天然气中硫化氢含量的测定及安全防护(精)
浅谈天然气中硫化氢含量的测定及安全防护
作 用 ，促 进 硫 酸 盐 经过 还 原 反应 生 成 硫化 氢 ，是 生 成硫 化 氢 的 重要
原因。 ２ ． 热化 学原 因
根 据硫化 氢 的形 成机理 角 度看 ，将硫 化氢 热化 学 成因 分为 两个 类 型 。一方 面是 热解 成因 ，指在热 力 的影 响下 ，含 硫有 机化 合物 的杂 环 发 生断裂 形成 的。在 这生 成硫化 氢 的过程 中 ，首 先有 机化 合物 在热 力 的 作用 下成为 烃类 ，而干 酪跟 中的 杂原 子会 在温 度达 到一 定 的反应 程 度 后逐渐 发生 断裂 ，并生 成一 定浓 度 的气体 ，其 中就 含有 较低 浓度 的 硫 化氢 。而在 温度继 续升 高达 到发 生热解 反 应 的阶段 后 ，含硫 有机 化 合 物经 过 一系 列 的反应 后发 生 分解 反 应 ，从 而产 生 高浓 度 的硫化 氢 ， 因此干气 中的硫化 氢通常 通过这样 方式 形成 。
实验兮新
Ｃ ｈ ｉ … ｎ ａ Ｃ ｈ ｕ ｅ ｏ ｒ — 一 ｉ ｃ ａ ｌ ・ Ｔ ｒ ａ Ｊ ｄ ｅ
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月
浅谈天然气 中硫化氢含量 的测定及安全 防护
周胜红 黄 贺 张 伟 － 周 政
（ １ ． 中原油 田普光 分公 司采气厂 。四川 达州 ６ ３ ５ ０ ０ ０； ２ ． 江 汉油 田井下测试 公 司西南经 理部 ，重庆 ４ ０ ４ １ Ｏ ０ ）
由于岩浆 活动而产 生 的烘 烤作用 的影 响。
３ ． 岩 浆成 因
在 岩浆反 应的过 程 中 ，经过一 系列 的反 应会析 出硫化 氢 。
二 、天 然 气 中硫 化 氢 质 量 百 分 数 的 测 定 方 法
天然气中硫化氢含量的测定
天然气中硫化氢含量的测定天然气是一种重要的能源，广泛应用于工业、居民生活等领域。
然而，含有大量可燃气体的天然气中还含有硫化氢，硫化氢是一种危险的有毒气体，它会损害人们健康，同时也会破坏环境。
因此，测定天然气中硫化氢含量是必须的。
硫化氢的测定原理是利用它的光谱特征。
该实验的基本步骤如下：首先，采用全自动分析系统将天然气中的硫化氢收集，并将其净化后加入到有机溶剂中。
其次，将有机溶剂取出，加入一定量的硫化氢检测仪，用空气压缩机对检测仪内的空气进行加压，接着连接检测乙炔波长为251.745nm的离子流检测仪，用离子检测仪进行测量，最后在离子流检测仪上显示结果。
最后，根据测量结果来计算天然气中硫化氢的浓度，从而完成测定。
硫化氢在天然气中的浓度一般在0.010.6mol/m3之间，但这只能作为大致的参考，因为它是天然气中最活跃的成分之一，它的浓度会随着季节、温度、压力等各种因素而发生变化。
为了实现硫化氢浓度的准确测定，需要做出一些必要的准备。
首先，采用全自动分析系统进行天然气中硫化氢的收集，并将其净化后加入到有机溶剂中；其次，采用空气压缩机进行空气加压；第三，将有机溶剂取出，加入到硫化氢检测仪中；最后，将检测结果连接到离子流检测仪，实现硫化氢的浓度测定。
硫化氢的浓度测定对保护环境和防护人们的健康十分重要。
因此，完善天然气中硫化氢含量的测定技术，实现精确可靠的硫化氢浓度测定，不仅有助于更好地保护环境，同时也有助于提高工业生产的安全性和生产效率。
总之，硫化氢浓度测定是一项重要的工作，必须采取一定的技术手段，使其得以准确测定。
因此，为了更好地保护环境和防止人们健康受损，应加强对天然气中硫化氢含量的测定，并不断完善测定技术。
天然气中硫化氢含量的测定——碘量法影响分析结果的主要因素
点 需要 特别 注 意 。
２ １ １ 控 制好溶 液 的 酸度 ．．
量的碘溶液氧化生成 的硫化锌 ， 剩余 的碘用硫代硫 酸钠标准溶液滴定。但 是， 在实验室 和现场 的硫化 氢含量分析中 ， 特别是 在做现场天然 气中硫化氢含
Ｄｅ ｅ ｍｉ ｔｏ ｆＨｙ ｒ ｇ ｎ Ｓ ｌ ｄ ｎ Ｎａ ｕｒ ｌＧａ ｔ ｒ ｎａ ｉｎ ｏ ｄ ｏ ｅ ｕ ｆ ｅ ｉ ｔ ａ ｓ ｉ
Ｈｕ ｎ ｕ ｈ ｎ ａｇ Ｙ ｎｏｇ
（ ｅｒＣ ｉａＳｕｈ ｅｔ ｉ＆ Ｇ ｉｄＧ ｓＲ ｓａｃ ｎｔｕｅ ｈｎ ｄ ， ｉｈ ａ １２ ） Ｐ ｔ ｈｎ ｏ ｔｗ ｓ Ｏｌ ｏ ｓ ａ Ｆｅ ａ ｅｅｒｈＩｓｔｔ，Ｃ ｅｇ ｕ Ｓｅ ｕｎ６ ０ １ ｌ ｉ ３
维普资讯
２０ ０６年 ９月第 ｌ 卷 第 ３ ４ 期
防腐保温技术
２ ９
天 然气 中硫 化 氢 含 量 的 测 定 —— 碘 量 法 影 响分 析 结 果 的 主 要 因素
黄韵弘
（ 中国石油西南 油气 田公 司天然气研究院 ， 四川成 都双流县华 阳镇天研路 １ 号 ６０ １） １２３
现性。本文着重从溶液配制、 取样、 滴定操作三方面的细节上入手 ， 气样 中硫 化氢含 量分析进行 对
相 应 阐述 。
关键词 天然气 硫化氢
化学分析
Ｍ ａｎ Ｆａ ｔ ｒ ｎ Ａｎ ｌ ｓｓＲｅ ｕ ｔｏ ｏ ｉ ｅ ｒ ｎ ｉ ｃ ｏ ｓｏ ａ ｙ ｉ ｓ ｌ ｆＩ ｄ ｍ ｔ ｙ ｉ
天然气硫化氢测量标准
天然气硫化氢测量标准
天然气中的硫化氢是一种常见的有毒气体，它不仅对人体健康造成危害，还会对设备和环境造成损害。
因此，对天然气中的硫化氢含量进行准确的测量是非常重要的。
本文将介绍天然气硫化氢测量的标准方法，以便确保天然气质量和安全。
首先，天然气硫化氢测量的标准方法之一是使用气相色谱法。
这种方法通过将天然气样品注入气相色谱仪中，利用色谱柱对样品中的硫化氢进行分离和检测。
气相色谱法具有高灵敏度和准确性的优点，能够快速、准确地测量天然气中硫化氢的含量。
其次，天然气硫化氢测量的另一种常见方法是使用化学分析法。
这种方法通过将天然气样品与特定的试剂反应，生成可测量的化合物，从而间接测量硫化氢的含量。
化学分析法需要严格控制反应条件和试剂使用量，以确保测量结果的准确性和可靠性。
除了气相色谱法和化学分析法，还有一些其他方法可以用于天然气硫化氢的测量，例如红外吸收法和电化学法。
这些方法各有优缺点，适用于不同的测量场景和要求。
在进行天然气硫化氢测量时，需要严格遵守相关的标准和规范。
首先，应选择合适的测量方法和仪器设备，并对其进行校准和验证。
其次，应严格控制样品采集和处理过程，以避免外部因素对测量结果的影响。
最后，应对测量结果进行准确记录和分析，以便及时采取相应的措施。
总之，天然气中硫化氢的测量是一个重要的环节，直接关系到天然气的质量和安全。
通过选择合适的测量方法和严格遵守相关标准，可以确保天然气硫化氢含量的准确测量，从而保障人体健康和设备环境的安全。
希望本文介绍的天然气硫化氢测量标准方法对相关工作人员有所帮助。
GBT11060.1-天然气含硫化合物的测定第一部分用碘量法测定硫化氢含量
自然气含硫化合物的测定【1 】第1部分：用碘量法测定硫化氢含量1规模本部分划定了用碘量法测定自然气中硫化氢含量的实验办法.本部分实用于自然气中硫化氢含量的测定,测定规模：0%～100%.本部分不涉及与其运用有关的所有安然问题.在运用本部分前,运用者有义务制订响应的安然和呵护措施,并明白其限制的实用规模.2规范性引用文件下列文件中的条目经由过程GB/T11060的本部分的引用而成为本部分的条目.凡是注日期的引用文件,其随后所有的修正单（不包含勘误的内容）或修正版均不实用于本部分,然而,勉励依据本部分达成协定的各方研讨是否运用这些文件的最新版本.凡是不注日期的引用文件,其最新版本实用于本部分.GB/T6682剖析实验室用水规格和实验办法（GB/T6682－－2008,ISO3696：1987,MOD）GB/T13609自然气取样导则（GB/T13609—1999,ｅｑｖ ISO10715：1997）SY/T 6277含硫油气田硫化氢监测与人身安然防护规程3实验道理用过量的乙酸锌溶液接收气样中的硫化氢,生成硫化锌沉淀.参加过量的碘溶液以氧化生成的硫化锌,残剩的碘用硫代硫酸钠尺度溶液滴定.4试剂和材料4.1 实验用水为蒸馏水.应相符GB/T6682划定的三级水的技巧请求.4.2 重铬酸钾：基准试剂.4.3 硫代硫酸钠（Ｎa2S2O3・5Ｈ2O）：剖析纯.4.4 碘：剖析纯.4.5 碘化钾：剖析纯.4.6 可溶性淀粉：剖析纯.4.7 无水碳酸钠：剖析纯.4.8 乙酸锌［Zn（CH3COO2）2・2Ｈ2O]：剖析纯.4.9 乙醇：质量分数不低于95%,剖析纯.4.10 盐酸：剖析纯.4.11 硫酸：剖析纯.4.12 冰乙酸：剖析纯.4.13 氢氧化钾：化学纯.4.14 氮气：体积分数不低于99.9%.4.15 氢氧化钾溶液（200g/L）.4.16 盐酸溶液（1＋2）.4.17 盐酸溶液（1＋11）.4.18 硫酸溶液（1＋8）.4.19 乙酸锌溶液（5g/L）：称取6ｇ乙酸锌,溶于500mL水中.滴加一滴～二滴冰乙酸并搅动至溶液变清澈,参加30mL乙醇,稀释至1L.4.20 碘储备溶液（50g/L）：称取50ｇ碘和150g碘化钾,溶于200mL水中,加人1mL盐酸,加水稀释至1L,储存于棕色试剂瓶中.4.21 碘溶液（5g/L）：取碘储备溶液（4.20）稀释配制.4.22 碘溶液（2.5g/L）：配制办法同4.21.4.23 硫代硫酸钠尺度储备溶液［c（Na2S2O3）＝0.1mol/L］称取26g硫代硫酸钠和1g无水碳酸钠,溶于1L水中.徐徐煮沸10min,冷却,储存于棕色试剂瓶中,放置14d,倾取清液标定后运用.称取在120℃烘至恒重的重铬酸钾0.15g,称准至0.0002ｇ,置于500mL碘量瓶中,参加25mL水和2g碘化钾,动摇,使固体消融后,参加20mL盐酸溶液（4．16）或硫酸溶液（4．18）.立刻盖上瓶塞,轻轻动摇后,置于暗处10min.参加150mL 水.用硫代硫酸钠溶液滴定.近终点时,参加2mL ～3mL 淀粉指导液,持续滴定至溶液由蓝色变成亮绿色.同时作空白实验.硫代硫酸钠尺度储备溶液的浓度ｃ按式（1）盘算：32110)(03.49mc ⨯-=V V (1)式中：c ——硫代硫酸钠尺度储备溶液的浓度,单位为摩尔每升（mol/L ）; m ——重铬酸钾的质量,单位为克(g);V 1——试液滴准时硫代硫酸钠溶液的耗量,单位为毫升（mL ）; V 2——空白滴准时硫代硫酸钠溶液的耗量,单位为毫升（mL ）; ——M （1/6K 2Cr 2O 7）,单位为克每摩尔（g/mol ）./ 两次标得硫代硫酸钠溶液的浓度相差不该超出0.0002mol/L. 4.24 硫代硫酸钠尺度溶液［c （Na 2S 2O 3）=0.02mol/L]取新标定过的硫代硫酸钠尺度储备溶液（4．23）,用新煮沸并冷却的水精确稀释配制. 4.25 硫代硫酸钠尺度溶液［c （Na 2S 2O 3）=0.01mol/L] 配制办法同4.24.4.26 淀粉指导液（5g/L ）：称取1g 可溶性淀粉,参加10mL 水,搅拌下注入200mL 滚水中,再微沸2min,冷却后,将清液倾入试剂瓶中备用.该溶液于运用前制备. 4.27 针形阀. 4.28 螺旋夹.4.29 接收器架：见图1.单位为毫米5仪器5.1 定量管见图2,容积及响应的尺寸见表1,量管容积需预先测定,测定办法见附录A.5.2 稀释器见图3.5.3 接收器见图4,内附玻璃孔板,板上平均散布有20个直径0．5mm～1mm的小孔.表1定量管的容积尺寸容积mL 长度mm内径mm5 44 1210 65 1425 100 1850 100 25100 160 30250 200 40500 250 505.4 湿式气体流量计：分度值0.01L,示值误差土1%.5.5 主动滴定仪或棕色酸式滴定管：量管容量25mL.5.6 温度计：测量规模0℃～50℃℃.5.7 大气压力计：测量规模80kPa106kPa,分度值0.01kPa.5.8 医用打针器：5mL.10mL.30mL.50mL和100mL各一支.为附录B“自然气中硫化氢含量的快速测定办法”的取样仪器.应有优越的密封性,运用前应采取称量纯水的办法对打针器的容积进行校核.6取样 6.1 一般划定 按GB/T13609履行.硫化氢剧毒,取样时的安然留意事项按SY/T 6277履行. 6.2 试样用量硫化氢的接收应在取样现场完成.每次试样用量的选择见表2.表2试样参考用量表估计的硫化氢浓度试样参考用量mL 体积分数%质量浓度mg/m 31500001000006.3 取样步调6.3.1 硫化氢含量高于0.5%的气体用短节胶管依次将取样阀.定量管.转子流量计和碱洗瓶衔接,打开定量管活塞,徐徐打开取样阀,负气体以1L/min～2L/min的流量经由过程定量管,待通气的气量达到15倍～20倍定量容积后,依次封闭取样阀和定量管活塞.记载取样点的情形温度和大气压力.也可按附录B中划定的步调进行测定.6.3.2 硫化氢含量低于0.5%的气体取样和接收同时进行,见7.1.2.7 剖析步调7.1.1硫化氢含量高于0.5%的气体接收装配见图5.于接收器中参加50mL乙酸锌溶液,用洗耳球在接收器进口轻轻地煽动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头玻璃管中可能消失的硫化氢.用短节胶管将图中各部分慎密对接.打开定量管活塞,徐徐打开针型阀,以300mL/min～500mL/min的流量通氮气20min,停滞通气.7.1.2硫化氢含量低于0.5%的气体接收装配见图6.于接收器中参加50mL乙酸锌溶液,用洗耳球在接收器进口轻轻地煽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慎密对接.全开螺旋夹,徐徐打开取样阀,用待剖析气经排空管充分置换取样导管内的气体.记载流量计读数,作为取样的初始读数.调节螺旋夹负气体以300mL/min～500mL/min的流量经由过程接收器.接收进程平分几回记载气体的温度.待经由过程表2中划定量的气样后,封闭取样阀.记载取样体积.气体平均温度和大气压力.在接收进程中应防止日光直射.1——气体管道;2——取样阀;3——螺旋夹;4——排空管;5——接收器; 6——温度计; 7——流量计.图6硫化氢含量低于0.5%的接收装配示意图取下接收器,用吸量管参加10mL （或20mL ）碘溶液（4.21）.硫化氢含量低于0.5%时应运用较低浓度的碘溶液（4.22）.再参加10mL 盐酸溶液（4.17）,装上接收器头,用洗耳球在接收器生齿轻轻地煽动溶液,使之混杂平均.为防止碘液挥发,不该吹空气鼓泡搅拌.待反响2min ～3min 后,将溶液转移进250mL 碘量瓶中,用硫代硫酸钠尺度溶液（4.24）或（4.25）滴定,近终点时,参加1mL ～2mL 淀粉指导液,持续滴定至溶液蓝色消掉.按同样的步调作空白实验.滴定应在无日光直射的情形中进行. 8盘算8.1 气样校订体积的盘算 8.1.1 定量管计量的气样校订体积定量管计量时气样校订体积Vn.按式（2）盘算：t P VV +⨯=2.2732.2933.101n (2)式中：V n ——定量管计量的气样校订体积,单位为毫升（mL ）; V ——定量管容积,单位为毫升（mL ）; P ——取样点的大气压力,单位为千帕（kPa ）; t ——取样点的情形温度,单位为摄氏度（℃）. 8.1.2 流量计计量的气样校订体积流量计计量时气样校订体积V n 按式（3）盘算：t P P VV n +⨯-=2.2732.2933.101v (3)式中：V n ——定量管计量的气样校订体积,单位为毫升（mL ）; V ——取样体积,单位为毫升（mL ）;P ——取样时的大气压力,单位为千帕（kPa ）; P v ——温度ｔ时水的饱和蒸气压,单位为千帕（kPa ）; t ——气样平均温度,单位为摄氏度（℃）. 8.2 硫化氢含量的盘算质量浓度ρ（g/m 3）按式（4）盘算：32110)(c 04.17⨯-=Vn V V ρ (4)体积分数φ（%）按式（5）盘算：100c 88.11n21⨯-=V V V ）（ϕ (5)式中：Ρ——硫化氢质量浓度,单位为克每立方米（g/m 3）; φ——硫化氢体积分数,%;ｃ——硫代硫酸钠尺度溶液的浓度,单位为摩尔每升（mol/L ）; V 1——空白滴准时,硫代硫酸钠尺度溶液耗量,单位为毫升（mL ）; V 2——品滴准时,硫代硫酸钠尺度溶液耗量,单位为毫升（mL ）; V n ——气样校订体积,单位为毫升（mL ）;17．04——M （1/2H 2S ）,单位为克每摩尔（g/mol ）;11．88——在20℃和101．3kPa 下的Ｖm （1/2H 2S ）,单位为升每摩尔（L ／mol ）. 取两个平行测定成果的算术平均值作为剖析成果,所得成果大于或等于1%时保存三位有用数值小于1%时保存两位有用数字.9周详度9.1 反复性在反复性前提下获得的两次自力测试成果的差值不超出表3给出的反复性限,超出反复性限的情形不超出5%.9．2再现性在再现性前提下获得的两次自力测试成果的差值不超出表4给出的再现性限,超出再现性限的情形不超出5%.表3反复性表4再现性附录 A（规范性附录）定量管容积的测定A．1道理将定量管装满水,称量装入水的质量,盘算定量管的容积.A ．2测定步调将定量管湿润并抽真空后,于天平上称量（容积5mL ～50mL,精确至0.02g,容积100mL ～500mL,精确至0.1g)后,装满（包含活塞的旋塞通道）水,封闭进口活塞,于天平室内放置2h,封闭出口活塞,用滤纸条吸干出进口玻璃管中的水,再次称量,记载装入水的质量和天平室温度.A ．3盘算定量管的容积Ｖ（mL ）按式（A ．1）盘算：ρmV =.............(A.1)式中：V ——定量管的容积,单位为升（L ）;m ——装入水的质量,单位为克（ｇ）;ρ——测定温度下水的密度,单位为克每毫升（g/mL ）.附 录 B（规范性附录）自然气中硫化氢含量的快速测定办法B ．1实用规模本办法实用于自然气中硫化氢含量的测定,测定规模：0.5%～100%.B ．2办法提纲用过量的乙酸锌溶液接收气样中的硫化氢,生成硫化锌沉淀.加人过量的碘溶液以氧化生成的硫化锌,残剩的碘用硫代硫酸钠尺度溶液滴定.B ．3取样按6.1的请求.B ．3．2试样用量硫化氢的接收应在取样现场完成.每次试样用量的选择见表B ．1.表B．1试样用量选择表估计的硫化氢浓度% 试样用量mL0.5～5 ≥1005～10 5010～20 2520～50 1050～100 5B．3．3样品接收瓶的预备接收装配见图B．1.用一个250mL锥形瓶作接收瓶,向个中参加50mL乙酸锌接收液,用50mL或100mL打针器经紧靠弹簧夹1的胶管刺入,多次抽出接收瓶3中的空气.每次抽出30mL～50mL.空气,待抽出气体总量达到150mL后．停滞抽气.1.2——弹簧央3——接收瓶4——打针器图B．1硫化氢的接收装配B．3．4取样步调用短节胶管依次将取样阀.湿润管和碱洗瓶衔接,打开弹簧夹,徐徐打开取样阀,让其排放样品气,同时用干净湿润的打针器取样.用气体样品冲洗打针器四次～五次后正式取样.取样时应让瓶内的气体压力将打针器芯子推到所需刻度,取好后立刻注入（吸入）已抽真空的锥形瓶中.记载取样点的情形温度和大气压力.B．4剖析步调B．4．1接收强烈动摇接收瓶2min～3min,然后打开弹簧夹,吸人少量的空气,再强烈动摇接收瓶1min,取下胶塞进行滴定.B．4．2滴定用吸量管向接收瓶中参加10mL（或20mL）碘溶液（4.21）.再参加10mL盐酸溶液（4.17）摇匀.待反响2min～3min后,用硫代硫酸钠尺度溶液（4.24）或（4.25）滴定,近终点时,参加1mL～2mL淀粉指导液,持续滴定至溶液蓝色消掉.按同样的步调作空白实验.滴定应在无日光直射的情形中进行.B．5盘算盘算按第8章的划定.B．6周详度周详度相符第9章的请求.。
含硫油气井中的硫化氢气体检测和防护应急程序探讨
含硫油气井中的硫化氢气体检测和防护应急程序探讨发布时间：2021-06-10T11:04:37.700Z 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：金敏[导读] 硫化氢是油气井勘探开发时从石油中的有机硫化物中分解而成，具有无色剧毒的特点，对人体伤害巨大，高浓度硫化氢可致人死亡。
本文探讨了硫化氢气体检测及防护应急程序。
胜利石油工程公司培训中心(党校)石油工程技术培训部金敏摘要：硫化氢是油气井勘探开发时从石油中的有机硫化物中分解而成，具有无色剧毒的特点，对人体伤害巨大，高浓度硫化氢可致人死亡。
本文探讨了硫化氢气体检测及防护应急程序。
关键词：硫化氢成因来源；硫化氢检测；应急管理程序石油天然气井的勘探开发过程中，尤其是钻探高压深井时，极有可能钻遇含有硫化氢的地层，我国已开发的油田中不同程度的含有硫化氢气体，有些地区含量极高，如华北油田晋县赵兰庄气田含硫化氢体积比高达92％，四川I石油管理局含硫化氢气田约占已开发气田的78.6％。
硫化氢是仅次于氰化物的剧毒物，是极易致人死亡的有毒气体。
一旦硫化氢含量超标的油气井发生井喷失控，将会导致灾难性的悲剧。
一、含硫油气井发生硫化氢泄漏时的主要检测方式1.现场取样化验室测定法现场取样化验室测定法：这种测定法测定的硫化氢浓度精度高，但是测定的程序复杂繁琐，得到的数据不及时。
2.现场直接测定法现场直接测定法：这种测定法检测硫化氢迅速，是目前含硫油气井发生泄漏时现场使用的主要检测方法。
用到的仪器设备有：①便携式硫化氢检测仪：现场作业人员随身携带。
②固定式硫化氢检测仪：安装在现场硫化氢易泄漏的地点。
含硫油气井勘探开发现场必需24h连续监测硫化氢的浓度，因此需要安装固定式硫化氢检测仪。
③正压式空气呼吸器：在含硫油气井现场作业时，一旦发现有硫化氢泄漏，必须穿戴正压式空气呼吸器，只有这样才能保证作业人员的生命安全。
二、含硫油气井发生硫化氢气体泄漏时的应急管理程序进入含硫地区进行石油钻探作业前，必须制定一个切实可行和行之有效的应急管理预案，它不仅能够保证石油钻探作业的顺利进行，一旦硫化氢气体泄漏，还能够控制事故的扩大，降低事故后果的严重程度，避免财产损失，保证作业人员和周边公众的生命安全。
天然气中硫化氢含量的测定与分析
338管理科学与工程技术GUANLIKEXUEYUGONGCHENGJISHU一、前言准确测定天然气中硫化氢的含量不仅为地质上分析气井在该生产层位的生产状况、生产动态提供重要数据，而且天然气中因为硫化氢存在，对管线、设备产生一定的腐蚀，影响管线、设备的安全运行；另外,硫化氢本身为有毒气体，威胁到员工的人身安全。
所以准确测量天然气中硫化氢含量的意义重大。
现在集气站的各个生产气井的硫化氢检测，采用碘量法现场检测。
一般生产井监测频率为每年两次，上下合采生产井每季度监测一次。
但从近两年的监测数据来看，每口气井的监测数据都有所波动，而且有一部分气井的硫化氢数据波动范围超出了规定要求，需要增加检测的频次，为气井的生产动态分析提供准确数据。
结合实际现场分析，我们经常遇到与分析标准中不相符的问题或是标准中没有提及的一些问题。
二、碘量法测定硫化氢的原理及操作步骤（一）原理用过量的乙酸锌溶液吸收天然气中的硫化氢，生成硫化锌白色沉淀。
加入过量的碘溶液，在酸性条件下氧化生成碘化锌，剩余的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定，与空白滴定相对比可测出硫化氢的含量。
化学反应方程式如下：H 2S+Zn(C H 3COO)2=ZnS ↓+2CH 4COOH Zn S+I 2=Zn I 2+SI2+2Na2S 2O 3=Na2S 4O 6+2NaI （二）分析结果的计算（1）气体校正体积Vn (L)的计算Vn =K ×V ×(P －Pv )×293.2/[101.3×(273.2＋t)]（2）硫化氢含量的计算质量浓度ρ(mg /m 3)，其计算公式：ρH 2S =17.04×C ×(V1－V2)×1000×101.3/Vn三、碘量法现场测定硫化氢的影响因素分析研究（一）溶液配制及滴定过程的影响因素分析1、溶液配制及存放条件的影响固体Na2S 2O 3.5H 2O 容易风化，常含有一些杂质（如S,Na 2SO 4，NaCl ，Na 2CO 3等）并且配置好的Na 2S2O 3溶液不稳定，容易分解。
《硫化氢防护技术》
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 硫化氢及二氧化硫的基本知识
3、通过裂缝等通道，下部地层中硫酸盐层的硫化氢上窜，在 非热采区，因底水运移，将含有硫化氢的地层水推入生产井而 产生硫化氢。 4、修井泥浆高温分解。 （1）磺化酚醛树脂100℃分解成H2S。 （2）三磺（丹煤、褐煤、环氧树脂)150℃分解成H2S 。 （3）磺化褐煤130℃分解成H2S。 （4）本质素硫酸铁铬盐180℃分解成H2S 。 （5）丝扣油高温与游离硫反应生成H2S。一般含H2S井禁用红 丹丝扣油。 5、另外在石油天然气加工、集输场所，进行管线清洗、处理 时，处理剂发生化学反应而产生硫化氢。
4、硫化氢对人体的危害：
吸入高浓度[大于150mg/m³（100ppm）]的硫化氢 气体会导致气喘，脸色苍白，肌肉痉挛；当硫化氢 浓度大于1050mg/m³(700ppm）时，人很快失去知觉 ，几秒钟后就会窒息，呼吸系统和心脏停止工作， 如果未及时抢救，会迅速死亡；而当硫化氢气体浓 度大于3000mg/m³(2000ppm)时，人体只需吸一口硫 化氢气体，就很难抢救而立即死亡。 （罗家16H井：含H2S:125g/m³）
警示：应充分认识到硫化氢能使嗅觉失灵，使人 不能发觉危险性高浓度硫化氢的存在。
硫化氢及二氧化硫的基本知识
二、二氧化硫的基本知识
1、二氧化硫的性质
二氧化硫是硫化氢在空气中燃烧的产物，二氧 化硫的化学分子式：SO2；分子量：64.06；通常物 理状态： 无色气体，比空气重；沸点：-10.0℃（ 14℉）；可燃性：不可燃，由硫化氢燃烧形成；溶 解性：易溶于水和油，溶解性随溶液温度升高而降 低。
硫化氢及二氧化硫的基本知识
不同浓度下二氧化硫对人体的危害
硫化氢及二氧化硫的基本知识
三、有害气体浓度的概念
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(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γ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γ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:原子能出版社,1995.[2]徐克尊.粒子探测技术[M ].上海:科技出版社,1981.[3]魏宝文.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—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]1002-1183(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80℃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(130℃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 2005V ol 115N o 15计量装置及应用M EASU REM EN T EQU IPM EN T 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①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300~500ml/min 的流量通氮气20min ,停止通气。
②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 ×p /10113kPa ×29312℃/(27312℃+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,℃。
(2硫化氢质量分数低于015%的天然气①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300~500ml/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。
②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 ×(p -p V/10113kPa ×29312℃/(27312℃+t(2式中:V n 为气样校正体积,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,℃;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2~3min 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1~2ml 淀粉指示剂,继续滴定至溶液蓝色消失。
按同样的步骤做空白试验。
(4硫化氢质量分数的计算①质量浓度按式(3计算ρ=17104c (V 1-V 2/V n ×10-3(3②体积分数按式(4计算φ=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/mol ;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6~12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/T5087—2003《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。
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