[实用新型]一种在线气相硫化氢硫同位素采集装置

说明书

技术领域

本实用新型属于硫同位素采集技术领域，特别是涉及一种在线气相硫化氢硫同位素采集装置。

背景技术

目前，油田在开采、生产过程中容易产生硫化氢污染，而硫化氢污染对于人员安全存在重大隐患，对设备、管线腐蚀严重，降低原油品质，给油田带来巨大的经济损失。因此，预防和控制油田硫化氢污染对于石油生产起着举足轻重的作用。

硫化氢的成因可分为生物成因(生物降解、微生物硫酸盐还原)、热化学成因(热分解、硫酸盐热化学还原)和火山喷发成因等。对于硫化氢成因的判断，除硫化氢污染特点分析、硫化氢产生时间分析、油田开采方式、开采过程中的硫干扰分析、油藏情况分析以及油藏微生物分析外，硫同位素检测也是一个重要的考核指标。生物成因的硫化氢一般是通过硫酸盐还原菌对硫酸盐的异化还原代谢而实现，在异化作用下直接形成硫化氢，这种条件下产生的硫化氢较之母源硫同位素较轻20‰左右，δ³⁴S值较低，而非生物成因的H₂S因分馏作用较小，δ³⁴S值与母源硫同位素值相差不多，而比生物成因的硫同位素值高。因为油气田开发生产现场场地要求以及操作安全要求，往往无法实现现场在线检测，气相硫化氢的硫同位素检测需要先将硫元素固定吸收后进行采集。目前现场硫同位素采集装置简单，不能实现在线采集，而且一般硫化氢气体在吸收固定的过程中有可能因为吸收的不充分产生分馏，影响检测结果，进而干扰成因判断。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种在线气相硫化氢硫同位素采集装置。

本实用新型的目的是提供一种具有结构简单，操作方便，安全可靠，精准度高，适合现场操作，适用范围广等特点的在线气相硫化氢硫同位素采集装置。

本发明主要是针对硫同位素采集吸收，开发一种适用于现场在线的气相硫化氢采集吸收装置，该装置有效的延长了硫化氢气体吸收的运行轨迹，保证硫化氢气体充分的被吸收固定，不产生分馏，保证后期检测样品制备的准确性，同时可精准的控制固定吸收过程，提高精准度。

本实用新型的结构：

1.该装置主要由三部分组成，包括计量系统、固定吸收系统和尾气处理系统。

2.计量系统包括气相管道、转换接口、阀门和流量计。首先通过转换接口将气相管道与装置连接在一起；阀门用来控制进气的流速；气流具体流量通过流量计进行计量和显示。

3.固定吸收系统包括Z字吸收筒、缓冲罐和验证罐，其中Z字吸收筒包括旋转阀门A、单流进气接头、吸收筒、活页板和旋转阀门B。Z字吸收筒为不锈钢方形柱状结构，吸收筒高度根据吸收量需要或现场工况要求而定，吸收筒横截面为正方形，筒内装有用以吸收固定硫化氢硫元素的溶液，比如饱和醋酸铅或醋酸锌溶液等，桶壁内均匀分布固定几个薄板活页板，形状与筒横截面正方形相同，正置状态下，活页板可以固定点为轴开启45°，形成斜板，组成Z字通道，气泡可沿Z字通道曲折上升，充分与吸收液接触，将硫元素充分吸收固定为固体沉淀，留着Z字吸收筒内，残余气体通过阀门B流出Z字吸收筒，进入尾气处理系统。Z字吸收筒底部与旋转阀门A和单流进气接头连接，旋转阀门A主要是控制进入Z字吸收筒的气体流量，单流进气接头主要是控制气体流向，保证气体单向进入Z字吸收筒；旋转阀门B主要是开启和关闭Z字吸收筒上端与外界连接，在吸收完毕后关闭，倒置Z字吸收筒时防止液体流出。缓冲罐主要是预防缓冲Z字吸收筒液体溢流和尾气吸收罐中液体回流。验证罐主要是验证硫化氢气体吸收的充分性，罐内装有二价铁离子溶液作为指示溶液，如硫酸亚铁溶液或氯化亚铁溶液等，当硫化氢吸收充分时，气体经过溶液不会产生黑色沉淀；当硫化氢吸收不充分时，气体通过就会产生黑色沉淀。

4.尾气处理系统主要包括尾气吸收罐和尾气接收两部分。尾气吸收罐内装有吸收液体，根据天然气或石油伴生气或其他含有硫化氢的混合气中含有的需要去除的气体，选择相应的吸收液进行吸收，吸收液高度不超过尾气吸收罐的2/3，防止液体溢出。尾气接收可以根据环保要求或项目需求，可以采用专业的气体采集袋或罐等容器进行接收，或者外排大气等方式进行处理。

本实用新型在线气相硫化氢硫同位素采集装置所采取的技术方案是：