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《高含硫天然氣集輸系統(tǒng)硫沉積研究進展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、學兔兔www.xuetutu.com12i薏l2。4年。8月高含硫天然氣集輸系統(tǒng)硫沉積研究進展王勇中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院，遼寧撫順113001摘要：硫沉積問題一直是高含硫氣田開發(fā)中的難題，研究的焦點多集中在氣藏地層和井筒中，而集輸系統(tǒng)中硫沉積問題近年來才逐漸】起重視。集輸系統(tǒng)中管道硫沉積研究所遇到的“瓶頸”是硫沉積的機理尚不清楚，因而，目前對于管道硫沉積的防控技術主要是針對系統(tǒng)中已沉積的元素硫所采取的物理化學治理，不能有效解決濕氣集輸模式下集輸系統(tǒng)的硫沉積問題。通過總結-5納集輸
2、系統(tǒng)內硫沉積的研究現(xiàn)狀，提出了新發(fā)現(xiàn)的基于高含硫氣田集輸管道呈現(xiàn)的環(huán)壁等厚度硫沉積特征的機理和今后研究的發(fā)展方向。關鍵詞：高含硫天然氣；集輸系統(tǒng)；大尺度空間；硫沉積；機理DOI：10．3969／j．issn．1006—5539．2014．04．0040前言斷，影響生產(chǎn)]?？傊?，硫沉積物的出現(xiàn)給管道的操作和高含硫天然氣管道系統(tǒng)中硫沉積的問題最近備受運行安全帶來了嚴重的不良后果]。關注。盡管在數(shù)十年前就已經(jīng)清楚元素硫會引起氣藏和大多數(shù)硫沉積的研究都集中在氣藏和井筒內，近井口設備的堵塞，但是輸氣管線和天然
3、氣處理廠的下游年來才有文獻指出管道系統(tǒng)中元素硫的沉積問題。設備中的硫沉積問題自20世紀90年代以后才引起重視]。ChesnoyAB等人晡對天然氣管道中噴嘴處的硫沉積物問由于石油資源有限，目前世界范圍內越來越多的酸性氣題進行了研究并提出了防治措施。WilkesC等人研究藏被開發(fā)，輸氣管道運行壓力也越來越高，更有利于元了燃氣輪機控制閥門的硫沉積問題。2010年，RunyanRl9素硫的形成]，硫沉積問題也就越來越普遍。對氣體調節(jié)器內部硫沉積問題進行了探討性研究。硫單質有很多種形態(tài)，在室溫和大氣壓力下，以
4、Ss然而，對于高含硫天然氣集輸系統(tǒng)管道內硫沉積的的形式存在。在含硫氣藏的高溫高壓條件下，大量的元機理研究相當有限。影響集輸管道內硫沉積的因素多種素硫以氣態(tài)的形式存在，最常見的是多硫化氫(HS)，研多樣，其中包括H2S、CO、加臭劑、水蒸氣、甘醇、液態(tài)烴、究表明，管道中的硫沉積物主要是S_4]。隨著酸氣從氣藏緩蝕劑、羰基硫、潤滑油、潤滑脂、腐蝕產(chǎn)物、氣體中的其到上游的集輸系統(tǒng)，再到下游的輸氣管道系統(tǒng)，系統(tǒng)的他雜質和微生物，也包括天然氣脫水工藝的影響。而對壓降和溫降都導致氣體中S溶解度的下降。當達到臨界
5、于管道內硫沉積的機理還沒有完全弄清楚。過飽和狀態(tài)時，S。就會析出并沉積，導致氣藏、井筒和井下面主要從硫沉積的機理、分布規(guī)律、預測研究以口管道以及下游設備如閥門、流量計和過濾器的堵塞]。及防控技術等方面介紹國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。純凈干燥的元素硫和鋼鐵接觸不會引起腐蝕。然而，當有水存在時，硫能反應形成多種含硫酸。如果有侵蝕劑1管道中硫沉積的機理存在，例如氯離子，將會引起點蝕，可能導致非常嚴重的近年來已有文獻指出管道系統(tǒng)中硫沉積問題，目前后果。在旋轉設備中元素硫的沉積將可能導致生產(chǎn)井中關于管道內硫沉積
6、的機理有三種觀點：化學反應、冷凝、收稿日期：2013—12-14作者簡介：王勇(1987一)，男，湖南岳陽人，助理工程師，碩士，主要從事多相流動與油氣集輸技術、天然氣處理與加工等研究工作。學兔兔www.xuetutu.comAN。GAsTRANsP。RT。。N卷Tl油號儲運l13凝華NO]。沉積預測的研究非常有限。1．1化學反應2011年，ZhuZISl建立了一個熱力學模型來預測酸氣ChesnoyAB等人及PackDjell列出了管道內幾種管道內元素硫的形成和沉積特性。通過計算管道中的壓產(chǎn)生固體硫的
7、可能反應。這些反應見式(1)～(2)：力和溫度分布，發(fā)現(xiàn)當管道中的硫蒸汽達到飽和態(tài)時，2H2S(g)+Oz(g)---*2S(s)+2H20(g)(1)會引起熱力學的不穩(wěn)定并導致元素硫析出。定量計算了C6H6(g)+4H2S(g)-*C6H14(g)+4S(s)(2)元素硫的初始凝華位置和硫顆粒的最大運移距離，并分目前關于化學反應的研究較少，沒有可利用的實驗析了流量、Ss蒸汽濃度、壓力和溫度對硫沉積的影響。還數(shù)據(jù)，且上述反應無法解釋固體硫沉積物在臨近壓降設指出了管道中元素硫沉積物出現(xiàn)的區(qū)域分為飽和區(qū)
8、、成核區(qū)和聚結一運移區(qū)。但這個模型僅是理論模型，局限性備的下游位置出現(xiàn)的原因。如果固體元素硫是由化學反較大。應產(chǎn)生的，那么這個反應速度應該很快。事實上，在輸氣管道中氣流速度約10m／s，而且在壓降設備中馬赫數(shù)達對于地面生產(chǎn)系統(tǒng)硫沉積問題，蒲歡等人n建立了由熱力學模型和動力學模型組成的預測模型。其中，熱到了1。因此氣體停留時間非常短，例如在氣體膨脹機力學模型預測元素硫是否在氣體中過飽和，動力學模型內的停留時間<0．01S。最后，在天然氣管輸系統(tǒng)中的壓預測元素硫是否在管道
