油气中汞的形态分析-.pdf

3o l 2。 3 年 。 月 油气中汞的形态分析 邓筑井 蒋洪 段方玮 陈艾。 张媛 1 ． 西南石油大学石油工程学院 ， 四川成都6 1 0 5 0 0 ； 2 ． 中国石油安全环保技术研究院 ， 北京1 0 2 2 0 6 ； 3 ． 中国石油西南油气 田公司华油公司， 四川成都6 1 0 2 0 0 摘 要 石油 与天 然气 中汞 的危害 主要在 于汞具有 毒性和腐蚀 性 ， 且会使 催化剂 中毒 ， 从 而危 害人体 、 环境 和设备。 为 了有 效减少 汞的污染和危害 ， 研究汞 的形 态十分 必要。 石油 中汞 的存在形 态 主要是单质汞 、 有机汞化物 、 氯化汞 、 汞 的硫化 物。天然气 中汞 的存在形态主要是单质汞 。石油与天 然 气 中汞形 态分析 的前处 理方 法主要有 湿抽 提 法、 干法 收集 、 湿法 收集 、 碘化 物浸渍活 性炭收集 法 等 。石油与天 然气 中汞形态分析方法主要有原 子吸收光谱 法 、 原子荧光光谱法 、 气相色谱 法、 高效液 相色 谱法、 质谱法 、 中子活化分析 法 ， 电化学法等 ， 以及各种分析 方法之 间的联用 技术。随着分 离检 测技 术的发 展 ， 将加深研究天然 气和 石油 中汞 的存在 形态 ， 针对 不 同形态 的汞选择 不 同的脱汞技 术 和工 艺流程。建 议发展天然气和 石油的样 品处理技 术 ， 深度研 究分 离检 测技术及其联 用技术 ， 制定 天然气和石油 中汞形态分析 的相 关标准 ， 以规范指导汞 的形态分析 。 关键词 i 汞 ； 石油与天然气 ； 汞形态 ； 分析方 法 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ i ． i s s n ． 1 0 0 6 5 5 3 9 ． 2 0 1 3 ． 0 5 ． 0 0 8 0前言 汞是 天然气 中普 遍存在 的一种物质 ， 汞及 其化合 物 有较大 毒性 ，对油 气生产 处理设备 和管道有 腐蚀作 用 。 为 了减 少汞对 人体 、 设 备和管 道 的危害 ， 有 效 降低 天然 气 中的汞含量 ， 在开发利 用含汞油 气 田时应 进行汞 的形 态分析 和汞含量 的检测 。 1 油气 中汞 的危害及存在形态 1 ． 1 汞 的危 害 1 9 7 3 年前 ， 关 于油气 中汞危害的报告很少 ， 但 自从 阿 尔 及利亚S k i k d a 天然气 液化厂 的铝制换 热器发 生灾难性 破坏后 ， 油气的汞危害越来越受 到关注 ⋯。 汞在油气 中的含量一 般-／ E 4 “ , ， 但汞及其 化合 物对人 体 伤害较大 ， 对油气 生产设备 和环境也 造成很 大安全 隐 患 。 油气中汞的主要危害体现在 以下几 点。 1 ． 1 ． 1 汞 的毒性 汞及 其化合物 都有毒 ， 且 毒性较强 。汞 可能引起 急 性 中毒 和慢性 中毒 。根据 病理学原 理 ， 人体 汞 中毒 机理 主 要有 汞与体 内大 分子 发生共 价结 合 、 汞 引起 细胞 “ 钙 超载 ” 、 免疫损伤 等。 1 ． 1 ． 2 汞 的腐蚀性 汞对其 它 金属造 成 腐蚀 的实 质在 于 汞与其 它 金属 形 成汞齐 。在有水 的条件下 ， 汞 齐 中的其 它金属将 与水 发 生 电化学 腐蚀 。汞对金属 的腐蚀方式 主要有汞 齐化 、 汞齐化腐 蚀 、 液态金属脆化口 L M E 等三种 。 1 ． 1 ． 3 汞使催化 剂中毒 在天 然气 加工过 程 中 ， 比如 在 乙烯厂 ， 汞 是有 名 的 加氢催化 剂钯 的毒 物 ， 天然 气 中痕量 的汞也可 能使贵 重 金属催化剂 比如铂或钯 中毒口 ] 。 1 ． 2 汞 的存在形态 石油 及天 然气 中 的汞含量 一般 为i x g ／ k g N mg ／ k g 级 。 收 稿 日期 2 01 3 - 0 5 0 7 作者简 介 邓筑外 1 9 8 9 一 ， 女 ， 四川 I内江人 ， 硕士研究生 ， 主要从事油气集输工艺理论 与技术研究 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 1 卷 第 5期 OI L AND GAS T RE A TI NG AND PR OCE SSl NG 油 的样 品处理技 术 ， 避免 烃类 和其 他 杂质 的干 扰 ； 深度 研究分 离检测技 术及其 联用技术 ， 为不 同形态 的汞提供 精密 的分析技术 ； 制定 天然气 和石油 中汞形态分 析 的相 关标准 ， 以规范 指导汞 的形态分析 。 参考文献 [ 1 ] Ki n n e y G T． S k i k d a L NG P l a n t S o l v i n g T r o u b l e s [ J ] ． Oi l Ga s J o u r n a l ， 1 9 7 5 ， 7 3 3 7 1 9 2 1 9 3 ． [ 2 ]熊光德 ，汤晓 勇．天 然 气脱 汞新技 术[ J ] ．天 然气与石 油 ， 2 01 1 ， 2 9 5 3 6 -3 7 ． Xi ong Gu a ng d e，Ta n g Xi a o y on g． N e w Te c hno l og i e s o f M e r - c u r y Re mo v a l f r o m Na t u r al G a s [ J ] ．Na t u r a l G a s a n d Oi l ， 2 01 1 ， 2 9 5 3 6 -3 7 ． [ 3 ] J o h n s o n M C ． Me r c u r y Re mo v a l [ E B ／ OL ] ． h t t p ／ ／ wwwj m c a t alys t s ． c om／ p t d ／ s i t e ． a s p s i t e i d 4 98 pa ge i d 5 6 7． 2 01 3． [ 4 ]Un i t e d S t a t e s E n v i r o n me n t a l P r o t e c t i o n A g e n c y ． Me r c u r y i n Pe t r o l e um a n d Na t ur a l Ga sEs t i ma t i on o fEmi s s i on s fro m Pr o d u c t i o n a n d P r o c e s s i n g a n d C o mb u s i f o n[ R] ． W a s h i n g t o n EPA ， 2 001 ． [ 5 ]薛 艳． 石 油中汞的分析方法进展 [ J ] ．当代石油石化 ， 2 0 0 8， 1 6 6 3 3 -3 5 ． Xue Ya n． Re s e a r c h Pr o g r e s s on An a l y t i c a l M e t ho d s o fM e r c ury i n P e t r o l e u m U] ． P e t r o l e u m P e t r o c h e mi c a l To d a y ， 2 0 0 8 ， 1 6 6 3 3 -3 5 ． 油与加工 [ 6 ] G B ／ T 1 6 7 8 1 ． 1 2 0 0 8 ， 天 然气 汞含量 的测定 第 1 部分 碘化学吸附取样 法[ s ] ． GB／ T 1 6 781 ． 12 00 8， Na t ur a l Ga s De t e r mi n a t i o n o fM e r - c u r y ， P a r t 1 I o d i n e Ch e mis t r y Ad s o r b e n t S a m p l i n g[ S ] ． [ 7 ] G B ／ T 1 6 7 8 1 ． 2 2 0 1 0 ，天然 气 汞含 量的测定 第 2部分 金一 铂合金汞齐化取样 法[ s ] ． GB／ T 1 6 781 ．22 01 0， Na t ur a l Ga s De t e r mi na tion o fM e r - c u r y ， P a rt 2 A u P t A ma l g a ma ti o n S a mp l i n g[ s ] ． [ 8 ] 何滨， 江桂斌． 汞形态分析中的前处理技术U] ． 分析测试 学报 ， 2 0 0 2 ， 2 1 1 8 9 9 4 ． He B i n g ，J i a n g G u i b i n g ． Me t h o d s o f P r e t r e a t me n t i n Me r c u r y S p e c i a t i o n An a l y s i s [ J ] ． J o u r n a l o f I n s t r u me n t al A n a l y s i s ， 2 0 0 2 ， 2 1 1 8 9 9 4 ． [ 9 ] 方晓明 ， 刘崇华 ， 周锦帆 ， 等． 有 害物质分析仪 器及 应用 [ M ] ． 北京 化 学工业出版社 ， 2 0 1 0 ． 1 8 7 1 9 6 ． F a n g Xi a o mi n g ， L i u C h o n g h u a ， Z h o u J i n g f a n ， e t a1 ． Ha z a r d o u s S u b s t a n c e s A n al y s i s I n s t r u me n t A p p l i c a t i o n[ M] ． B e i j i n g C h e mi c a l I nd u s t r y Pr e s s ，2 01 0 ．1 8 71 9 6． [ 1 0 ]Ru i z W L G ． S p e c i a fi o n o f Me r c u ry i n E n v i r o n me n t a l S a m p l e s [ D]B a r c e l o n a Un i v e r s i t a t d e B a r c e l o n a ， 2 0 1 0 ． [ 1 1 ] 王 阳， 田利男． 凝析 油脱汞 工艺U] ． 天然 气与石 油， 2 0 1 2 ， 3 0 2 3 2 -3 5 ． W a n g Ya ng，Ti a n Li n a n ， Te c hn o l o g y f o r R e m o v al o f M e r c ur y fr o m C o n d e n s a t e Oil L J ] ． j o u rnal o f Na t u r a l G a s a n d Oil ， 2 0 1 2，3 0 2 3 2 -3 5 ． 中国油气管网布局基本形成 继中俄、 中亚和海上三条能源进 口通道之后 ， 中国构筑的第四条能源进 口战略通道 中缅天然气管道干 线和 国家重点工程 中贵天然气管线于 2 0 1 3年 9月 3 0日同时建成 ， 这标志着中国油气管网布局基本形成。 中缅油气管道起 于缅甸西海岸的皎漂市， 从云南瑞丽进入 中国， 国内段全长 1 6 2 4 k m。中贵天然气管道北 起 宁夏 中卫县 ， 途经 5个省 ， 南至贵 阳市， 在贵 阳末站与中缅天然气管道汇合。两条油气管道的建成 ， 将彻底改 变贵 州省 能 源结 构 。石 油化 工或将 成 为贵 州省 经 济发展 的 又一新 方 向。 兰 洁供 稿 33 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m