海上油田防硫化氢腐蚀问题

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1、万方数据第12卷第1期2∞e年2冤中国海上油气(工程》CHINAOFFSHOREOILANDG怂(ENGINEERING)V。1．12。No．1Feb．，2000海上油田防硫化氢腐蚀问题糖愚鬻王春舞中国海洋石油生产研究中心，北京，100086接凝跨琏弦氯腐蚀是雳发窘碗诺戴汝霉的关犍技术。娉务意海溜潮11—4漓鹫脱虢纯氢跨壤强的成功经验，探讨海土油料防硫化氢腐蚀的问题。关键谰硫化氢防腐蚀壤蚀剂在含辘亿氢油翻的开发过纛中，由于豫濑中有永静襻在，硫祀氢就变成了赭蚀介质，辩酒田设备造成腐蚀和破坏；特别是硫化氧在原油中浓度较高时，对油田设施的腐蚀更厉害，它便设施产生氢臆和应力

2、腐蚀，所以，在设计和生产中必须考虑脱除硫化氢和有关防腐蚀的措施。目翦我国海上也发现了高禽硫忧氢的油田，素海疆溯1l一4{蜜黼筑是其孛静一燕。下蠢耱笨舍滔溅{1—4潼掰耱硫耗氢_

3、辩镳翦工艺努案轻有关赣施，探讨海上油田防硫化氯腐蚀的问题。{童证簸鹣赓弦撬壤秘主要影虢器素由于躲油中含有水分，硫仡羝在水溶液巾按下式分劳离解：H2S—H++HS一一2H++S2一步褒癣常数Kl=10_7；二疹褒耀常数K2=10—13。琉纯氯在溶液中的饱和旅魔醚温度鹅辩精丽降低，髓压力豹辩裔丽增如。在硫化氢溶液中，众属的腐蚀反应如下：阳极艇应Fe一2e一№一疆援发应2H++2e一}{+}{一掩

4、Fe”与溶液中H2S的反应如下：xFe“十yH2s—叫F毪S+2yH+Ft氛蘧着溶菠巾遵s簿含燕及p}l燕瓣交纯，其鳃疵及结构玛不霜，对辩镶过程懿彭嘲也不溺。硫纯氢浓度较慨时，它可柱金属表面生成致密的硫化铁膜(主嚣为硫化铁和二硫化铁)，阻止铁离子通过，降低金属腐蚀速度。硫化氢浓度较高时，硫化铁膜(主要为Fbs8)通常以黑甑粉末形式粘附在金属外表面。不能阻庄锾离子豹遵过；霹瓣，这舞蘸橙瓣藏毽壤，霹冬钢铁接簸(镪耪是氍投)，形痰宏滋电涟，热速金震懿寝魏。硫化巍离解产物I-IS一、S。等离子吸附在窳属表面，可加快放氢及铁溶解的速度，使金属电化学失重腐蚀速度加快；同时，放出

5、的氲原子聚集在金属表蕊，遇到裂缝、空隙等，就渗入其内部，结合成氯分子发生氯鼓海，在金羼内邦gl起徽裂纹，使金瓣变臆，嚣氯蕊；在应力瓣槔用下，gl莲壤耱破裂，霹发生应力褒蛙。彰镌硫化氢腐蚀艟主要西素怒硫化氢的浓度和系统援力。硫化氨浓度和系统压力的增加，使硫纯氯的分压增加，溶解度加犬，电化学腐蚀速度加快；同时压力的增加，使氢向金属内部渗人的速度加快，从而促进了氢脆及成力腐蚀。美匿辩瓣工翟搿协会(NACE)稷蠢多年的现场经验，提密了一种篱单酶判断硫诧氢在不弱操作条梅下，可能引起威力腐蚀的下限含量(觅NACE标猴MR一01—75)，见图1。万方数据中国梅上油气(工鞋)200

6、0《格令琏S／2g秆10100l10气俸中璃S／％1001000气体巾H。S／10ql10000瓣1夸穰鬻油与耆麓雾耩游台静串麓稼薹盎力嘉麟晦瞻定l1000002潮渊{卜-4濑国茨藏{l：氯壤魏的方案比选及礴荚黔腐蚀攒施囊海疆溯11—4油田聚1993年褒投产戆，投产基静发袋油气孛窘凑羧薅浓塞豹巯铯羲。舞减鹱骧纯氧对生产设施郓赭油轮盼辩饿，南海巍部公司筑缎鸯美入赘诲查分辑演气中禽蕊诬惑的情嚣，并袭耗蘸麓京海洋石油开发王程设计公司，根据油幽含硫他氟的情况和平台的实际条件，提出比较适合濑羽嶷际的脱藏诧黧酶嶷缝方案，著遴行玻造。2．1改造前的腺油生产童：￡艺流程及禽硫化氧的

7、惰凝澜洲11—4油田改造前的原油生产主工艺流稷见圈2。硼2改造前的原油生产主工艺流程图筵撵捧条纷(表莲)努鬻努：骧涵生产势辩器(P-v—l就)骝℃·0。2MPao原油电脱水器(P—v一103)70℃·0．05MPao原油缓冲艨(P—V一104)70℃·0．025MPa-1扶缓冲罐融来盼驻承稳定藤洼避逡终赣萘(P—P一101)秘辕，各努离设备分高静气俸避至戎踅辘捧，生产水经处理臌排海。擞撂分析知道，分离器气耀出口碱化氨含摄为8800×10一，模毅出势离器遴搿磬藏碱化氛的古董为560×10一，下嚣豹醅密嫉方案毙较帮笼瑗戴蠢蔟篱ll提蹬静。2。2防硫化氢腐蚀的方鬃分析比较

8、脱碱化氢防腐蚀的方法很多，我们根据当时平台的现场条件和舍硫他氢情况提出以下3种方案，并进褥了努耩魄较。d鍪、罐蝣万方数据第12誊第1期橱思明等：海上油田防硫化氢庸蚀问题方案l：天然气气提脱硫化氢涸洲11—4油田生产平台上有涠洲10—3油田来的供透平发电用的天然气，涠洲11—4油田设备用电少时，涠洲10—3油田最大可提供15000m3·d1的富余气，因此，根据气提原理提出了用天然气气提脱硫化氢防腐蚀的方案，图3为该工艺流程示意图。p-p-10I圈3方案1主工艺流程图由于整个系统的压力限制，以及平台承重和层高限制，气提塔选用填料塔，其操作条件(表压)为70℃·0．0