遼河油田硫化氫治理研究

陳華（遼河油田公司中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010）

遼河油田硫化氫治理研究

陳華（遼河油田公司中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010）

硫化氫是一種危險(xiǎn)性的劇毒氣體，人體暴露在低濃度硫化氫環(huán)境下會(huì)慢性中毒，高濃度即可造成急性中毒甚至死亡。未脫硫天然氣直接排放，使員工在工作過(guò)程中存在一定的安全隱患，對(duì)操作員工及周圍村莊百姓的身體造成一定傷害。同時(shí)未脫硫化氫的天然氣排入大氣造成周邊大氣的嚴(yán)重污染。因此，為了保障人身健康、安全，減少對(duì)周圍環(huán)境的污染，必須對(duì)硫化氫進(jìn)行有效治理。

硫化氫；劇毒氣體；人身傷害；環(huán)境污染；有效治理

遼河油田通過(guò)40年的開發(fā)，形成了一整套適合遼河稠油、超稠油和高凝油等各種油品的開采技術(shù)，建成了全國(guó)最大的稠油、高凝油生產(chǎn)基地。但是隨著稠油油藏先進(jìn)開采技術(shù)的試驗(yàn)推廣，稠油井套管氣中H2S含量不斷升高，成為危及生產(chǎn)安全的新增風(fēng)險(xiǎn)。

油井中產(chǎn)生硫化氫的主要原因是∶原油中硫醇等有機(jī)硫化物在高溫下反應(yīng)生成硫化氫;地層中含硫礦物在高溫下反應(yīng)生成硫化氫。硫化氫的產(chǎn)出濃度隨著溫度的升高而逐漸增大，溫度在120～230℃時(shí)硫化氫濃度增加明顯。

1 遼河油田硫化氫治理介紹

2006年以來(lái)，集團(tuán)公司、油田公司共投入1億多元進(jìn)行硫化氫產(chǎn)生原因及防治措施研究，選用干法脫硫技術(shù)對(duì)油井產(chǎn)出液伴生氣中的硫化氫進(jìn)行治理，在齊40塊、洼38塊、杜84塊、杜66塊、杜80塊、杜813塊、曙1-27454、錦45塊、高3618塊共建設(shè)脫硫裝置97套，其中齊40塊、洼38塊、洼60塊、高3618塊已經(jīng)治理達(dá)標(biāo)。杜84塊、杜80塊、杜813塊、曙127454、錦45塊進(jìn)行了部分治理。脫硫處理裝置運(yùn)行以來(lái)，處理后H2S含量不超過(guò)10mg/m3，達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

目前遼河油田曙光采油廠、錦州采油廠等地區(qū)仍有部分含硫化氫區(qū)塊未進(jìn)行治理。

2 硫化氫脫硫工藝

2.1 脫硫方法選擇

對(duì)于遼河油田天然氣脫H2S而言，最佳方案是選擇采用干法脫硫，主要原因如下：

（1）天然氣中含硫量小，適用于干法脫硫而不適用于吸收法。

（2）干法脫硫技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、方便靈活、便于實(shí)施、能耗低、一次性投資少的優(yōu)勢(shì)。

（3）干法脫硫技術(shù)便于操作，脫硫裝置只是幾臺(tái)固定的脫硫塔，無(wú)需增加額外的操作人員。同時(shí)，脫硫劑飽和后可對(duì)單塔或雙塔脫硫劑進(jìn)行依次更換，實(shí)現(xiàn)脫硫生產(chǎn)不停產(chǎn)，確保處理后天然氣滿足要求。

（4）干法脫硫技術(shù)無(wú)二次污染，硫化氫飽和過(guò)的廢脫硫劑由脫硫劑生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)回收進(jìn)行無(wú)害化處理，整個(gè)脫硫過(guò)程無(wú)任何廢渣、廢液、廢氣產(chǎn)生，避免了給油田公司帶來(lái)新的環(huán)境危害。

（5）干法脫硫可脫除天然氣中所含的H2S，而吸收法只是分離H2S，H2S還需后續(xù)處理。

（6）中和法，廢堿液需再處理，工藝較干法脫硫復(fù)雜。

（7）干法脫硫已在遼河油田有較大范圍應(yīng)用，且應(yīng)用效果較好。建設(shè)與生產(chǎn)管理技術(shù)成熟、經(jīng)驗(yàn)豐富。

2.2 脫硫的工藝流程

各計(jì)量接轉(zhuǎn)站通過(guò)臥式分離緩沖罐、立式分離器和空冷器分離后的含硫化氫天然氣經(jīng)輸氣管線輸送至集中脫硫裝置處，通過(guò)干法脫硫生產(chǎn)工藝對(duì)含硫化氫天然氣進(jìn)行脫硫處理，脫硫后進(jìn)燃料氣系統(tǒng)用于加熱爐燃燒或放空，脫硫后硫化氫含量小于20mg/m3。脫硫過(guò)程中產(chǎn)生的污水進(jìn)已建的污油系統(tǒng)。

以遼河油田某廠含硫化氫天然氣治理為例，對(duì)所需脫硫設(shè)備計(jì)算結(jié)果如下：

建站位置管轄站氣量(m3/ d)硫化氫含量(mg/ m3)實(shí)際一次脫硫劑裝填量m3瓷球一次裝填量m3塔內(nèi)徑mm塔數(shù)量(座)實(shí)際更換脫硫劑周期（天）采2-9 6200 81 10．62 1．06 D1300 2 1095采4-60 6720 156 10．62 1．06 D1300 2 1095采2-9#采2-70#采2-81#采4-16#采4-60#采4-20#采4-58#采4-64#采4-66#

3 結(jié)語(yǔ)

遼河油田硫化氫治理采用簡(jiǎn)捷、適用的工藝技術(shù)方案，采用成熟可靠的設(shè)備、材料，能夠降低工程造價(jià)，滿足硫化氫綜合治理的需要。同時(shí)項(xiàng)目改造后可以消除硫化氫帶來(lái)的安全隱患，保護(hù)職工勞動(dòng)安全、減少對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境污染，同時(shí)充分回收和利用伴生氣資源，具有較高的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

[1]《天然氣》GB17820-2012.

[2]《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-93).

[3]戴金星.中國(guó)含硫化氫的天然氣分布特征、分類及其成因探討[J].沉積學(xué)報(bào)，1985，3（4）；109-120.

陳華（1984-），男，工程師，2007年畢業(yè)于遼寧石油化工大學(xué)油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)，現(xiàn)在中油遼河工程有限公司油氣儲(chǔ)運(yùn)所從事石油天然氣管道、油田地面集輸設(shè)計(jì)工作。