天然气中H2S的化学成因实验研究

第 3 7卷 第 2期 石 油 与 天 然 气 化 工 CHEMl CAL ENGl NEE Rl NG O F Ol L ＆ GAS 1 4 1 天 然气 中 H 2 S的化 学 成 因 实验 研 究 丁康 乐 李术元 岳 长涛 钟 宁宁 ( 1 ． 中国石 油 大 学( 北京 ) 重质 油 国 家重点 实验 室 ) ( 2 ． 中 国石 油 大学 ( 北 京 ) 资源 与信 息 学院 ) 摘 要 对 天然 气 一C a S O 一水 体 系进 行 了恒 温 实验 研 究 。结 果表 明 ， 含 水 条件 下 天 然 气与 C a S O 在 4 5 0 c 【 =～ 5 7 0 c 【 = 时可 以发 生反 应 ， 产 物 主要 为 H S 、 C O 、 C a C O 和 焦炭 。 随着反 应程 度 加 深 ， 天 然 气 中总 烃所 占比例 呈递 减趋 势 ， 天然 气干燥程 度与 酸化 程度 均增 大 。给 出了反 应途 径通 式 并进 行 了热 力 学分析 。热 力 学计 算表 明 ， 天 然 气 与 C a S O 的 反 应 可 自发 进 行 ， 升 高 温度 对 反 应 有 利 ， 长链 烷烃 比短链 烷 烃更 容 易与 C a S O 发生 反应 。本研 究对 解释 天 然 气 中 H， S的化 学成 因提供 了理 论 与 实验 依 据 。 关 键 词 天 然 气 一C a S O 一水 体 系 恒 温 实验 H ， S 热 力 学 分 析 天 然 气 中 H ， s主要 有 三 种来 源 ： ① 直 接来 源 于 生油母质或原油中含硫化合物 的热裂解 ； ②硫酸盐 细菌还原作用 ； ③硫酸盐热化学还原反应。一般认 为 前两 种来 源所 形 成 的 H ， S在 天 然 气 中 的 含 量低 于 5 ％ ( ) ， 天 然 气 中 高 浓 度 H s只 能来 源 于 硫 酸 盐 热化 学还 原 反应 ¨ 。 ， 即地 质 条 件 下 天 然 气 接 触 到硫酸盐 后 发 生 氧 化 还 原 反 应 ， 生 成 H ， S 。 目前 国 内外 的研 究 工作 主 要 局 限 于地 质 方 面 的研究 ， 缺 乏 相 应 的实验 室工 作 。本实 验在 含水 条件 下对 廊坊 地 区某 气井 采 集 的 天 然 气 样 与 C a S O 反 应 进 行 了恒 温热模拟实验研究 。通过气相色谱仪 、 微库仑仪、 傅 立 叶变换 红外 光谱 仪 对 反 应 产 物 进 行 了分 析 ， 探 ......