HF-H2SO4-仲辛醇体系中硝酸对高纯氧化铌生产的影响研究

针对某企业高纯氧化铌产品中铜、铁等杂质元素含量超标的情况进行了研究,分析了质量事故形成的原因。结果表明:由于氢氟酸中混入的硝酸在萃取过程中迅速地将仲辛醇氧化成有机酸,对高纯氧化铌的酸洗工序造成干扰,致使产品中铜、铁等杂质元素的含量超标。

高含硫气藏H2S含量对凝析气相态的影响

针对塔中Ⅰ号气田Ⅱ区凝析气井中H2S含量差异较大这一现象,提出了含H2S的高压物性实验评价方法。向现场分离气中加入不同量的纯H2S气体,将现场凝析油与该气体以恒定生产气油比复配获得不同H2S含量的样品,在地层温度下进行实验,研究不同H2S含量对凝析气相态特征参数的影响。研究表明,H2S含量增加,井流物中CO2,N2,C1 C 5和C6+含量减小;露点压力呈线性降低,该样品的H2S含量每增加1%,露点压力下降0.67MPa;反凝析油饱和度基本不变,但反凝析油析出时间推迟,凝析油采收率和天然气采收率都下降。这是因为H2S是一种较好的油气混相溶剂,降低了混相压力,致使露点压力降低、凝析油析出推迟,说明H2S的存在不利于凝析气的开采。

Cl^-对冷变形316L奥氏体不锈钢在H2S环境下应力腐蚀的影响

目的研究H2S环境下不同Cl^-浓度对冷变形316L奥氏体不锈钢应力腐蚀行为的影响,探究Cl^-造成影响的原因,为不锈钢安全服役提供理论数据。方法采用力学方法研究了冷变形316L奥氏体不锈钢的力学行为,通过计算延伸率损失表征材料的应力腐蚀敏感性,通过电化学手段表征了点蚀电位。最后为了研究点蚀与基体中氢含量的关系,进行了扩散氢含量的测试,通过测量试样的扩散氢含量,进一步理解应力腐蚀行为。结果随着Cl^-浓度的增加,316L奥氏体不锈钢的延伸率损失逐渐增大,应力腐蚀敏感性增强。断口形貌从杯状的等轴韧窝转变为解理型脆性断裂。动电位极化测试表明,Cl^-浓度的增加,点蚀电位逐渐降低,直至–0.0228V,试样更容易发生点蚀。扩散氢含量的测量进一步显示了点蚀坑的存在促进了氢进入到金属内部。结论 Cl^-对316L奥氏体不锈钢在H2S环境中的应力腐蚀行为有重要影响,随着Cl^-浓度的增加,应力腐蚀敏感性增强,结合点蚀电位的测量结果,可能是由于Cl^-破坏金属表面的钝化膜,产生点蚀坑,裂纹形核并扩展,同时点蚀坑还促进了氢进入金属内部,应力腐蚀敏感性增强。

高H2S高CO2高Cl-天然气压力容器设计

介绍了三高气田(高H2S、高CO2、高Cl-)压力容器设计的基本作法,同时对制造检验过程中出现问题的处理和试运投产的基本情况作了说明,确保了压力容器的安全,装置一次投运成功,最终生产出合格的天然气、凝析油、相应附属产品。该压力容器突破了国内外大型气田的开发,在国外一次投产成功,为今后国外三高气田的开发走出了一条安全可靠、便利实施的新路,这些作法和处理意见为同行们今后的设计、施工提供了参考。

锌钴配比对锌钴脱硫剂脱硫与加氢催化性能的影响

【目的】ZnO基脱硫剂在常温脱除硫化氢的过程中存在硫容量低和再生性能差的问题,导致脱硫剂脱硫后会形成固废。【方法】通过将Co物种引入ZnO基脱硫剂中,考察了不同Co含量对锌钴脱硫剂结构和脱硫性能的影响,对脱硫前后的样品进行了表征,并研究了脱硫后产生的锌钴废脱硫剂作为有机硫加氢催化剂在不同反应温度下对羰基硫(COS)和噻吩的加氢转化性能。【结果】Co的加入促进了ZnO脱硫剂的分散,改善了脱硫剂的织构性质。当脱硫剂中n(Co)/(n(Co)+n(Zn))为30%时,锌钴脱硫剂的性能最佳,穿透硫容为160.1 mg/g.COS和噻吩的加氢实验结果表明,当n(Co)/(n(Co)+n(Zn))为50%时,催化剂在反应温度为200℃时对COS的转化率即可达到100%,在300℃时对噻吩的转化率也能达到45%.【结论】本研究结果为脱硫剂的利用和加氢催化剂的优化设计提供了一种新思路。

高含硫气藏硫沉积机理研究

硫沉积是高含硫气藏开发过程中普遍存在而又必须解决的关键难题之一。高含硫气藏硫沉积机理研究是研究高含硫气藏硫沉积预测技术、准确掌握地层硫沉积动态以及指导高含硫气藏高效开发的基础。在分析高含硫气藏气体开采过程中硫化氢含量变化规律基础上,引入无机化学中化学反应平衡理论,建立了由多硫化氢分解析出元素硫的地层含硫饱和度计算方法,以W气田为例,预测了地层压力下降到不同程度时距离井筒不同距离处由多硫化氢分解析出元素硫的量,并与利用解析模型计算的总析出量进行了对比。结果表明,高含硫气藏开发过程中,在硫化氢含量变化不大的情况下,由多硫化氢(H2Sx+1)分解析出的硫的量占总析出量的比例很小,即物理沉积是硫沉积的主要方式,从而进一步完善了元素硫的沉积理论,为认识和解决高含硫气藏开发过程中在地层发生元素硫沉积、合理高效地开发高含硫气藏奠定了坚实的理论基础。

普光高含硫气田特大型天然气净化厂关键技术解析

普光气田是国内目前大规模开发的含硫量最高的高酸性气田,其天然气具有高压、高含H2S、含CO2的特点。建设处理规模120×108m3/a的天然气净化厂,面临天然气净化难度大、硫磺储运技术和安全要求高、生产工艺及安全控制复杂等诸多技术难题。目前国内尚无百亿立方米级天然气净化以及配套硫磺成型与安全储运技术。为此,在优选评价国内外先进净化工艺的基础上,确定了适合普光气田的高含硫天然气净化工艺,并首次应用了气相固定床水解COS、中间胺液冷却、MAG液硫脱气、特大型火炬放空、液硫湿法成型等国际先进工艺和专利技术。开发了国内首例特大型散装硫磺料仓、首例5 000 m3液硫储罐、首套硫磺流水线转运以及快速定量装车系统,实现200×104t/a硫磺储运系统的全方位实时监控和安全运行。配套开发先进、灵活、可靠的生产过程控制与安全控制系统,确保整个净化厂处于安全、有效的受控状态。高含硫天然气净化关键技术应用于普光气田后,装置运行平稳,产品质量合格,各项安全保障到位。为其他大型高酸性气田的天然气净化提供了示范和借鉴。

ZL114A合金旋转喷吹精炼工艺研究

采用旋转喷吹精炼工艺精炼ZL114A合金,通过选择设备不同的喷头转速、气体流量,确定了最佳的设备参数。研究了金属液中氢含量随精炼时间的变化规律,确定了ZL114A合金的旋转喷吹精炼工艺参数;比较了精炼前后镁含量的变化,并测试了旋转喷吹精炼后合金的性能。结果表明,采用旋转喷吹精炼工艺精炼前后镁含量的变化很小,合金熔体纯净度高,合金的性能较高。

普光高含硫气田集输管网优化

针对普光气田自身特点,以集输管网投资最小为目标,以管网各节点的流量、压力及管道的压力限制等为约束条件,建立了树状集输管网布局、管径和阀门数目全局优化数学模型,采用双重编码遗传算法对模型进行求解,获得了总投资费用最省的管网布局、管径和阀门数目。优化过程中,针对普光湿气集输采用气液混输的特点,确定了湿天然气的物性计算和热力计算模型。通过计算值与实测值的比较,确定了适用于湿气混输管线且精度较高的水力计算模型,保证了优化过程中物性、压力和温度计算以及优化模型约束条件校核的准确性。实例计算表明,所建立模型准确,优化算法有效,对降低高含硫气田管网建设成本和提高管网安全性有重要指导意义。

基于溶解度实验的硫沉积模型及应用研究

四川东北部相继发现了普光、罗家寨等一大批高含硫气藏。高含硫气藏在气体开采过程中,随着地层压力不断下降,元素硫达到临界饱和态后将从气相中析出,并在储层孔隙及喉道中沉积,从而导致地层孔隙度和渗透率降低,严重时造成气井停产。根据硫在天然气中的溶解机理以及物质平衡原理建立了高含硫气藏硫沉积预测模型,以罗家寨气田罗7井为例,预测了不同压力范围下的含硫饱和度以及硫沉积对气井产量的影响。研究结果表明,当地层压力下降到40MPa时,气井产量下降了82.5%,地层压力下降到37MPa时,气井将停产。

钾促进型Co-Mo系耐硫变换催化剂性能研究

采用常压微反色谱评价装置 ,TPR ,XRD和SEM等技术 ,考察了钾对Co Mo系耐硫变换催化剂活性及抗水合性能的影响 .结果表明 :在原料气中H2 S含量大于 0 0 5 %的条件下 ,钾的加入量存在一个最佳范围 ;在原料气中H2 S含量小于 0 0 5 %的条件下 ,增加催化剂中的钾含量 ,可以提高催化剂“捕硫”的能力 ,从而能提高催化剂耐“低硫”的能力 .在高于露点温度 18～2 0℃的苛刻条件下 ,钾的加入能促进γ Al2 O3 载体与水蒸气的水合反应 ,使催化剂的抗水合性变差 .还探讨了催化剂发生水合反应后对其活性的影响 .结果表明 ,γ Al2 O3 载体发生水合相变后能引起催化剂活性大幅度下降 ,而钾的加入加剧了催化剂发生水合反应的程度 ,导致其催化活性进一步下降 .

高含硫气藏中的硫微粒运移和沉积

在研究高含硫气藏元素硫溶解、析出,硫与高含硫气体混合物相态变化特征,硫微粒的运移、沉积规律和硫沉积储层伤害等基础上,引入空气动力学理论,建立了描述硫微粒气固运移、沉积数学模型,结合实验建立了硫沉积储层伤害模型,并利用所建立的模型模拟某高含硫气藏硫沉积对气藏生产的影响.模拟结果说明:整个气藏在生产过程中都会出现硫沉积;硫沉积对气井生产的影响主要反映在生产后期;后期硫沉积严重的区域主要是在井筒周围;高速气流能够将析出的硫微粒携带出地层,因此,合理控制气井产气量可以减少硫微粒在地层中的沉积,降低对地层的伤害,提高高含硫气藏采出程度.

井场硫化氢检测系统的研制

目前井场常用的硫化氢传感器有固定式和便携式两大类,它们被重点安装在井口、钻台、振动筛、泥浆池、脱气器等处,其共同的特点是只检测大气中的硫化氢含量,而且这些传感器参数各异,尤其是反映传感器重要特征的参数——延迟时间也不尽相同,使得某些井场硫化氢监测起不到应有的作用。为此,对井场硫化氢传感器进行了优选,尤其是选用泥浆中硫离子的检测方法,突破了以往只检测大气硫化氢含量的单一方法,主要展开了对硫化氢监测传感器的选型、硫离子(S2-)传感器的选用、硫化氢采集处理系统研制等方面的研究。应用结果表明:①为分析硫化氢进入井筒后的反应,增加了喇叭口泥浆内测量传感器,保证第一时间最大限度的发现硫化氢溢出;②在充分考虑传感器结构和风向的影响后,优选了大气环境下硫化氢传感器;③硫化氢采集处理系统利用先进的计算机技术,不仅实现了远程监控和数据信息的传输,还能自动报警并启用喷淋装置,达到迅速消减硫化氢含量的目的,为安全生产提供了保障。

普光高含硫气田裸眼水平井投产工艺技术

川东北普光高含硫气田裸眼水平井投产,存在着碳酸盐岩地层易喷易漏、井控安全风险高,钻水泥塞容易开窗出轨,结构复杂的一体化分段酸化—生产完井管柱极易发生粘卡事件等难题。为此,在该气田大湾气藏采用井筒模拟通井处理工艺,优化设计完井管柱结构,结合二次下井回接完成、优质钻完井液与内防喷工具的使用,妥善解决了上述难题,实现了分段完井管柱多级封隔器适时坐封隔绝气层以及滑套顺序开关、均匀布酸的目标,取得了很好的应用效果。结论认为:①在该区实施裸眼水平井投产工艺以及钻塞、模拟通井处理工艺是可行的,是高酸性气田合理高效开发值得借鉴的一个模式;②井壁稳定、顺畅、润滑的井况环境是裸眼水平井安全顺利投产的前提条件,也是实现降本增效、安全开发酸性气田的重要技术手段;③针对高酸性裸眼气井完井投产工艺技术的复杂性须选择优质完井液,全过程、全方位、多层面的从技术角度进行安全控制是井控技术的发展方向;④碳酸盐岩气藏裸眼井投产作业全过程使用钻完井液压井,对于如何选择酸化、排液模式才能解除对储层造成二次污染仍需不断加以认识和完善。

普光气田高含H_2S天然气中硫含量及临界析出压力测定

普光气田高含H_2S天然气中的单质硫含量及临界析出压力是研究硫沉积问题首先要获取的两项关键参数,为此,基于气相色谱定量测定方法(外标标准曲线法),利用从普光104-1井取得的井下气样、DMDS-DMA高效溶硫剂及气相色谱—质谱联用仪等样品和仪器,首次测定出普光气田高含H_2S天然气中的硫含量为0.78 g/m^3(每标准立方米气样中的硫含量),处于未饱和状态;进一步结合测定的不同压力下气样中硫的饱和含量变化曲线确定出临界析出压力为30.5 MPa;对比气田目前地层压力认为地层中尚未发生硫析出和沉积现象。

普光高含硫气田套管变形井的修井新工艺

普光高含硫气田采气完井方案采用的G3高镍基一体化采气管柱以及永久封隔器等配套工具,因"5.12"汶川大地震诱导下三叠统嘉陵江组膏盐层蠕变,数十口气井的生产套管在较短时间内发生了不同程度"屈曲"或"剪切"变形,先后发现普光201-2等多口井套管严重变形,制约了一体化采气管柱配套的永久封隔等工具下井,投产采气技术难度极大。为此,提出采用滚压整形、井下震击整形等修井技术对套管适度整形,扩径至132mm以上,使用永久封隔器加遇油膨胀封隔器新型一体化采气管柱作业完井,保证了井筒的完整性和气密封性,同时解决了气井酸压、生产过程中套管防腐问题。该工艺对类似气田套管变形井的修井,为高含硫气田开发工程探索了一条新的技术途径。

射孔测试联作工艺技术在川渝高含H_2S气井的应用

在川渝地区高含H2S气井的试油工作中,主要采用了四种射孔-测试联作管柱。对各种管柱的适用范围和性能特点进行了介绍。针对不同的井况及具体的试油目的,优选出测试管柱,大大提高了测试成功率并有效缩短了测试时间和试油成本,降低了地层污染,解决了在川渝碳酸盐岩地层试油的难题。

造纸污泥硫化氢释放量及控制研究

研究了CuSO4、NaClO、KMnO4、H2O2处理液及其浓度对造纸污泥硫化氢释放量的影响。结果表明,随各处理液浓度增大,硫化氢释放量有不同程度的减少;各种处理液均能明显降低造纸污泥硫化氢释放量,效果从好到差依次为CuSO4、NaClO、KMnO4、H2O2;CuSO4的除臭机制是铜离子抑制细菌生长,同时与硫化氢反应生成不溶的CuS;而NaClO、KMnO4、H2O2除臭机制是抑制细菌生长和氧化硫化氢产生单质硫;干污泥硫化氢释放量比湿污泥大。

牛粪不同发酵浓度对沼气中甲烷及硫化氢含量的影响

本试验设置三种不同TS浓度(6%,8%和10%)的牛粪发酵液,在保持相同的恒温条件下,对比各处理在发酵过程中的pH值变化、产气量-及沼气中CH4含量及H2S含量的变化情况。结果表明:启动发酵初期,pH值均不同程度的下降,之后又上升并趋于稳定;发酵浓度较高或较低均不利于提高沼气中的CH4含量,也不利于H2S含量的降低,综合对比三种浓度产气量及所产沼气的质量,以8%的发酵浓度最佳。

原料气中H_2S含量对钼硫基催化剂性能的影向

较系统地考察了原料合成气中H_2S含量对钼硫基催化剂K_2MoS_4/SiO_2和MoS_2/K_2CO_3/SiO_2上合成气转化活性和选择性的影响,首次发现,当原料合成气H_2S含量达到1.6％时,甲硫醇成为占绝对优势的主导产物,选择性达96C％,根据这类催化剂活性相(位)组成、结构的已有谱学表征结果,探讨了甲硫醇的生成机理。