[发明专利]用于吸收液体中溶解硫化氢的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于吸收液体中溶解硫化氢的方法和装置，通过检测吸收液中硫离子 含量判断液体中溶解硫化氢含量。

背景技术

硫化氢(H₂S)是一种无色有剧毒、强酸性气体。低浓度的硫化氢有臭鸡蛋味，其相对 密度为1.1895，较空气重。不同浓度的硫化氢对人体有不同的危害。硫化氢与空气混合， 浓度达到4.3％-46％的范围时，就形成一种爆炸混合物。工作温度低于93℃时，硫化氢对 金属和密封件有强腐蚀性，容易产生称为“氢脆”性破坏，造成井下管柱断落，地面设备、 管汇、仪表、井口装置破裂而导致严重的井喷或着火事故发生。为此应对硫化氢这种有毒 气体进行有效及时准确的检测和分析，并根据检测结果进行有针对性的室内研究和评价。 硫化氢气体在油田存在时，分别溶解于液体(油，水和油水混合物)与气体中，气液之间 达到溶解平衡；而对于不同的液体，硫化氢溶解度差别很大。目前硫化氢检测方法主要是 检测气体中的硫化氢，而对于液体中的硫化氢则缺乏有效快速的检测技术。

检测气相中的硫化氢技术包括：

碘量法是经典的化学分析方法，方法准确可靠，测量范围广，采用不同的取样量，可检 测低至1mg/m³高至100％的硫化氢，不需要贵重的仪器。其不足之处是对于低含量的硫化氢 取样时间较长，如对于mg/m³数量级的样品，取样时间长达1～2小时；另外由于手工操作， 不利于分析数据的数据化采集与传输。该方法是天然气中硫化氢首先与吸收溶液反应后， 检测相关离子含量，最后计算转化为气相硫化氢含量。

亚甲蓝法是经典的比色方法，适用于低含量硫化氢样品的测定，测定范围0～23mg/m³， 此方法适用于直接测定硫化氢浓度较稳定的净化天然气。

钼蓝法也是一种比色方法，与亚甲基蓝法类似，适用于天然气中硫化氢含量的控制分 析，测定范围0～25mg/m³。

醋酸铅反应速率法是一种采用专门仪器检测硫化氢的方法，在国外，主要用于在线检 测输气管道天然气中硫化氢的含量.此方法已被美国列为标准试验方法(ASTM)。我国也建 立了两项国家标准，实现了同国家先进标准接轨。除上述也被编制为国家标准的分析方法 之外，还有：气相色谱法，检测管比色法等。

气相色谱法主要是对检测器、标准气体和取样技术有较高的要求，火焰光度检测器FPD 主要用于mg/m³数量计的硫化氢及其它硫化物，热导检测器TCD可用于硫化氢体积分数约 大于0.05％的样品。

检测管比长法是一种比较快速的检测方法，其作用类似于pH试纸，主要用于对准确 度要求不高的场合，既有适用于低含量硫化氢的检测管，也有高含量的检测管。

电位滴定法主要是将气体中硫化氢转化为硫离子，然后通过离子选择性电极检测硫离 子含量。本专利就是采用硫离子选择性电极对硫离子含量进行检测，进而转化为硫化氢气 体含量。

当天然气中含有液体，或者由于SRB繁殖导致流体中含有硫化氢，那么检测液体中的 硫化氢就非常必要。当液体从高压系统向低压系统或者大气排放时，液体中的硫化氢就会 释放出来，造成对环境和人员的伤害；另外，在开展室内研究时，加入的硫化氢气体必须 是气相硫化氢含量与液相硫化氢气体之和，如果只以气相硫化氢含量开展研究，那么研究 过程中加入的硫化氢含量必然不足，造成试验结果不准确。

国内外能够吸收硫化氢气体的装置层出不穷，能够检测硫化氢气体的设备也不胜枚 举，上面也对这些检测方法特点进行了描述，但这些装置主要检测气体中的硫化氢。而管 道中的污水，油田产出液及工业生产液中经常含有一定浓度的溶解硫化氢，目前的硫化氢 气体吸收装置无法对液体中的溶解硫化氢进行准确吸收，硫化氢气体检测仪器也无法快速 检测液体中溶解硫化氢的浓度。还没有具体检测液体中硫化氢方法的报道。

发明内容

为了解决现有技术的不足，我们进行了大量的攻关研究，提出了一种准确检测液体中 溶解硫化氢含量的方法和装置，该发明的设计原理是根据道尔顿分压定律，通过向液相中 鼓入惰性气体(氮气和氩气等)，减少气相硫化氢气体的分压，将液相硫化氢全部转移到 气相中。

本发明的收液体中溶解硫化氢的技术方案如下：