油气工业生物及化学硫化氢清除剂研究进展

在油气工业,硫化氢具有剧毒和强腐蚀性,会威胁人员安全,破坏设备和管道,必须及时清除。其中最常用的是化学清除剂,其与水/油/气相中的硫化氢结合,可转化为无毒、腐蚀性较弱、易于清除的物质。对于酸性气体,可以直接添加化学清除剂,也可以通过吸收或吸附等方法处理。此外,在钻井液等石油工程领域,亦广泛使用吸附型硫化氢清除剂。研究表明,活性纳米材料(NASS)和生物酶制剂是新型的高效硫化氢清除剂。NASS通过先进化学纳米技术工艺制造,无毒、无害,具有比表面积大、孔隙率高、形态独特、附加表面官能团等特性,且其反应活性高、化学选择性强,能够吸附各种有害化学物质。由于NASS的化学反应活性中心集中在更大的表面积上,且有更高的孔隙率,可将清除剂有效时间延长4~6倍。生物酶制剂是利用重组DNA和蛋白质表达技术开发的新颖的硫化氢清除剂。它是通过克隆嗜热菌的cDNA序列,并在合适载体中编码和表达,获得的一种功能蛋白质。实验室和现场试验表明,在盐水、原油和混合液中,生物酶清除剂能有效降低硫化氢,去除率为72%~90%。本文总结了油气工业中各种硫化氢清除技术,以及存在的问题和解决办法,指出应重点研发完全可再生的吸附清除剂技术,同时,环保高效的生物纳米技术将是重要发展方向。

生物化学串联除臭在城镇污水处理厂配水井中针对硫化氢去除的实际应用

生物-化学串联除臭工艺适用于城镇污水处理厂针对硫化氢的去除。文中从该工艺的原理、特点、优缺点以及在城镇污水厂中的实际应用等几个方面出发,全面阐述生物-化学串联工艺的实际应用。

渤海某油田硫化氢成因分析

研究硫化氢(H_(2)S)成因对于治理油气成藏具有重要意义。H_(2)S有3类成因,具体为含硫有机化合物热裂解成因、硫酸盐热化学还原成因和生物成因。结果表明,钻井液中携带大量硫酸盐还原菌和硫酸盐是油田H_(2)S的主要成因,含硫有机物热裂解是油田H_(2)S的次要成因。

脱氮硫杆菌氧化硫化氢过程中的生物氧化和化学氧化

在好氧反应器中研究了不同条件下H2S生物氧化和化学氧化之间的关系.结果表明,在pH为6～8、温度为25～35℃和溶解氧浓度为10.5mg·L-1时,当硫化氢进气摩尔流速稳定在2.1mmol·L-1·h-1时,脱氮硫杆菌(Thiobacillusdenitrificans)氧化硫化氢的生物氧化速率可达到1.9mmol·L-1·h-1以上,此时硫化物在液相的累积摩尔速率和H2S出口摩尔流速均很低;化学氧化速率随pH、温度和溶解氧浓度的增加而增大,可达到0.33mmol·L-1·h-1～0.45mmol·L-1·h-1;化学氧化速率在最佳菌体生长条件范围内占总氧化速率的比值较小,为8.6～19.1%,而随着pH值、温度的降低这一比值上升至29%～43.7%.

[生物化学] 上海科学家揭示人体内硫化氢的“保护作用”机制

据新华网2013年4月1日援引《中国科学报》报道，复旦大学上海医学院教授朱依纯带领科研团队，跨学科联合复旦大学基础医学院、药学院和生物医学研究院等单位，发现硫化氢“受体”及其分子开关，揭开了体内硫化氢“保护作用”形成的机制。该研究对我国研制治疗心血管疾病和代谢综合征的自主知识产权新药具有重要意义。相关成果在线发表于《抗氧化剂与氧化还原信号》。

基于生物质发酵的硫化氢浓度检测系统

针对分析化学法检测气体成分存在无法连续测定和现场测定的缺陷,设计了一种利用三电极电化学传感器作为气敏元件的实时检测方案检测生物质发酵沼气中的硫化氢浓度。方案以MSP430F169单片机为核心,借助电化学传感器对硫化氢浓度信息进行采集、处理、显示和传输。系统达到了实际检测的精度需求,且测量具有高度的可重复性和线性度。此外,系统采用了中位值滤波和温度补偿算法,提高了系统的稳定性。

中国高含硫化氢天然气的形成及其分布

含硫化氢天然气是天然气资源的重要组成部分,也是硫磺的重要来源之一。中国高含硫化氢天然气资源丰富,主要分布在渤海湾盆地陆相地层的赵兰庄气田、罗家气田和四川盆地海相地层的渡口河、罗家寨、中坝、威远、卧龙河等气田。这些气田中硫化氢含量一般为5%～92%左右,主要分布在富含膏盐层的油气区中,硫化氢主要为硫酸盐热化学还原作用形成的,赵兰庄气田早期可能存在微生物还原作用形成的硫化氢;膏盐层的分布位置对硫化氢的生成量和形成条件具有一定的控制作用。

兰坪金顶铅锌硫化物成矿中硫化氢成因

滇西北兰坪金顶超大型铅锌矿床是目前中国最大的铅锌矿床,也是世界上形成时代最新且唯一的陆相沉积岩容矿的超大型铅锌矿床。为探讨金顶铅锌矿所需大量硫化氢的形成机理,对矿区含有机质包裹体均一温度、硫同位素、碳同位素进行了测试、整理和分析。研究表明:金顶矿区广泛分布的石膏、硬石膏和丰富的有机物质为生成大量硫化氢提供了重要条件;在早期成岩矿化阶段,温度相对较低,以生物还原作用产生硫化氢为主;在主成矿期,伴随着深部幔源流体的上涌,温度升高,油气的高温热化学还原作用产生大量硫化氢。

铁离子吸收氧化法处理天然气中硫化氢的研究进展

综述了铁离子吸收氧化法脱除H2S技术的反应机理研究进展,为该技术的工艺研究提供理论依据.介绍了该技术中的典型工艺及其原理,根据各个工艺的优缺点提出:Fe3+离子的快速再生,脱硫液中铁离子的稳定性以及H2S脱除过程中副反应的控制是关系各个工艺应用和发展的主要研究方向.在日益提高的工艺经济性需求下,生物化学方法脱除H2S技术是天然气脱硫值得选择的发展方向,其中菌种筛选及培养技术是其研究的关键因素.

硫化氢治理技术研究进展

介绍了目前国内外硫化氢治理技术的研究进展,包括：化学法、物理法、生物法等,提出了今后研究的重点和发展方向。

天然气中硫化氢产生机理及处理工艺研究进展

本文通过对国内外文献资料的调研,详细论述了天然气中硫化氢的产生机理,介绍了目前处理硫化氢的工艺技术,提出了硫化氢成因及处理研究中存在的问题,进而为含硫化氢油气田的合理、安全开发奠定理论基础。

铁新井田太原组煤层硫化氢成因分析

为研究铁新矿太原组煤系地层硫化氢成因,探讨从井田地质特征和地层沉积历史方面进行分析,根据地层沉积环境及典型矿物质研究硫化氢成因.铁新井田位于山西中隆起、沁水拗陷霍西向斜北部,灵石-富家滩复背斜北西翼,井田地层包括奥陶系、石炭系、上第三系上新统和第四系,海陆交替沉积.主采煤层为石炭系上统太原组,顶板海相灰岩沉积.10号煤富含黄铁矿结核,成煤过程中在硫酸盐还原菌作用下生成大量硫化氢.煤层底板奥陶系中统峰峰组富含石膏矿,裂隙水发育,地层沉积期硫酸盐热化学还原生成大量硫化氢,通过地层岩体裂隙侵入煤系地层中,使煤层硫化氢含量增大.研究表明:铁新矿太原组煤层硫化氢成因主要为微生物硫酸盐还原作用和硫酸盐热化学还原作用.

渤海海域渤中凹陷西南环硫化氢特征及成因机制研究

渤海海域渤中凹陷西南环B25-A油田、B22-A构造钻井过程中发现微量硫化氢,B21-B、B22-A构造天然气藏中也检测出微量硫化氢。硫化氢存在四类主要成因机制,包括含硫有机化合物的热裂解、硫酸盐热化学还原(TSR)、生物作用成因(BSR)及次生成因,B22-A、B21-B奥陶系天然气藏地层温度超过170°,硫化氢由含硫有机化合物的热裂解形成,B22-A东营组钻井过程中的硫化氢是从下伏碳酸盐潜山运移并富集于储层中。通过B25-A油田地层中硫含量、沉积环境、硫酸盐含量、原油色谱特征等分析认为,硫化氢是由细菌降解原油而成。渤海海域富含硫酸盐地层较少,不存在高含量硫化氢产生的条件。通过硫化氢的成因机制研究和地质条件分析,可以预测硫化氢出现的地层和含量范围;硫化氢的存在在一定意义上对油气成藏具有指示作用。

油井硫化氢成因分析及防治技术研究

一、油井硫化氢成因分析针对富11稀油区块和坨26稠油区块油井硫化氢含量超出油井安全临界浓度30mg/m3的问题,对2个区块的8口典型井开展硫化氢的生物成因和热化学成因分析,明确硫化氢的来源,以便于为油井硫化氢的治理提供依据。1.稀油区块硫化氢成因富11属于稀油区块,井口温度较低,通常低于60℃。低温下的硫化氢,生物成因通常占相当的比例。生物成因硫化氢的生成机理为,在厌氧条件下,硫酸盐还原菌SRB利用硫酸根进行生长代谢,生成硫化氢。

硫化氢脱除系统Eliminator

Eliminator是一种节省成本的、可去除硫化氢和硫醇的系统，设计用于处理酸性气和酸性液体，并能够进行适当的混合。而且，还能用于去除淤泥中的H2S。Eliminator的化学原理简单，反应速度极快，与H2S和硫醇反应，生成非腐蚀性的、无危险性的、可生物降解的副产品。副产品的处置较容易，某些情况下，副产品可以抑制加工设备的腐蚀。

页岩气藏中硫化氢成因研究进展

传统观点认为页岩气藏中不含硫化氢或含有微量的硫化氢,然而在近10年的勘探开发实践中,已有9个页岩气藏发现了低—特高含量硫化氢,其中,高—特高含量的硫化氢多出现于钙质页岩气藏中。根据硫化氢形成时间的先后顺序,通常将"地质天然"和"施工人造"视为硫化氢出现在页岩区带中的两大主因,前者侧重于论证地质历史中天然地质作用所生成的原生硫化氢在气藏内的残留或运移过程;后者强调施工作业(钻井、水力压裂)过程中带入的微生物和化学物质在复杂井底环境中发生多类别作用后形成的后生硫化氢在气藏中的新生出现。"施工人造"因素的提出为解读页岩气藏中出现的硫化氢提供了新的思路,但目前尚未得到普遍关注;同时,其与"地质天然"因素间的互斥或互补的关联尚未梳理清晰。未来的工作应进一步开展页岩气藏中硫化氢的原生供给能力评价研究,同时应基于现场生产数据深入发掘及建立系统的后生硫化氢成因判别标志和产出预测,以深化认识页岩气藏中硫化氢的成因机制,为后续的页岩气勘探开发提供理论支撑。

用生物滴滤池取代化学处理H2S成本大大节省

加利福尼亚大学的研究人员已将在该州橙县卫生区一现有大规模(16000m^3/h)碱化学洗涤器改成生物滴滤池，连续八个多月的操作表明，改换的洗涤器，1．6s的短接触时间就能除去97％能上的硫化氢，与通常碱化学洗涤器效果相当，全年操作成本(化学品和电)节省30000美元/a，投资回收期1．5—2a。

清除天然气中H2S含量的化学剂自动注入控制系统

介绍了向天然气管线中注硫化氢清除剂的自动化控制系统的新的矿场应用。该自动化系统集现有技术于一体，不仅节省费用，而且证明其在满足合同天然气销售要求的硫化氢含量方面是可靠的。该自动化系统提供的效益是多方面的，可体现在节省工时、安全和优化化学剂的用量上。不需要间联检查硫化氢含量和调整化学剂泵，节省了雇员的时间。出于雇员不必人工检查硫化氢含量，因此，不用打开释放含有硫化氢的天然气阀门，提高了安全性。该自动化系统还通过对系统的不断监测和保持Ｈ２Ｓ含量在天然气销售允许的范围之内来优化化学清除剂的使用。集气系统中的Ｈ２Ｓ含量是动态的、连续变化的，影响因素有新井投产．生产井关闭、不同井的Ｈ２Ｓ含量的变化等。该自动化系统可自动调节这些改变，实现Ｈ２Ｓ化学清除剂的最经济使用。

生物化学脱硫在沼气发电中的应用

沼气中含有有害气体硫化氢,其在回收利用过程中,燃烧产生的二氧化硫对机械设备具有腐蚀性,且污染大气。由于啤酒行业污水处理产生的沼气含有有害气体硫化氢,文中介绍了一种利用生物化学脱硫法去除沼气中的硫化氢气体的技术;经过生物化学脱硫后沼气硫化氢含量低于200×10-6,有效保护了燃气内燃发电机组的发动机。

四川盆地东部长兴组——飞仙关组气藏地球化学特征及气源探讨

四川盆地上二叠统长兴组生物礁和下三叠统飞仙关组鲕滩是“九五”期间的勘探重点 ,通过对长兴组—飞仙关组气藏的烃源岩、储层沥青和天然气的地球化学研究 ,确认了上二叠统的滨岸煤系泥岩和海槽相碳酸盐岩为主要烃源岩 ,长兴组—飞仙关组气藏天然气主要来源于下伏的上二叠统烃源岩 ,天然气以垂相运移为主 ,飞仙关组部分气藏天然气中硫化氢含量较高与储层中膏岩层的分布和热硫酸盐还原作用有关 ,上述这些特征与沉积相带密切相关。