硫化氢和二氧化碳溶解度
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硫化氢腐蚀的机理及影响因素作者:安全管理网来源:安全管理网1. H2S腐蚀机理自20世纪50年代以来,含有H2S气体的油气田中,钢在H2S介质中的腐蚀破坏现象即被看成开发过程中的重大安全隐患,各国学者为此进行了大量的研究工作。
虽然现已普遍承认H2S不仅对钢材具有很强的腐蚀性,而且H2S本身还是一种很强的渗氢介质,H2S腐蚀破裂是由氢引起的;但是,关于H2S促进渗氢过程的机制,氢在钢中存在的状态、运行过程以及氢脆本质等至今看法仍不统一。
关于这方面的文献资料虽然不少,但以假说推论占多,而真正的试验依据却仍显不足。
因此,在开发含H2S酸性油气田过程中,为了防止H2S腐蚀,了解H2S腐蚀的基本机理是非常必要的。
(1) 硫化氢电化学腐蚀过程硫化氢(H2S)的相对分子质量为34.08,密度为1.539kg/m3。
硫化氢在水中的溶解度随着温度升高而降低。
在760mmHg,30℃时,硫化氢在水中的饱和浓度大约3580mg/L。
1在油气工业中,含H2S溶液中钢材的各种腐蚀(包括硫化氢腐蚀、应力腐蚀开裂、氢致开裂)已引起了足够重视,并展开了众多的研究。
其中包括Armstrong和Henderson对电极反应分两步进行的理论描述;Keddamt等提出的H2S04中铁溶解的反应模型;Bai和Conway对一种产物到另一种产物进行的还原反应机理进行了系统的研究。
研究表明,阳极反应是铁作为离子铁进入溶液的,而阴极反应,特别是无氧环境中的阴极反应是源于H2S中的H+的还原反应。
总的腐蚀速率随着pH的降低而增加,这归于金属表面硫化铁活性的不同而产生。
Sardisco,Wright和Greco研究了30℃时H2S-C02-H20系统中碳钢的腐蚀,结果表明,在H2S分压低于0.1Pa时,金属表面会形成包括FeS2,FeS,Fe1-X S在内的具有保护性的硫化物膜。
然而,当H2S分压介于0.1~4Pa时,会形成以Fe1-X S为主的包括FeS,FeS2在内的非保护性膜。
污水处理中的汽提法性能说明汽提法通常用于脱除污水中的溶解性气体和某些挥发性物质。
其原理是将空气或水蒸气等载气通入水中,使载气与污水充分接触。
导致污水中的溶解性气体和某些挥发性物质向气相转移,从而达到脱除水中污染物的目的。
一般使用空气为载气时称为吹脱,使用蒸汽为载气时称为汽提。
空气吹脱通常只用于脱除用石灰石中和酸性污水和经过软化处理或电渗析、反渗透处理后的污水中的CO2,以提高因CO2而产生的低pH 值、满足后续生物处理的需要。
汽提法常被用于含有H2S、HCN、NH3、CS2等气体和甲醛、苯胺,挥发酚等主他挥发性有机物的工业废水的处理。
以避免这些酸性物质对活性污泥中微生物可能产生的毒害和避免发生硫化氢中毒事故。
1.常用类型处理含有硫化物、酚、氰化物、氨氮等物质的酸性污水常用的蒸汽汽提方式有双塔汽提和单塔汽提两大类。
双塔汽提是使原料污水依次进入硫化氢汽提塔和氨气汽提塔,在两个塔内分别实现硫化氢和氨气从污水中分离的过程。
双塔汽提可同时获得高纯度的硫化氢和氨气,净化水水质较好,可回用或进入综合污水处理厂处理后排放。
其缺点是设备复杂,蒸汽消耗量大。
单塔汽提是利用硫化氢和氨在不同温度下在水中溶解度的变化存在差异这一特性,使污水在汽提塔内温度高低变化,从而实班氨与酸性气分别从污水中脱出。
单塔汽提的特点是在—个汽提塔内同时实现硫,化氢和氨气分离的过程。
其优点是设备简单、蒸汽单耗低。
常用的单塔汽提为单塔加压侧线抽出汽提(见图 2 - 9)。
该工艺流程具有设备简单、操作平稳、蒸汽单耗低、原料水质适应范围宽等特点,能同时高效率地将硫化氢和氨脱出。
净化水水质好。
当污水中氨含量较低,只需脱除硫化氢时。
为进一步简化流程和操作。
可采用单塔加压无侧线抽出流程(见图2-10)。
汽提产生的硫化氢和氨气必须予以回收。
因为焚烧只是将硫化氢氧化为二氢化硫后排放,而二氧化硫是产生酸雨的一个主要原因。
国家有关法规对此有严格的规定。
因此。
提倡使用的汽提装置要同时具备将硫化氢收集处理的能力,一般是将硫化氢送到硫磺同收装置制硫。
煤矿瓦斯中硫化氢的危害与防治硫化氢(H2S)是一种剧毒的可燃气体,无色,带有臭鸡蛋气味。
其化学活动性极大,能使银、铜等金属表面发黑。
H2S极易溶于水形成氢硫酸,H2S在水中的溶解度是CO2的2.7倍,是CH4的93倍多。
H2S比空气重(相对密度为1.17)。
人体能够闻到硫化氢气味的浓度下限为(0.2-0.3)×10-6。
当硫化氢浓度为(20-30)×10-6时就出现强烈气味,当浓度为(100-150)×10-6时,将使人嗅觉麻痹,当浓度在1000×10-6时,在数秒钟内会致人死亡。
1、H2S的成因根据硫化氢的成因机理可将自然界中的硫化氢分为5种成因类型:生物降解、微生物硫酸盐还原、热化学分解、硫酸盐热化学还原和岩浆成因。
生物降解是在腐败作用主导下形成硫化氢的过程。
腐败作用是在含硫有机质形成之后,当同化作用的环境发生变化,发生含硫有机质的腐败分解,从而释放出硫化氢。
这种方式出现在煤化作用早期,生成的硫化氢规模和含量不会很大,也难以聚集。
微生物硫酸盐还原茵利用各种有机质或烃类来还原硫酸盐,在异化作用下直接形成硫化氢。
在这个作用过程中,硫酸盐还原茵只将一小部分代谢的硫结合进细胞中,大部分硫被需氧生物所吸收来完成能量代谢过程。
一些菌种的有机质分解产物可能会成为另一些菌种所需吸收的营养,这会使有机质被硫酸盐还原茵吸收转化效率提高,从而产生大量的硫化氢。
这种硫酸盐还原茵将硫酸盐还原生成硫化氢的方式又被称为微生物硫酸盐还原作用(BSR)。
该过程是硫化氢生物化学成因的主要作用类型,由于这种异化还原作用是在严格的厌氧环境中进行的,故有利于所生成硫化氢的保存和聚集,但是形成的硫化氢丰度一般不会超过2%,且地层介质条件必须适宜硫酸盐还原茵的生长和繁殖,因此在深层难以发生。
生物降解、微生物硫酸盐还原形成的H2S气体多为原生生物成因气,是在煤化作用早期阶段,由相对低温和浅埋深的泥炭沼泽环境中的泥炭或低煤级煤(褐煤),通过细菌分解等一系列复杂过程所生成。
01硫化氢及⼆氧化硫的基本知识第⼀章硫化氢及⼆氧化硫的基本知识第⼀节硫化氢的基本知识⼀、硫化氢的物理、化学性质硫化氢的物理性质:⽆⾊⽓体;在15℃和1个标准⼤⽓压下蒸汽密度(相对密度)为1.189,⽐空⽓略重,在通风条件差的环境,它极易聚集在低洼处;沸点:-60.2℃;熔点:-82.9℃;溶于⽔和油,在20℃和1个标准⼤⽓压下时每升⽔中可溶解2.9升硫化氢⽓体,在⽔中形成氢硫酸,溶解度随溶液温度升⾼⽽降低;低浓度时有极其难闻的臭鸡蛋味。
硫化氢导电率低,当在流动和搅动时,会有静电积蓄。
S,分⼦量:34.08;⾃燃温度:260℃;硫化氢的化学性质:化学分⼦式:H2可爆范围:空⽓中蒸汽体积百分⽐4.3%~46%;因硫化氢⽐空⽓重,能沿地⾯扩散,远距离的⽕种有可能引起着⽕;与氧化剂反应很剧烈,易起⽕或爆炸。
稳定燃烧时⽕焰呈蓝⾊,⽣成有毒的⼆氧化硫。
硫化氢及其⽔溶液,对化学序中的⾦属都有强烈的腐蚀作⽤,如果溶液中同时含有⼆氧化碳或氧,其腐蚀速度更快。
⼆、硫化氢对⼈体的危害硫化氢是⼀种剧毒、窒息性⽓体,是强烈的神经毒物,硫化氢对⼈体的危害有⿇痹神经和腐蚀粘膜作⽤。
硫化氢主要经呼吸道进⼊⼈体,经肺部进⼊⾎液,与⾎液中的溶解氧发⽣化学反应,当硫化氢的浓度极低时,它将被氧化,对⼈体威胁不⼤。
⽽浓度较⾼时,将夺去⾎液中的氧,阻断细胞内呼吸导致全⾝性缺氧。
中枢神经对缺氧最敏感,⾸先会受到损害,由于中枢神经⿇痹,使⼈丧失意识,⽽出现全⾝中毒反应,甚⾄死亡。
有事例表明⾎液中存在酒精能加剧硫化氢的毒性。
硫化氢接触湿润粘膜后与组织中的碱性物质结合成硫化纳,具有腐蚀性,造成眼和呼吸道的损害。
硫化氢经粘膜吸收快,⽪肤吸收甚慢。
但当⽪肤出汗时,硫化氢接触汗液并溶解成氢硫酸,对⽪肤有⼀定的刺激作⽤。
硫化氢带有臭鸡蛋味,在低浓度下,通过硫化氢的⽓味特性能检测到它的存在。
但不能依靠⽓味来警⽰危险浓度,因为处于⾼浓度[超过150 mg/m3(100 ppm)]的硫化氢环境中,⼈会由于嗅觉神经受到⿇痹⽽快速失去嗅觉。
硫化氢的危害与防治0 引言S)是一种无色气体,比重为1.1895(空气比重为1 000),熔点为一硫化氢(H285.5℃,沸点为一60.7~C,溶于水,乙醇,甘油,二硫化碳和石油等。
其标准电极电位 (s/s )一0.48V, (S/HS)=0.14V,水溶液为氢硫酸。
在空气中H S能被2氧气所氧化。
硫根离子能与多种金属离子作用,生成不溶于水或酸的硫化物沉淀。
硫化氢分子是极性分子。
S的危害1 H2硫化氢是剧毒的危险性气体,当空气中浓度超过28mg/m。
时,人就无法正常工作;超过1000mg/m。
时,就可引起急性中毒,造成人员死亡。
大多数油气田都存在着硫化氢的污染和危害。
钻井过程中遇到酸性油层,或含有硫酸盐还原菌的各种流体,以及钻井液热分解时,都可能产生硫化氢气体,一旦释放,其含量就非常大(1000 mg/m 以上),将造成重大危害。
一般来说,石油地层伴生气中硫化氢的含量可达1000~2000mg/dm 或更高。
主要是由含硫地层的高价硫(如硫酸盐)溶于地下水,此地下水中已不含氧,且其中的还原性有机物(腐植质、沥青、石油等)与高价硫化物相互作用还原成H S;同时地层中也存在硫酸盐的还原菌还可将高价硫酸盐还原成H S;此外,地层中存在的难溶硫化物在酸性条件下可产生H S。
由实验可知硫化氢在油中的溶解度远大于在水中的溶解度。
所以上述各种原因产生的硫化氢既溶于地下水,也溶于油层中,更混合于天然气或石油的伴生气中。
由于硫化氢沸点很低,常以气体形式存在,在钻井过程中遇到酸性地层或酸性钻井液,一有缝隙就流出地面。
在钻井完成后产油时,石油一出井口,压力降低,溶在石油中的硫化氢流入空气中,造成极大危害。
例如在我国华北某油田曾发生硫化氢大量逸出,造成严重的人身伤亡事件。
在60年代,四川塘河某井就因发生硫化氢应力破裂引起大火,造成财产巨大损失。
在新疆塔里木盆地的采油过程中硫化氢从设备缝隙处微量泄漏出来,沉积在地势低洼处,在工作人员进入这些地带时造成人员伤亡。
气体的溶解度气体的溶解度大小,首先决定于气体的性质,同时也随着气体的压强和溶剂的温度的不同而变化。
例如,在20℃时,气体的压强为101 kPa,1 L水可以溶解气体的体积是:氨气为702 L,氢气为0.018 19 L,氧气为0.031 02 L。
氨气易溶于水,是因为氨气是极性分子,水也是极性分子,而且氨气分子跟水分子还能形成氢键,发生显著的水合作用,所以,它的溶解度很大;而氢气、氧气是非极性分子,所以在水里的溶解度很小。
当压强一定时,气体的溶解度随着温度的升高而减小。
这一点对气体来说没有例外,因为当温度升高时,气体分子运动速率加大,容易自水面逸出。
当温度一定时,气体的溶解度随着气体的压强的增大而增大。
这是因为当压强增大时,液面上的气体的浓度增大,因此,进入液面的气体分子比从液面逸出的分子多,从而使气体的溶解度变大。
而且,气体的溶解度和该气体的压强(分压)在一定范围内成正比(在气体不跟水发生化学变化的情况下)。
例如,在20℃时,氢气的压强是101 kPa,氢气在1 L水里的溶解度是0.018 19 L;同样在20℃,在2×101 kPa时,氢气在1 L水里的溶解度是0.018 19 L×2=0.036 38 L。
气体的溶解度有两种表示方法,一种是在一定温度下,气体的压强(或称该气体的分压,不包括水蒸气的压强)是101 kPa时,溶解于1体积水里,达到饱和的气体的体积(并需换算成在0 ℃时的体积),即这种气体在水里的溶解度。
另一种气体的溶解度的表示方法是,在一定温度下,该气体在100 g水里,气体的总压强为101 kPa(气体的分压加上当时水蒸气的压强)所溶解的质量,用这种方法表示气体的溶解度就可和教材中固体溶解度的定义统一起来。
气体物质的溶解性和溶解度的关系固体物质的溶解度1.概念在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
煤矿瓦斯中硫化氢的成因危害与防治硫化氢(H2S)是一种剧毒的可燃气体,无色,带有臭鸡蛋气味。
其化学活动性极大,能使银、铜等金属表面发黑。
H2S极易溶于水形成氢硫酸,H2S在水中的溶解度是CO2的2.7倍,是CH4的93倍多[1]。
H2S比空气重(相对密度为 1.17)。
人体能够闻到硫化氢气味的浓度下限为(0.2-0.3)×10-6。
当硫化氢浓度为(20-30)×10-6时就出现强烈气味,当浓度为(100-150)×10-6时,将使人嗅觉麻痹,当浓度在1000×10-6时,在数秒钟内会致人死亡。
1、H2S的成因根据硫化氢的成因机理可将自然界中的硫化氢分为5种成因类型:生物降解、微生物硫酸盐还原、热化学分解、硫酸盐热化学还原和岩浆成因。
生物降解是在腐败作用主导下形成硫化氢的过程。
腐败作用是在含硫有机质形成之后,当同化作用的环境发生变化,发生含硫有机质的腐败分解,从而释放出硫化氢。
这种方式出现在煤化作用早期,生成的硫化氢规模和含量不会很大,也难以聚集。
微生物硫酸盐还原茵利用各种有机质或烃类来还原硫酸盐,在异化作用下直接形成硫化氢。
在这个作用过程中,硫酸盐还原茵只将一小部分代谢的硫结合进细胞中,大部分硫被需氧生物所吸收来完成能量代谢过程。
一些菌种的有机质分解产物可能会成为另一些菌种所需吸收的营养,这会使有机质被硫酸盐还原茵吸收转化效率提高,从而产生大量的硫化氢。
这种硫酸盐还原茵将硫酸盐还原生成硫化氢的方式又被称为微生物硫酸盐还原作用(BSR)。
该过程是硫化氢生物化学成因的主要作用类型,由于这种异化还原作用是在严格的厌氧环境中进行的,故有利于所生成硫化氢的保存和聚集,但是形成的硫化氢丰度一般不会超过2%,且地层介质条件必须适宜硫酸盐还原茵的生长和繁殖,因此在深层难以发生。
生物降解、微生物硫酸盐还原形成的H2S气体多为原生生物成因气,是在煤化作用早期阶段,由相对低温和浅埋深的泥炭沼泽环境中的泥炭或低煤级煤(褐煤),通过细菌分解等一系列复杂过程所生成。
硫化氢理化特性外观:无色性质:有刺激性气味的气体气味:有臭鸡蛋气味蒸汽压:2026.5kPa/25.5℃闪点:<-50℃熔点:-85.5℃沸点:-60.4℃溶解性:溶于水、乙醇。
溶于水称为氢硫酸(硫化氢未跟水反应)溶解度:1:2.6(溶于水)密度:相对密度(空气=1)1.19稳定性:不稳定 H2S↔H2+S,条件:加热,为可逆反应危险标记:4(易燃气体)主要用途:用于化学分析如鉴定金属离子健康危害侵入途径:吸入健康危害:本品是强烈的神经毒物,对粘膜有强烈刺激作用。
毒理学资料及环境行为急性毒性:LC50618毫克/立方米(大鼠吸入)亚急性和慢性毒性:家兔吸入0.01mg/L,2小时/天,3个月,引起中枢神经系统的机能改变,气管、支气管粘膜刺激症状,大脑皮层出现病理改变。
小鼠长期接触低浓度硫化氟,有小气道损害。
污染来源:硫化氢很少用于工业生产中,一般作为某些化学反应和蛋白质自然分解过程的产物以及某些天然物的成分和杂质,而经常存在于多种生产过程中以及自然界中。
如采矿和有色金属冶炼。
煤的低温焦化,含硫石油开采、提炼,橡胶、制革、染料、制糖等工业中都有硫化氢产生。
开挖和整治沼泽地、沟渠、印染、下水道、隧道以及清除垃圾、粪便等作业,还有天然气、火山喷气、矿泉中也常伴有硫化氢存在。
危险特性:易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
与浓硝酸、发烟硫酸或其它强氧化剂剧烈反应,发生爆炸。
气体比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引起回燃。
燃烧(分解)产物:二氧化硫。
化学方程式:2H2S+3O2==2H2O+2SO2(O2过量)2H2S+O2==2H2O+2S(O2不足)现场应急监测方法①便携式气体检测仪器:硫化氢库仑检测仪、硫化氢气敏电极检测仪;②常用快速化学分析方法:醋酸铅检测管法、醋酸铅指示纸法《突发性环境污染事故应急监测与处理处置技术》万本太主编气体速测管(北京劳保所产品、德国德尔格公司产品)环境标准中国(TJ36-79) 车间空气中有害物质的最高容许浓度:10毫克/立方米中国(TJ36-79) 居住区大气中有害物质的最高容许浓度:0.01毫克/立方米(一次值)中国(GB14554-93) 恶臭污染物厂界标准(毫克/立方米):一级0.03;二级0.06~0.10;三级0.32~0.60中国(GB14554-93) 恶臭污染物排放标准:0.33~21kg/h应急处理处置方法一、泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即进行隔离,小泄漏时隔离150m,大泄漏时隔离300m,严格限制出入。
低温甲醇洗法工艺与液氮洗工艺结合一起用,因为低温甲醇洗装置已用作下游一氧化碳脱除工段的预冷阶段。
不用再进行脱硫。
1. 低温甲醇洗低温甲醇洗是基于物理吸收的气体净化方法。
该法是用甲醇同时或分段脱除2H S 、2CO 和各种有机硫,HCN 、22C H 、3C 、及4C 以上的气态烃,水蒸气等,可以达到很高的净化度。
气体中的总硫可脱至,二氧化碳可脱至<30.2/mg m (标),2CO 可脱至10~20 3/ml m 。
甲醇对2H 、2N 、CO 的溶解度相当小,而且在溶液减压闪蒸过程中优先解吸,于是可通过分级闪蒸来回收,使气体在净化过程中有效成分的损失减至最少。
低温甲醇洗较适合于由含硫渣油或煤部分氧化法制合成气的脱硫和脱碳。
原理:低温甲醇洗是基于物理吸收的气体净化法。
该法事用甲醇同时或分段脱出硫化氢、二氧化碳和各种有机硫,氰化物、烯烃、碳三及碳四以上的气态烃,水蒸气等,可以达到很高的净化度。
主要设备:甲醇洗的洗涤塔、再生塔、浓缩塔、精馏塔内部都用带浮阀的塔板,根据流量大小选用双溢流或单溢流。
甲醇泵都是单端面离心泵,以防甲醇泄露。
低温甲醇洗所用的换热器很多,面积很大,一般都为缠绕式。
深度冷冻设备用釜式。
冷却器使用列管式。
煮沸器则用热虹吸式。
低温甲醇洗设备内部不涂防腐涂料,也不用缓蚀剂,腐蚀不严重。
工艺特点:(1)甲醇廉价。
(2)硫化氢和二氧化碳在甲醇中的溶解度高,溶剂循环量低,导致电能、蒸汽、冷却水的耗量低。
(3)甲醇溶液不仅能能脱除硫化氢、二氧化碳还能脱除其他有机硫和杂质。
(4)可以选择性脱除硫化氢,是变换气中硫化氢浓缩成高浓度的,便于硫磺回收。
(5)获得的净化气纯度高,并绝对干燥。
(6)低温甲醇洗法工艺与液氮洗工艺结合一起用,特别经济,因为低温甲醇洗装置已用作下游一氧化碳脱除工段的预冷阶段。
不用再进行脱硫。
(7)过剩的只含很少硫化物的二氧化碳可放空,不存在环保问题。
低温甲醇洗的优缺点优点(1)甲醇在低温高压下,对2CO ,2H S ,COS 有极大的溶解度。
沼气净化工艺1.水洗工艺因为二氧化碳和硫化氢在水中的溶解度比甲烷大,所以水洗不但可以去除二氧化碳,还可以去除硫化氢,此吸收过程是纯粹的物理反应。
通常沼气通过压缩后从吸收柱底部进入,水从顶部进入进行反相流动吸收。
因为硫化氢在水中的溶解度比二氧化碳大,所以水洗也可以去除硫化氢。
吸收了二氧化碳和硫化氢的水可以再生循环使用,可以在吸收柱中通过减压或者用空气吸脱再生,当水中的硫化氢浓度比较高的时候,一般不推荐使用空气吹脱,因为水很快又被硫污染。
如果有废水可以利用,不推荐对水进行再生。
2.聚乙二醇洗涤工艺聚乙二醇洗涤和水洗一样,也是一个物理吸收过程。
Selexol是一种溶剂的商品名,主要成分为二甲基聚乙烯乙二醇(DMPEG)。
和在水中一样,二氧化碳和硫化氢在Selexol中的溶解度比甲烷大,不同之处是二氧化碳和硫化氢在Selexol中溶解度比水中大,这样需要Selexol的量也会减少,更加经济和节能。
另外,水和卤化烃(填埋场沼气中的成分)也可以用Selexol洗涤去除。
Selexol可以再生重复使用,可以使用水蒸汽或者惰性气体(净化后的沼气和天然气)吹脱Selexol中的元素硫,但是不推荐使用空气。
3.碳分子筛工艺分子筛在分离沼气中特定的气体组成上是一种非常好的产品。
通常,分子被松散地吸附在炭孔隙中,并且可以析出。
通过不同的网孔大小或者压力可进行选择性的吸收。
当压力减小时,分子筛中吸收的化合物组分会释放出来。
所以这个过程常常被乘坐“变压吸附(PSA)”。
可以用焦炭制作富有微米级孔隙结构的分子筛净化沼气。
为了节省压缩气体的所需的能量,需要把一系列分子筛串联在一起。
气体压力从一组分子筛中释放后加入接下来的一组。
通常是将四组排为一列,可以同时用来去除二氧化碳和水蒸汽。
利用活性炭去除了硫化氢后,冷凝器在四摄氏度下冷凝去除之后,沼气在6*10的5次方帕的压力下通入吸收单元,通过第一个吸收柱后可以使沼气中的水蒸汽分压小于10ppm,甲烷含量超过96%以上。
硫化氢对天然气管线内腐蚀的影响分析摘要:目前,我国天然气的运输是通过管道来实现的,由于硫化氢对运输管道的腐蚀,导致天然气在运输过程中出现了诸多问题,大量管道发生严重的局部减薄,甚至穿孔、断裂,这一系列事故就是由这些问题引发的。
本文以举例的方法,通过举含硫气田管件试样内腐蚀的例子,分析腐蚀产物,表现出典型的硫化氢腐蚀特征。
指出了其腐蚀机理,揭示了导致腐蚀的多种因素,是它们的共同作用造成的该结果。
关键词:天然气;内腐蚀;影响因素;腐蚀机理在运输天然气的过程中,天然气管线内腐蚀的主要因素有硫化氢、二氧化碳、缓蚀剂和水这四种。
如果没有任何其它物质,只有硫化氢和二氧化碳时,管道不会腐化,但是二者一旦与水相互作用后,对管道的影响将会非常严重。
目前,管道防腐措施已经有了很多的研究成果,但很多技术和伦理方面的问题依然需要通过研究深入讨论。
所以,研究H2S对天然气管线内腐蚀的行为规律是必须的,也要对其腐蚀原理和某些因素的影响进行研究,防止意外的发生,这项研究是有意义的。
1化验分析H2S腐蚀管道的案例某油气田公司管道系统经过脱硫处理,处理后仍然有部分残留的H2S存在,随着社会的进步,油气田开发越来越多,H2S含量持续升高,腐蚀加剧,影响人们生活。
1.1 H2S腐蚀产物宏观及微观形貌经过化验,经过取样和化验分析发现试样内壁腐蚀产物的宏观形貌,并且,式样内壁已被不均匀腐蚀,腐蚀成片状和点状,片状大而浅,点状小而深,呈黑色或黄色,覆盖其表面。
对于该试样微观形貌的观察,可以发现有较厚的腐蚀后产生的物质黏附在管道壁上,而且该产物极为松弛。
1.2 H2S腐蚀产物的组成分析将实验中的腐蚀产物研磨成粉末,通过EDS能普分析,实验的腐蚀产物主要有Fe、C、O等,同时Cl和S也有一定的量。
将其进行X射线衍射分析,其中含有Fe2O3、FeS和S。
Fe2O=是产物在空气中被氧化所致,FeS是H2S在水中的电化学腐蚀所致。
2 H2S的腐蚀机理硫化氢容易与水反应,生成氢硫酸,该酸是一种可以腐蚀其他物体的酸性化合物,可将金属全面腐蚀或者局部腐蚀。
溶解度溶解度,在一定温度下,某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度1.固体及少量液体物质的溶解度是指在一定的温度下,某固体物质在100克溶剂里(通常为水)达到饱和状态时所能溶解的质量(在一定温度下,100克溶剂里溶解某物质的最大量),用字母S表示,其单位是“g/100g水”。
在未注明的情况下,通常溶解度指的是物质在水里的溶解度。
2.气体的溶解度通常指的是该气体(其压强为1标准大气压)在一定温度时溶解在1体积水里的体积数。
也常用“g/100g溶剂”作单位(自然也可用体积)。
3.特别注意:溶解度的单位是克(或者是克/100克溶剂)而不是没有单位。
在一定的温度和压力下,物质在一定量的溶剂中溶解的最高量。
一般以100克溶剂中能溶解物质的克数来表示。
一种物质在某种溶剂中的溶解度主要决定于溶剂和溶质的性质,即溶质在溶剂的溶解平衡常数。
例如,水是最普通最常用的溶剂,甲醇和乙醇可以任何比例与水互溶。
大多数碱金属盐类都可以溶于水;苯几乎不溶于水。
溶解度明显受温度的影响,大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大;气体物质的溶解度则与此相反,随温度的升高而降低。
溶解度与温度的依赖关系可以用溶解度曲线来表示。
氯化钠NaCl的溶解度随温度的升高而缓慢增大,硝酸钾KNO3的溶解度随温度的升高而迅速增大,而硫酸钠Na2SO4的溶解度却随温度的升高而减小。
固体和液体的溶解度基本不受压力的影响,而气体在液体中的溶解度与气体的分压成正比。
物质的溶解度对于化学和化学工业都很重要,在固体物质的重结晶和分级结晶、化学物质的制备和分离、混合气体的分离等工艺中都要利用物质溶解度的差别在一定温度下,某物质在100g溶剂里达到饱和状态(或称溶解平衡)时所溶解的克数,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
在一定温度和压强下,物质在一定量的溶剂中溶解的最大量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
溶解度和溶解性是一种物质在另一种物质中的溶解能力,通常用易溶、可溶、微溶、难溶或不溶等粗略的概念来表示。
h2s so2溶解度
硫化氢(H2S)和二氧化硫(SO2)在水中的溶解度受温度、压力和溶液的pH等因素影响。
以下是它们在常温常压下(25°C,1大气压)的一般溶解度:
1. 硫化氢(H2S):
在常温常压下,H2S的溶解度约为 1500 毫克/升。
2. 二氧化硫(SO2):
在常温常压下,SO2的溶解度约为 70 毫克/升。
需要注意的是,这些数值是近似值,实际的溶解度可能会因特定条件而有所不同。
温度升高或压力降低通常会降低气体在液体中的溶解度。
另外,溶液的pH也可能对气体的溶解度产生一定影响。
如果您有特定条件或需求,您可能需要查阅更详细的数据表或使用溶解度计算工具来获取更准确的数值。
低温甲醇洗题库1、哪几个工段正常后低温甲醇洗才可以开车?(1)公用工程必须开正常,能够供应足量的水电气。
(2)冷冻工序必须开正常,能够提供足量的-40℃液氨用作制冷剂。
(3)热电装置能够供应低压。
2、建立甲醇循环应具备的条件?(1)水电气具备。
(2)自调阀调试完毕且好用。
(3)氮气吹扫置换结束,系统做样含氧<%。
(4)所有法兰连接处试压结束。
(5)氮压机运转正常。
(6)氨压机运转正常。
(7)储备足够量的开车甲醇。
(8)准备确认操作票。
3、甲醇主要消耗在哪里?如何降低甲醇消耗?消耗:(1)气提氮放空带出系统。
(2)酸性气放空带出系统。
(3)甲醇水分离塔底部排水带出系统。
(4)随工艺气带出系统。
措施:(1)加大氨冷器供氨量。
(2)降低甲醇闪蒸温度。
(3)降低酸性气温度。
4、硫化氢浓缩塔底部通入气提氮的作用是什么?为什么设计成倒“U”型管?气提就是通入氮气,降低二氧化碳在气相中的分压,使得二氧化碳从甲醇液中解析出来。
氮气量太小,贫液中的二氧化碳和硫化氢含量低,热再生塔负荷降低,但是氮气量太大,带走的冷量多,造成冷量损失太大,所以氮气流量应控制在合适范围内,入口管设计成倒“U”型是防止甲醇液倒流入气提氮管线。
5、为什么再沸器在甲醇水分离塔、再生塔的外面,却能将热量有效的传入塔内?因为采用了自然循环加热的方法,换热器内列管常高于液面,热源温度高于甲醇的沸点,当对列管内甲醇加热时,甲醇不断气化上升,由于甲醇蒸汽的密度远低于甲醇液体的密度,这样由于密度差而形成推动力,甲醇不断气化上升进入塔内,塔底的液体甲醇就不断进入换热器被蒸汽加热,从而形成自然循环,使塔内甲醇不断获得热量。
6、什么叫泵的气蚀现象?如何防止气蚀现象?当泵入口处绝对压力小于该液体饱和蒸汽压时,液体就在泵入口处沸腾,产生大量气泡冲击叶轮、泵壳、泵体发生震动和不正常的噪音,甚至使叶轮脱屑、开裂和损坏,伴随着泵的流量、扬程、效率都急剧下降,这种现象称为泵的气蚀现象。