硫化氢基础知识共42页

第二节 硫化氢的物理与化学特性 一、什么是硫化氢
硫化氢化学分子式为H2S，是由硫和氢结合而成的气体， 可以是动物、有机物或植物等经高温、高压及细菌作用 而生产成。所以它不仅可以在原油和天然气、下水道和 污水中被发现，还可以在沼泽地以及在各种工业和生物 生产过程中被发现。人为产生的硫化氢每年约为300万 吨，它主要由有机物腐败产生，估计全球每年进入大气 的硫化氢量约为l亿吨。 硫化氢是一种无色、剧毒、可 燃、具有典型臭鸡蛋味、比空气略重的气体。
来势特别猛烈，富含硫化氢(罗家16H井硫化氢含量为 151.00g／m3，预计无阻流量400万立方米以上)的气体 从钻具水眼喷涌达30米高程。由于放喷口未点火，失控 的硫化氢气体随空气迅速扩散，导致在短时间内发生大 面积灾害，人民群众的生命受到威胁，财产遭受巨大损 失。据统计，井喷事故发生后，离气井较近的开县高桥 镇、麻柳乡、正坝镇和天和乡4个乡镇，28个村，9.3万 余人受灾，6.5万余人被迫疏散转移，累计门诊治疗 27011人(次)，住院治疗2142人(次)，243人死亡，直接 经济损失达8200余万元。其中受灾最重的高桥镇晓阳、 高旺两个村，受灾群众达2419人，遇难者达212人。
一旦高含硫化氢的油气井发生井喷失控，将导致灾难性的 悲剧。如：华北油田赵48井，试油起电缆诱发井喷，硫化 氢气体大量喷出，造成7人死亡，24人中度中毒，440余人 轻度中毒，迫使22．6万人被紧急疏散；重庆垫江境内的 垫25井井喷失控，使方圆数公里内的老百姓弃家而逃。更 让人难以忘却的是2019年12月23日这个特别的日子。当晚 约l0时，重庆市开县高桥镇，罗家16H井发生了国内乃至世 界气井史上罕见的特大井喷事故，是建国以来石油史上死 亡人数最多、损失最重的一次特大安全事故。2019年12月 23日21时55分，四川石油管理局钻探公司某钻井队在对该 气井起钻时，突然发生井喷，
二、硫化氢的物理化学性质 对气体的认识通常都是从以下七个主要方面来描述的：
颜色、气味、密度、燃点、燃爆极限、沸点和溶解度， 对硫化氢也不例外。
1、颜色 无色(透明的)、剧毒的酸性气体，危险类别属甲类。它 的毒性较一氧化碳大5--6倍，几乎与氰化物同样剧毒. 因 为无色，这就意味着用眼睛无法判断其是否存在。因此， 硫化氢气体就变得非常的危险了。
硫化氢不仅威胁人们的生命安全，同时它对井下 工具，金属设备也会造成严重的腐蚀破坏。 天 然气中的硫化氢气体是客观存在的，只要我们掌 握了它的特性，有一套完整的硫化氢防护措施和 管理制度，硫化氢对人的危害是完全可以避免的。 我们还可以对含硫天然气进行脱硫处理，从硫化 氢气体中回收硫磺，作为硫酸、造纸等工业重要 的原料。
2. 气味 硫化氢有一种典型的令人厌恶的臭鸡蛋味，在低浓度
(0.13ppm –4.6ppm)时可闻到其臭鸡蛋味而知道硫化氢的 存在。但应该注意的是，即使在低浓度的硫化氢环境中， 长时间接触也可以损伤嗅觉神经，使嗅觉灵敏度减弱； 而当处于高浓度[超过150mg／ m3(100ppm)]的硫化氢环 境时，人会由于嗅觉神经受到麻痹、钝化而快速失去嗅 觉(嗅觉失灵)，反而闻不到硫化氢的气味了。 所以同样应该注意的是，此时并不说明没有硫化氢的存
空气中硫化氢蒸气体积分数4.3％一46％。 液态硫化氢的沸点很低，因此我们通常看到的是气态的 硫化氢，其沸点为一60．2℃，熔点为一82.9 ℃ 。
7、可溶性 硫亿氧气体可溶于水、乙醇、石油溶剂和原油中。1个
大气压下、20~C时，1体积的水可溶解2．9体积的硫化 氢气体，硫化氢气体的水溶液就是氢硫酸。氢硫酸比硫 化氢气体具有更强的还原性，易被空气氧化而析出单质 硫，使溶液变混浊。硫化氢气体能在液体中溶解，这就 意味着它能存在于某些存放液体(包括水、油、乳液和污 水)的容器中。但其溶解度随温度升高、压力降低而下降。 只要条件适当，轻轻地振动含有硫化Baidu Nhomakorabea的液体，就可使 硫化氢气体挥发到大气中。
在，而是因我们的感官损伤后无法再闻出硫化氢的气味 而已。因此，我们不能依靠嗅觉是否闻到硫化氢的气味 来判断有没有硫化氢的存在，更不能依靠闻到臭味的浓 烈程度来判断硫化氢的危险程度。(用鼻子作为检测硫化 氢存在的手段是非常危险的!) 。硫化氢分子量是34.08 蒸气密度(相对密度)为1.189ɡ／L，比空气略重。因此， 它极易在地势低凹处发生聚集，如下水道、地下室、钻 井方井和振动筛等地方。 4、可燃性
硫化氢对人体的危害 一、危害的生理过程
硫化氢只有进入人体并与人体的新陈代谢发生作用后， 才会对人体造成伤害。硫化氢侵入人体的途径有三条：
(1)通过呼吸道吸人； (2)通过皮肤吸收； (3)通过消化道吸收。 硫化氢主要通过人的呼吸器官对人产生伤害，只有少 量经过皮肤和胃进入人的肌体。
硫化氢是一种神经毒剂，亦为窒息性和刺激性气体， 可与人体内部某些酶发生作用，抑制细胞呼吸，造成组 织缺氧。硫化氢进人人体，将与血液中的溶解氧发生化 学反应。 硫化氢对血液的氧化作用最初表现为红血球数量升高然 后下降，血红蛋白的含量下降，血液的凝固性和粘度上 升。
硫化氢气体具有可燃特性，自燃温度(燃点)为 260℃(500下)，完全燃烧时火焰呈蓝色，并生成二氧化 硫气体，
二氧化硫气体同样有毒，会损伤人的眼睛和肺。 若空气不足或温度较低时，硫化氢与氧气反应后则生
成游离态的单质硫(S). 5、爆炸极限 硫化氢气体以适当的比例与空气或氧气混合，点燃后就 会发生爆炸，造成另一种令人恐惧的危险。硫化氢气体 的爆炸极限为:
硫化氢被吸人人体，通过呼吸道，经肺部，由血液运 送到人体各个器官。 硫化氢中毒发病机理：
(1)血液中高浓度硫化氢可直接刺激颈动脉窦和主动脉
区的化学感受器，导致反射性呼吸抑制。 (2)硫化氢可直接作用于脑，低浓度时起兴奋作用；高浓 度时起抑制作用，引起呼吸中枢和血管运动中枢麻痹。 (3)硫化氢引起呼吸暂停、肺水肿以及血氧含量降低，可 致继发性缺氧，从而导致中毒人员发生多器官功能衰。 (4)硫化氢遇到眼睛和呼吸道粘膜表面的水分后分解， 对粘膜有强刺激和腐蚀作用，引起不同程度的化学性炎 症反应。对组织损伤最重，易引起肺水肿。 (5)硫化氢可使冠状血管痉挛、心肌缺血、水肿、炎性浸 润及心肌细胞内氧化，造成心肌损害。