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。