南帕斯凝析油硫类型特征及其腐蚀性

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1、南帕斯凝析油硫类型特征及其腐蚀性王小伟，章群丹，王京，田松柏（中国石化石油化工科学研究院，北京１０００８３）摘要：考察了南帕斯凝析油的特性及轻端不同类型硫化物的分布情况。结果表明，南帕斯凝析油属于低硫石蜡基原油，密度较小，杂质含量较少，但硫醇硫含量很高。通过铜片腐蚀和高压釜挂片腐蚀模拟试验，研究了南帕斯凝析油及其馏分油的腐蚀情况，结果表明：低温时各馏分的腐蚀性不强，而在３００℃高温下，凝析油及其柴油馏分的腐蚀性较强。关键词：南帕斯凝析油硫硫醇腐蚀南帕斯凝析油产自伊朗南帕斯气田，２０１１年中国进口了部分该凝析油，主要由中国石油化工股

2、份有限公司属下的各炼油厂加工。南帕斯气田产量大、开发前景可观，所产凝析油的油源比较有保障，而且价格相对便宜，是一种经济效益比较好的机会原油。但南帕斯凝析油性质特殊，其硫醇硫含量较高，在运输和加工过程中将带来许多麻烦，因此需要确定其中硫的类型特征以及在加工过程中的腐蚀性，为选择合理的加工方案提供参考。待整个气田开发完成后，天然气产量将高达８．２×１０８ｍ３?ｄ，凝析油产量达１．２１×１０６ｂｂｌ?ｄ。实验２仪器与评价方法ＭＥＤ１２５９－１２６２型平行反应器，瑞士Ｐｒｅｍｅｘ公司生产；ＤｉｓｔＤ－２８９２?５２３６５０ＬＣＣ蒸馏仪，德

3、国ｉ－ｆｉｓｈｅｒ公司生产；安捷伦７８９０－３５５ＳＣＤ气相色谱－硫化学发光检测仪，美国安捷伦公司生产；铜片腐蚀仪，大连石油分析仪器厂生产。原油及其馏分油性质的分析方法采用相关国家标准（ＧＢ）和行业标准（ＳＨ）。２．１南帕斯气田介绍１南帕斯气田位于伊朗南部波斯湾海域与卡塔尔交界处，与卡塔尔北部的北方气田地理位置相邻，距离伊朗海岸１００ｋｍ。从地层结构来看，二者其实是一个气田，是目前世界上已知的最大气田。北方－南帕斯油气田总面积约为９７００ｋｍ２，其中北部３７００ｋｍ２位于伊朗水域内，被称为南帕斯气田［１］。伊朗南帕斯气田于１９９０

4、年由伊朗国家石油公司勘探发现，位于伊朗西南部，估计该气田天然气储量为１４２００ｋｍ３，其中１０１００ｋｍ３可开采，占伊朗已知可开采天然气总储藏的３６％，占世界已知天然气储量的５．６％［２］。此外，南帕斯气田还有１．８０×１０１０ｂｂｌ（１ｂｂｌ≈１５９Ｌ，下同）凝析油的储量。南帕斯气田于２００２年１２月开始投产，所产天然气和凝析油通过管道输送到大陆上，在阿萨鲁耶加工处理后出口。腐蚀试验低温铜片腐蚀试验方法参考ＧＢ?Ｔ５０９６。高温腐蚀试验：挂片采用４００目、８００目砂纸逐级打磨，再用去离子水和乙醇冲洗，接着用丙酮超声清洗后干燥称重

5、。分别取４０ｇ油样至平行反应器的高压反应釜中，每个反应釜固定４个挂片于特制的腐蚀支架上（气相和液相各两片），将反应２．２釜盖旋紧密封后通过进气阀通入氮气，置换掉反应釜内的空气。反应釜温度设定为指定温度，搅拌桨转速反应时间反应结束后，２００ｒ?ｍｉｎ，６ｈ。取出挂片，用石油醚、甲苯超声清洗后再用腐蚀后处理液处理，干燥称重。腐蚀速率采用下式计算：收稿日期：２０１１－０６－２４；修改稿收到日期：２０１１－１０－１０。作者简介：王小伟（１９８２—），男，工程师，主要从事原油评价及相关研究工作。通讯联系人：王小伟，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｘｗ

6、．ｒｉｐｐ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｍ。南帕斯气田的开发分为２４３０期项目进行［３］，～随着开发项目的推进，２０１０年底南帕斯气田产气能力达到７．５×１０７ｍ３?ｄ，凝析油产量达到５×１０５ｂｂｌ?ｄ，第３期王小伟，等．南帕斯凝析油硫类型特征及其腐蚀性８９分布见图２。图２表明，总硫含量先是随馏分沸点的增加而显著降低，然后趋于稳定，在小于１００℃的轻馏分中硫含量较高，硫醇硫含量的变化趋势与总硫含量基本一致。这与普通原油中硫的分布情况差别较大。υ＝（２４×３６５×ΔＷ）?（Ｓ×Ｔ×ρ）（１）式中：υ为平均腐蚀速率，ｍｍ?ａ；ΔＷ为腐蚀实验

7、失重，ｇ；Ｓ为试样的有效表面积，ｍｍ２；Ｔ为腐蚀时间，ｈ；ρ为碳钢的密度，ｇ?ｍｍ３结果与讨论３南帕斯凝析油特征南帕斯凝析油的基本性质见表１，实沸点蒸馏曲线见图１。３．１表１南帕斯凝析油的性质图２南帕斯凝析油总硫和硫醇硫分布■—总硫；▲—硫醇硫南帕斯凝析油气体（小于１５℃馏分）中总硫浓度为８９６９ｍｇ?ｍ３。由气相色谱－硫化学发光检测方法（ＧＣＳＣＤ）测定的各类型硫分布见图３。从－图３可以看出，气体中的硫以甲硫醇、乙硫醇为主，二者占总硫质量的，而硫化氢含量较低，９７．５３％仅占０．１３％。甲硫醇、乙硫醇的气味非常大，其中乙硫醇是２

8、０００年版吉尼斯世界纪录中收录的最臭的物质。空气中只要含０．０００１９ｍｇ?Ｌ的乙硫醇，其臭味就可嗅到，因此在运输、储存、加工中要密切注意低分子硫醇对环境和人体的影响。图１南帕斯凝析油实沸点蒸馏曲线由表１可知，南帕斯凝析油的密度（２０℃）较低，为０