填料设备防FeS自燃的处理方法比较

1．FeS自燃原理 铁制品受H2S或高温S腐蚀后，会生成FeS。FeS遇到空气后，便会发生氧化反应，放出大量的热。当系统存在H2或反应生成H2（如H2S腐蚀金属将会生成H2），FeS便会变得疏松不再致密，结果将导致腐蚀向纵深方向发展进而形成层状的FeS层。而FeS层状结构的存在，不利于热量的散失，从而构成了高温热源。FeS是可燃物，在助燃物氧气的作用下，FeS会自燃。     

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.     

煤加水热化学还原反应体系H2S成生实验模拟研究

为研究煤在加水热模拟条件下H2S气体的生成规律,采用自主设计的高温高压封闭反应装置,在高温、真空条件下对煤加水反应体系进行H2S气体成生实验模拟研究。使用Agilent 7890B气相色谱对热模拟温度（250~550℃）内的气相产物取样分析。结果显示:在温度不超过300℃时,该阶段主要是发生物理脱吸附作用,且化学还原作用还较微弱,H2S气体生成量较少;在300~550℃,该阶段为煤中有机硫分解释放硫自由基的主要阶段,H2S气体生成量急剧攀升,在450℃达到最大值。总体来说,煤中有机硫分解释放的硫自由基量对H2S气体的生成量有重要的影响,硫自由基量越高,H2S的生成量就越大。     

石油开采防护H2S危害的研究

石油开采的众多硫化物中,H2S所占的比例较大,稠油油藏伴生出了H2S气体,热采工艺加速了H2S的生成和浓度上升;由于H2S使嗅神经麻痹,臭味反而不易嗅到,往往会出现＂闪电＂式中毒死亡,危害极大。在石油开采中应用好常规防护技术和开展新型高效脱硫剂与＂高效吸收固硫剂装置＂的研究具有重要的现实意义;学习借鉴加拿大油田H2S的防护经验,建立我国含H2S油气田井作业许可制度。我们要认真深刻的吸取＂12.23＂重庆开县罗家16H天然气井喷失控硫化氢中毒重大事故的教训,在含H2S油气田井的石油开采中,只有认真搞好H2S防护的安全教育和检测报警工作、落实H2S防护对策、制定详细的事故应急预案、定期组织应急演练,才能达到防患未然的目的。     

浅析液化石油气贮罐氢鼓泡现象

液化石油气贮罐在运行过程中，因受到介质中杂质的侵蚀，使其材质发生劣化、厚度减薄、强度下降，从而造成严重的隐患和事故。而杂质中的H2S则是最具破坏力的因素，钢材在含H2S的水溶液中发生应力腐蚀现象，产生氢鼓泡，最终产生裂纹，造成设备的损坏。     

含硫化氢天然气井井喷事故应急疏散技术研究

井喷事故后果严重,特别是当井喷物质中含有H2S等有毒气体时,会造成重大的人员伤亡和财产损失.为了研究含H2S天然气井喷事故后的安全疏散问题,建立了含H2S天然气井井喷事故模型,对含H2S天然气井喷事故进行数值模拟.模拟得到了含H2S天然气井喷事故中井喷气体的浓度场分布情况.以此为依据确定安全疏散时间和最小安全疏散半径的计算方法,并通过模拟算例验证了方法的可靠性.     

“三高”气田钻井过程硫化氢泄漏动态风险分析

传统的H2S泄漏风险分析方法不能很好地对事故发展过程进行动态分析,导致分析结果偏离实际。基于贝叶斯方法,构建了高温、高压、高含硫（“三高”）气田钻井过程中H2S泄漏的蝴蝶结模型并提出将其转化为贝叶斯网络,在事故已发生的情况下更新基本事件发生的概率。然后,假定事故后果在确定的时间段内发生的累积次数已知的条件下,更新安全屏障及事故后果发生的概率,从而完成对H2S泄漏的动态风险分析。结果表明,该方法克服了传统静态定量分析方法中的不足,可动态评估导致H2S泄漏的基本事件发生的概率和对顶事件发生的影响程度,并动态反映安全屏障和事故后果的风险变化,能为钻井过程中H2S泄漏的风险分析及防控措施提供参考。     

焦硫化铁氧化生成多聚硫与形成热蓄积关系研究

采用五氟苄基溴对焦硫化铁在空气中氧化生成的还原性硫S2-、S2-2、S2-3、S8烷基化,对烷基化衍生物进行GC-MS表征,比较检测出的各种还原硫物质的生成量曲线与焦硫化铁的氧化放热曲线.结果表明,多聚硫中S2-2、S2-3是焦硫化铁氧化放热过程中的主要还原剂,其迅速生成与氧化是焦硫化铁氧化、放热并引发自燃的主因.根据生成的S2-n可以标识出焦硫化铁氧化及自燃的孕育程度,这有利于揭示硫铁化物氧化并引发自燃的深层原因.     

钻屑法测定煤层H_2S含量

为了测定煤层硫化氢(H2S)含量,防治矿井H2S涌出,提出一种通过钻屑法测定煤层H2S含量的方法。在未受采动影响的新鲜煤壁,采用钻屑法取样,通过测定煤样H2S解吸量、取样过程损失量和H2S残存量确定煤层H2S含量。根据溶于水中H2S的p H值和色谱分析解吸气体中H2S体积分数,确定H2S解吸量;根据煤样解吸规律和气样H2S体积分数,确定H2S损失量;根据色谱分析残存气体中H2S体积分数,确定其残存量。用此方法,对山西某矿H2S涌出煤层进行现场和实验室测定。研究表明,该矿H2S含量为(4.465~6.701)×10-3m3/t。钻屑法测定煤层H2S含量是可行的,可以为矿井H2S治理提供基础数据。     

油田酸化作业井硫化氢防治措施探讨

硫化氢是一种无色、剧毒气体,属于一级危害物质,在安塞油田酸化作业中,部分井产生硫化氢。为保证酸化时现场作业人员的安全,本文介绍了安塞油田酸化作业过程中H2S气体的产生机理,并从化学角度分析H2S气体防治措施,为降低酸化作业安全风险提供技术保障。     

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.     

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。     

低浓度氨气对生物滴滤塔处理硫化氢的影响研究

通过在生物滴滤塔中接种脱硫杆菌,以H2S和NH3为研究对象,选用合适的循环液喷淋量、循环液pH值以及进气中目标污染物的质量浓度,考察NH3的存在对系统净化H2S效果的影响.结果表明:当循环液喷淋量为120～ 160 mL/h,pH值为6～7.5,停留时间为34s,进气中NH3的质量浓度小于80 mg/m3,H2S的质量浓度在800～1 500 mg/m3时,进气中H2S和NH3的去除效率为99％和70％以上.说明该系统对H2S具有较好的处理能力,同时低质量浓度NH3的存在不影响生物滴滤塔对H2S的净化效果.在该生物净化装置中,H2S通过生物降解作用主要转化为SO42-,NH3则主要以(NH4 )2SO4的形式被去除.低质量浓度NH3存在时,系统无需对pH值进行调节.     

阻挡放电光催化净化低浓度含H2S废气试验研究

采用介质阻挡放电光催化方法对低浓度含H2S废气进行试验研究.正交试验结果表明,外加电压对H2S去除率的影响最为显著,其次为初始浓度以及模拟废气停留时间.H2S去除率随外加电压的上升而升高,随初始浓度的增大而降低,随模拟废气停留时间的增长而升高.填料表面负载纳米TiO2光催剂化可有效提高H2S去除率,在外加电压达到22 kV时,有光催化剂比无光催化剂时去除率提高11.9%.研究表明:介质阻挡放电协同光催化净化低浓度含H2S废气能达到85%以上的去除率,且不易产生二次污染.     

常温下铁的硫化产物自燃性

含硫油品储运过程中H2S腐蚀产物是常温下硫铁化合物的主要来源,以H2S与铁粉反应制备的硫铁化合物来模拟设备内H2S的腐蚀产物,利用自然氧化的方法测定了硫化反应产物的一次氧化升温和二次氧化升温,考察了铁粉含水量对硫化反应及硫化反应产物自燃性的影响,采用XRD和SEM手段对硫化反应产物进行了表征。结果表明:H2S与铁粉的硫化反应产物为FeS,呈微小颗粒状,覆盖在铁粉表面;硫化反应产物具有自燃性,一次氧化升温最高达到87℃;未被完全氧化的硫化反应产物密封放置一段时间后自燃性明显增加,其二次氧化升温速率最高超过39℃/min;铁粉中含有适量的水可以增加硫化反应速率,提高硫化反应产物的自燃性。     

铁粉硫化产物二次氧化自燃性影响因素研究

为防止含硫原油储罐腐蚀产物发生二次氧化而引发火灾或爆炸事故,研究Fe粉硫化产物二次氧化的影响因素。试验以Fe粉为原料,与H2S反应制备Fe S;Fe S与空气接触一次氧化后密闭存放,设定不同的存放时间、温度以及控制不同的一次氧化程度,再分别进行二次氧化,考察这3个因素对二次氧化过程的影响。通过检测样品存放过程中单质S含量变化以及表征样品组成变化,来探究二次氧化过程的机理。结果表明:初次氧化反应生成的单质S能和剩余的Fe S反应生成自燃性更高的多硫化铁,存放时间、温度及一次氧化程度影响多硫化铁的生成量和活性;多硫化铁的含量和活性越高,二次氧化升温越剧烈,样品的自燃倾向性越强。     

煤吸附硫化氢混合气体的试验研究*

为研究煤层硫化氢（H2S）吸附特性,厘清煤层H2S赋存规律及改善H2S防治效果,采用分压测试法研究煤对H2S的吸附规律。以山西保利铁新煤业有限公司9#煤为研究对象,分别使用N2,He/H2S,N2/H2S为吸附介质开展等温吸附试验,分析煤对H2S及含H2S混合气体的吸附特性及影响因素。结果表明:煤对H2S的吸附量随压力升高而增加,随温度升高而降低,且温度对煤吸附H2S吸附量影响较大;H2S及N2/H2S混合气体的吸附曲线均符合Langmuir吸附模型,煤吸附N2/H2S混合气体时,H2S和N2存在竞争吸附,且N2吸附能力优于H2S;等温条件下,N2竞争吸附量随吸附压力的增加而增大,等压条件下,N2的竞争吸附量受温度影响较小。     

阻挡放电联合金属氧化物催化降解H2S的研究

采用介质阻挡放电联合金属氧化物催化降解气态H2S,考察了单组分及复合金属氧化物催化剂、催化剂与低温等离子体结合方式对H2S及副产物O3去除性能的影响,分析了等离子体联合Mn复合金属氧化物催化降解H2S机理。结果表明,金属负载量相同条件下,电压低于22kV时,Mn复合金属氧化物对H2S的催化活性高于单组分Mn金属氧化物,催化活性及对O3的分解能力从大到小依次为:Ag+Mn、Cu+Mn、Fe+Mn、Mn。当电压为18 kV时,Ag+Mn、Cu+Mn、Fe+Mn复合催化剂分别比单组分Mn催化剂对H2S的去除效率提高了近10%、6%、4%。等离子体后催化区域中Mn催化剂催化氧化H2S的效率明显低于等离子体催化区域。Mn催化剂在等离子体后催化区域中能有效催化分解O3。随着电压的升高,Mn金属氧化物在等离子体后催化区域对H2S催化作用逐渐增强。在电压22 kV时,等离子体联合后催化比单独等离子体作用时,H2S去除效率提高了近11%。     

高含盐量酸性油水混合液对弯管处管线的腐蚀研究

吐哈油田输油管线弯管处频繁发生腐蚀泄漏事故,容易产生安全隐患,造成环境污染,需要针对现场腐蚀情况分析弯管泄漏原因。对管道中的油水混合液和管材进行成分检测,分析油水混合液中可能的腐蚀物质,核查管材质量是否符合国家标准GB/T 699—1999《优质碳素结构钢》,通过扫描电镜(SEM)观察腐蚀产物的微观形貌,分析弯管处流体的流动状态对腐蚀的影响,通过腐蚀产物颜色观察、EDS元素分析和XRD衍射波谱研究了腐蚀产物的组成,结合腐蚀产物的微观形貌和结构组成分析弯管的腐蚀原因。结果表明,在H2S的作用下,弯管处腐蚀产物主要为Fe S0.9,有少量的Fe S0.9被介质汇总的溶解O2氧化成S单质和Fe3O4,腐蚀产物膜呈漩涡状,并伴有微弱开裂,由于弯管处压力和动能增大并伴有强烈的二次涡流,金属表面难以附着地层砂、腐蚀产物(Fe S0.9、Fe3O4和S单质)和腐蚀垢(Ca CO3),腐蚀介质不断与新的管壁层接触,造成腐蚀加速。对于这种腐蚀情况,建议使用对油水混合液在涡流状态有针对性的H2S缓蚀剂、管材或涂层进行有效的弯管腐蚀防护。     

基于PHOENICS化工园区H2S泄漏数值模拟研究

假定广州市南沙区小虎岛化工园区发生H2S泄漏事故,基于PHOENICS针对H2S动态扩散区域进行数值模拟,得出一定风力条件、地形地貌、建筑布局等条件下不同泄漏持续时间岛屿H2S浓度分布情况,依据危害程度划分危险区域,讨论分析事故发生对岛上居民的影响状况,模拟计算结果可为应急救援工作制定合理、科学的人员疏散方案提供数据参考.