含硫气井新型溶硫剂研究与评价

在溶硫剂二甲基二硫醚(DMDS)中加入催化剂DMA,获得了溶解气井开发中沉积的硫的有效配方。催化剂DMA在DMDS-DMA体系溶硫剂中的加量为20%,压力为0.10 MPa,磁力搅拌速率为420 r/min下,20℃时,硫在DMDS-DMA体系中的溶解度为110.6%,溶硫时间为2.94 min;90℃时,硫在DMDS-DMA体系中的溶解度为610.9%,溶硫时间为0.61 min。电镜扫描表明,DMDS-DMA体系溶硫是通过在硫颗粒外围形成一个包裹层溶解硫。     

溶硫剂的筛选及性能评价

对无水乙醇、二硫化碳、石油醚、丙酮、四氯化碳、乙醇胺、三乙烯四胺几种溶硫剂进行筛选。各溶硫剂中的溶硫量大小关系为：CS2〉0号柴油〉石油醚〉三乙烯四胺〉CCl4〉乙醇胺〉丙酮,CS2的溶硫量最高可达21．8349。将CS2与柴油进行复配后的溶硫量为7．3841g。     

高含硫气田地面集输系统溶硫剂及现场应用

针对高含硫气田开发中后期地面集输系统硫沉积导致管道堵塞,研发一种新型溶硫剂,并对其性能及现场应用效果进行评价.结果表明,新型溶硫剂溶硫量达30 g/100 mL(升华硫粉),溶硫速度60 min溶解饱和(升华硫粉)对地面集输管道及橡胶密封圈腐蚀性低.     

新型低毒低刺激溶硫剂的研制及评价

通过低毒无恶臭溶硫剂DMA、DMB、DMC及DMF复配,研制了一种新型低毒低刺激溶硫剂.25 ℃时,硫在体系中的溶解度为81.5％,溶硫时间为35.2 min;90℃时,硫在体系中的溶解度为201.1％,溶硫时间为2.45 min.该溶硫剂不仅低毒低刺激,并且有较好的溶硫效果.     

基于遗传BP神经网络预测硫在高含硫气体中溶解度

为更精确地关联预测硫在高含硫气体中的溶解度,提出将遗传算法(GA)和LM-反向传播神经网络(LM-BP ANN)相结合的预测模型。设计了该模型的计算过程,讨论了模型参数的设置。以温度、压力和气体组分作为BP神经网络预测模型的输入变量,利用GA优化了BP神经网络的初始权值和阈值,采用遗传算法优化后的BP神经网络计算了元素硫在高含硫气体中的溶解度。结果表明,该模型训练结果与实测值之间的平均相对误差为5.90%,测试结果与实测值的平均相对误差为5.54%;该方法较BP神经网络模型具有预测精度高、收敛速度快的优点;该模型具有较好的模拟及内推、外推功能。     

含硫气井井筒堵塞原因分析及解堵措施研究

为进一步提高含硫气井的产气量,以西部某气田高含硫气井为研究对象,针对含硫气井井筒堵塞的原因进行了分析,有针对性的研究了合适的解堵增产措施,并成功将其进行了现场应用。结果表明,目标含硫气井井筒现场堵塞物的成分较为复杂,井筒堵塞原因主要是硫和沥青等有机物的沉积以及地层产出矿物CaCO₃和腐蚀产物Fe S₂等无机堵塞物的产生所造成的。活性酸复合解堵体系对模拟无机堵塞物、模拟有机堵塞物和现场井筒堵塞物均具有良好的溶解效果,反应时间为12h时,溶解率均能达到90%以上。另外,活性酸复合解堵体系还具有良好的表面活性和防腐蚀性能,在40～100℃条件下老化后的表面张力值均小于25m N·m^-1,在2～12h的时间内对N80钢片的腐蚀速率均小于5g·(m²·h)^-1。现场5口含硫气井实施活性酸复合解堵措施后,平均日产气量提高了43.3%,并且措施有效期较长,达到了良好的施工效果。     

高含硫气藏元素硫沉积防治技术研究

在高含硫气藏开采过程中,地层、井筒和地面集输管线都会出现硫沉积。硫的大量沉积会引起地层、井筒和集输管线堵塞,导致气井产能急剧下降,甚至停产,而一旦生产管线中形成"硫堵",管汇极有可能因腐蚀、憋压等遭到破坏,造成硫化氢等有毒气体的泄露和扩散。了解元素硫的性质、硫沉积的机理,采取预测与防治技术是高含硫气井开采中的一项重要任务。     

含硫气井井筒堵塞模型及计算软件

在含硫气藏的开采过程中,井筒堵塞是较为常见的现象。与普通气井不同,含硫气井的井筒堵塞有可能是水合物造成,也可能是硫沉积造成。本文在对含硫天然气进行物性修正及正确计算井筒压力、温度分布的基础上,建立了水合物生成条件的计算模型及硫沉积的计算模型。根据建立的模型,编写了计算程序,用以确定含硫气井井筒堵塞类型及具体位置。通过开发软件进行实例计算,其计算结果与实际相符,可作为优化生产参数、开展井下解堵作业的基础。     

高含硫气井泡沫排水采气技术研究

为探索泡沫排水采气技术在普光气田高含硫气井中的效果,优选XHG-10E耐温抗硫泡排剂进行了室内评价分析、加注工艺配套和现场试验。室内评价结果表明:该泡排剂与普光气田地层水具有较好的配伍性,耐温、抗盐、耐酸碱、耐硫化氢及携液性能较好;配套加注工艺进行现场试验,取得了较好的排液效果,表明普光高含硫气井泡沫排液适用于固体泡排剂加注泡排。     

元坝高含硫气藏硫沉积预测及防治

针对元坝高含硫气藏开发可能面临的硫沉积问题,本文根据造成硫堵塞的三个条件并借鉴前人的研究成果进行初步预测,结果表明:整个生产过程中元素硫以井底液硫的情况出现,地层中不会出现固态硫的沉积和堵塞,而可能的硫堵问题在于井筒和地面管线,但需要注意的是后续的修井、储层改造等作业可能导致近井地带的硫沉积。基于以上预测结果,文章针对性地调研了井筒除硫工艺现状,并根据拉克气田的生产实践初步提出了修井、储层改造等后续作业中预防硫沉积办法,即避免在开发后期钻井及修井作业中出现大量的漏失和改进储层改造工作液体系等。     

催化还原烟气中SO2到单质硫的研究进展

综述了烟气中催化还原SO₂到单质硫的研究进展，着重介绍了无氧及含氧体系下以H₂和CO为还原剂，将SO₂还原为单质硫的主要研究成果，主要包括各种催化剂的组成、性能和催化机理，并对催化还原脱硫的研发趋向作了展望。     

高效有机硫脱除溶剂CT8-24的工业应用

针对常规甲基二乙醇胺（MDEA）脱硫溶剂对有机硫脱除率不高、含有机硫的天然气脱硫后不能满足GB17820—2018对管输气要求的问题,中国石油西南油气田公司天然气研究院开发了高效有机硫脱除溶剂CT8-24,在室内研究以及中间放大试验的基础上,在重庆天然气净化总厂引进分厂400×10⁴m³/d装置上进行了工业应用。考察了溶剂在不同循环量、处理量、吸收塔板数以及再生温度等条件下的吸收性能,确定了较适宜的工艺操作参数。结果表明,将引进分厂400×10⁴m³/d装置原用的MDEA水溶液改换为CT8-24后,装置运行平稳。在35层吸收塔板下,产品中H₂S含量＜6mg/m³,总硫＜20mg/m³,达到GB17820—2018的要求。同时分析研究了CT8-24类物理-化学溶剂对MDEA脱硫装置的适应性,为其他净化厂气质达标改造工作奠定了坚实基础。     

不溶性硫黄的制备技术

以普通硫黄为原料,考察了低温熔融法工艺条件、稳定剂的加入、填充油和萃取剂的选择对不溶性硫黄(IS)含量、收率及产品稳定性的影响.结果表明,适宜的聚合工艺条件为:聚合温度为260℃,聚合时间为1h,室温去离子水作为淬冷液,固化温度为60℃,固化时间为4h,硫黄聚合转化为IS可达40%以上;聚合产品的固化过程、提高萃取温度以及在淬冷、萃取、充油过程中稳定剂的加入能较显著提高产品的稳定性;溶剂SL可以替代二硫化碳成为新的萃取剂并确定了其相应的萃取工艺条件.确定了淬冷液、萃取剂、填充油中适宜的稳定剂及其添加量,最终IS产品120℃、15min时的热稳定性达到49%以上,居同类工艺领先水平.     

提高UDS溶剂脱除塔河油田伴生天然气中有机硫效率

为了解决新疆塔河油田伴生天然气中高含量有机硫的脱除难题,需开发高效脱硫溶剂。基于已在天然气净化领域工业应用的UDS-2溶剂的初始组成,采用量子化学计算并结合溶解度COSMO-RS模型预测优选提高甲硫醇(MeSH)溶解性能的溶剂组分,改进原UDS-2溶剂对MeSH的脱除性能,并分别在常压和高压吸收实验装置上对比考察不同溶剂对模拟塔河油田伴生天然气的吸收净化效果。结果表明,聚合度为5的聚乙二醇二甲醚（PEGDME-3）与MeSH分子之间的相互作用最强,对MeSH的溶解性能最好,相同条件下,MeSH在PEGDME-3中的亨利系数最小,40℃时的亨利系数为14.9 MPa·L/mol。PEGDME-3调配入原UDS-2溶剂中获得的改进UDS溶剂,对MeSH和总有机硫的脱除率较改进前原UDS-2溶剂分别提高了10.1%～11.4%和7.2%～8.5%。所得结论将有助于进一步提高UDS溶剂的有机硫脱除效率,满足塔河油田伴生天然气高含量有机硫的脱除净化需求。     

二氧化硫催化还原为单质硫的研究进展

介绍了以H₂、CO、NH₃、炭及烃类物质为还原剂将SO₂催化还原为单质硫的研究进展，指出以CO和C₂H₄为还原剂的研究将更有实际意义。     

新型催化裂化烟气硫转移剂的研究开发

采用溶胶法制备FP-DS硫转移剂,考察了固溶体尖晶石的结构、焙烧温度、水热老化和过渡金属的引入对硫转移剂的影响,以及降低磨损指数的各种方法。结果表明,FP-DS硫转移剂能有效降低再生烟气中SO₂含量,对SO₂的吸附率在60%以上,解吸效果接近100%,磨损指数在3.5%·h^-1以下。该助剂的使用对催化裂化产品的分布和质量无明显影响。     

冶炼烟气中SO2催化还原为元素S的研究进展

冶炼烟气中SO2催化还原为元素S是利用适当的还原剂将烟道气中的SO2选择性地催化还原成单质硫,这种方法的最终产物是固态单质硫,无废水废渣排放。因此,把烟气中的SO2选择性的还原为单质硫将是一种既具有经济效益又具有社会效益的适合我国国情的烟气脱硫方法。本文综述了目前将烟气中SO2催化还原为元素硫进行回收的主要方法,分析了每种方法的优缺点,并提出烟气中SO2直接还原脱硫技术所存在的问题和发展趋势。