,多数引用溶剂汽油卫生标准,研究表明原油油气毒性较溶剂汽油大,为保障油运装卸作业人员的健康,科学地监测与控制油气污染,确定合理的作业环境,制订原油油气卫生标准是十分必要的。该研究通过色-质联用分析,表明原油蒸气成份大多为C9以下烷烃、环烷烃及少量的芳香烃。采用大、小鼠为对象的急性毒性实验研究,获得大庆、胜利、渤海3种原油油气的LC50分别为49.54g/m3、77.54g/m3、417.50g/m3;亚慢性毒性实验研究表明,原油油气对动物神经系统的影响较为突出。现场劳动卫生学调查统计表明油轮、油码头作业人员,除了在装船、装罐作业状态下受到较大油气浓度危害外,大部分时间处于100mg/m3以下油气浓度环境,但长期从事油运装卸作业,表现出一定的健康异常,其主要症状是神衰症候群发生率明显增高,植物神经功能障碍,血象异常,其次为心率、心电图的改变等。根据上述研究结果,该研究认为原油装卸贮运作业场所原油油气时间加权平均容许浓度确定为100mg/m3(以总烃计)较为适宜。     

基于热重分析的硫化亚铁氧化倾向性研究

含硫油品储罐内壁腐蚀产物硫化亚铁在空气中有很高的氧化性,很容易引起储罐火灾爆炸事故.用美国TA公司生产的SDT-Q600同步热分析仪在30～1 000 ℃范围内对硫化亚铁进行热重分析,从物理吸附、化学吸附和化学反应的角度分析了硫化亚铁氧化过程,讨论了粒径和升温速率对硫化亚铁TG曲线的影响.结果表明,硫化亚铁经物理吸附和化学吸附,发生了剧烈的化学反应,并放出大量热;粒径和升温速率对TG曲线有明显的影响,粒径减小,TG曲线向低温方向移动,氧化起始温度和氧化终止温度降低;升温速率增大,TG曲线向高温方向移动,氧化速度减小.     

泄漏原油在河流表面漂移的数值模拟*

为研究穿越河流原油管道泄漏后,原油在河流表面的漂移规律,采用Mixture多相流模型模拟原油在1条真实河流表面的漂移过程。对不同泄漏位置、河流入口流速和泄漏质量流速工况下原油发生泄漏后在河流表面的漂移行为进行模拟,预测原油在河流表面的漂移速度与污染面积等关键数据。结果表明:泄漏位置越靠近河流中部,污染面积越大;河流入口流速越大,漂移速度越快;泄漏质量流速越大,油膜越厚。研究数据可为发生泄漏时制定及时准确的泄漏油品拦截方案提供理论支撑。