一种液体脱硫剂产品高温条件下脱硫率检测装置及检测方法与流程

本发明涉及油田领域，尤其涉及一种液体脱硫剂产品高温条件下脱硫率检测装置及检测方法。

背景技术：

天然气、煤气、沼气、工业废气和炼厂气中含有的硫化氢、co2和有机硫化物，一般可统称为酸性组分，其中的有机硫化物主要有羰基硫、二硫化碳、以及不同碳数的硫醇以及硫醚等硫化物。存在于石油天然气中的大量硫化物组分，不仅在开采、处理和储运过程中会造成设备和管线腐蚀，而且用作燃料时会带来环境污染、严重危害用户健康；用作化工原料时会导致下游催化剂中毒。由于有机硫化合物对环境保护、设备腐蚀、人体健康都有影响，故各国对商品气中有机硫的含量(或总硫)均作了严格的规定。因此，从天然气和炼厂气中脱除有机硫历来是净化工艺中颇受关注的研究课题和难题。不管石油天然气是作为民用还是作为工业用途，在作为商品气输出之前必须有效脱除其中的酸性组分，以达到管道输送或商品气的指标要求。天然气中酸性组分的脱除，其目的是按不同用途将石油天然气中的酸性组分脱除至要求的指标。

脱硫剂一般指脱除燃料、原料或其他物料中的游离硫或硫化合物的药剂；在污染物的控制和处理中主要指能去除废气中硫氧化物(包括so2和so3)所用的药剂。各种碱性化合物都可作为脱硫剂。

去除烟道废气中二氧化硫的脱硫剂，采用最多的是廉价的石灰、石灰石和用石灰质药剂配制的碱性溶液。脱硫剂能吸收烟气中大部分的二氧化硫固定在燃料渣内。化工厂、冶炼厂等常采用碳酸钠、碱性硫酸铝等溶液作为脱硫剂处理含二氧化硫的尾气，并可解吸回收利用。

这种混合溶液脱硫剂具有表面活性，催化氧化，可以性促进so2的直接反应，加速caco3的溶解，促进caso3迅速氧化成caso4，强化caso4的沉淀，降低液气比，减少钙硫比，减少水分的蒸发。当烟气入口so2浓度增加，高于设计值时，吸收塔反应池内ph值降低，需要更大的ca/s比时，在吸收塔反应池容积不需扩大的情况下，caco3能够快速溶解，增加钙离子浓度，保持浆液ph值在正常范围，对ph值有一定的缓冲作用。延长工作段浆液的运行时间，减少配浆次数，可使设备结垢明显减少，垢层变薄，停机后用水冲洗，垢层容易脱落。对脱硫系统结垢起分散性和活动性，减少结垢的淤积，减少浆液中氯离子的含量，对脱硫设备中各种材质的腐蚀、结垢速率均有不同程度的减少，其中碳钢减少最多，腐蚀、结垢速率分别可减少74％和79％，聚氯乙烯可减少48％和55％。脱硫剂的加入，可起到阻垢防腐缓蚀的作用，减少脱硫喷嘴的堵塞、结垢、腐蚀、磨损，减少浆液循环泵及叶轮的结垢、腐蚀、磨损，减少脱硫系统中备品备件维修和更换。拓宽脱硫材料的选择范围，提高系统的可靠性。在不同的工况下可减少和停用浆液循环泵及氧化风机，提高脱硫效率，降低运行费用，适合煤中的含硫量变化，及适用高硫煤。在烟气脱硫应用中，具有广阔的市场推广优势，可产生可观的经济效益和社会效益。

cn204034544u公开一种烟道气脱硝、脱硫、粉尘回收分离装置，包括脱硝分离器及脱硫分离器为双体串联；脱硫、粉尘分离器又为一体串联式装置，所述脱硝分离器的顶部烟气出口与脱硫分离器的下部烟气进口连接，脱硫后，粉尘在重力下自然沉淀脱出。本实用新型提出的烟道气脱硝、脱硫、粉尘回收分离装置，采用冷态选择法。脱硝，脱硝的温度范围在(120～170℃)，铜氨络合液与煤气中的h2s等酸性组分由气相进入液相与氨反应，转化为硫化氢铵等酸性铵盐，再在空气的氧化下转化为元素硫。其有选择地将烟气中的nox还原成n2和水来减少nox排放的技术，其脱硝效率高，一般nox脱除率可达90％以上；烟气脱硝后进入脱硫系统，工程采用氢氧化钠(或石灰乳液)，采用一炉一塔脱硫装置，脱硫率不小于91.2％。

cn103789003a公开了一种一种脱硫吸附剂的反应活性的测定方法，其中，该方法在一种吸附脱硫装置中进行，所述吸附脱硫装置包括：沿物流流向依次连接的吸附脱硫反应系统、采样系统和检测分析系统。本发明的方法中，使用的吸附脱硫装置通过在吸附脱硫反应系统之后设置采样系统和检测分析系统，使得本发明的方法能够有效的实时的分析不同时段得到的样品，从而可以更好、更准确的测定吸附剂的性能。

然而，现有技术中还未有对液体脱硫剂的脱硫率进行检测的装置，液体脱硫剂存在许多种类的产品，但目前，对于液体脱硫剂尚无统一的检测评价方法，由于硫化氢毒性大，对于实验室评价安全性提出较高的要求。研发可操作性强、安全性高的脱硫剂评价方法成为目前迫切需要开展的研究工作。

技术实现要素：

因此，本发明提供一种液体脱硫剂产品高温条件下脱硫率检测装置，包括，反应容器、密封上盖、密封瓶塞、导管以及密封夹；所述密封上盖位于所述反应容器的上部开口，用于使所述反应容器形成密封的反应环境；所述密封上盖上设置有用于使所述导管穿过的通孔，以及用于放置所述密封瓶塞的开口；所述导管穿过所述通孔，向所述反应容器内延伸至所述反应容器中部的位置，并且保持所述导管与所述通孔之间形成密封条件；所述密封夹，夹持于所述导管暴露于所述反应容器之外的一端，用于使所述导管与外界连通的部分被密封。

进一步地，所述反应容器为反应广口瓶。

进一步地，所述密封瓶塞为胶皮瓶塞。

进一步地，所述导管为橡胶导管。

进一步地，所述密封夹为导管夹。

本发明前述的一种液体脱硫剂产品高温条件下脱硫率检测装置，其工作原理为，在密封反应容器中用试剂形成微量的硫化氢气体(分为空白样品反应容器和测试样品反应容器)，然后加入测试量的液体脱硫剂，反应测试时间后，分别测试加入液体脱硫剂(测试样品反应容器)和未加入液体脱硫剂(空白样品反应容器)的反应容器中硫化氢气体的含量，并通过公式计算所述液体脱硫剂的脱硫率。

本发明进一步提供一种使用前述脱硫率检测装置进行脱硫率检测的方法，包括以下步骤：

步骤(1)，所述脱硫检测装置的准备：将所述脱硫检测装置按要求安装，密封上盖、密封瓶塞、导管以及密封夹均按要求安装，使所述反应容器内部形成密封环境，并检测所述脱硫检测装置的气密性后，待用；

步骤(2)，化学试剂的配制：称取na2s·9h2o，加去离子水，配制成质量浓度为0.1-10％的硫化钠溶液待用；称取浓度为98％的浓硫酸，加去离子水，配制成质量浓度为0.5-5％的稀硫酸溶液待用；

步骤(3)，制备空白样品反应容器：取步骤(2)的所述硫化钠溶液2.0-10g加入到反应容器中，再加入去离子水80-200g，得到均匀溶液后，再加入所述稀硫酸溶液0.1-5ml，然后迅速盖上所述密封上盖，将所述反应容器恒温，摇匀、反应，获得空白样品反应容器；

步骤(3)，制备测试样品反应容器：用与所述步骤(3)完全相同的条件，制备获得测试样品反应容器，待摇匀、反应后，用注射器通过所述密封塞向所述测试样品反应容器中注入测试量的液体脱硫剂，摇匀、进行脱硫反应，获得测试样品反应容器；

步骤(4)，硫化氢气体浓度的检测：待所述空白样品反应容器和所述测试样品反应容器中的反应进行充分后，用硫化氢检测管对所述空白样品反应容器中的硫化氢气体浓度进行测试，得所述空白样品反应容器中的硫化氢浓度m0；用硫化氢检测管对所述测试样品反应容器中的硫化氢气体浓度进行测试，得所述测试样品反应容器中的硫化氢浓度m1；

步骤(5)，测试样品液体脱硫剂的脱硫率的计算：

式中，x为脱硫率、m0为步骤(4)得到的所述空白样品反应容器中硫化氢的浓度，mg/l、m1为步骤(4)得到的所述测试样品反应容器中硫化氢的浓度，mg/l。

进一步地，所述步骤(2)中，称取1.0g的na2s·9h2o，加去离子水，配制成质量浓度为1％的硫化钠溶液待用。

进一步地，所述步骤(2)中，称取1.53g浓度为98％的浓硫酸，加去离子水98.47g，配制成质量浓度为1.5％的稀硫酸溶液待用。

进一步地，所述步骤(3)中，取步骤(2)的所述硫化钠溶液6g加入到500ml反应容器中，再加入去离子水100g，得到均匀溶液后，再加入质量浓度为1.5％的所述稀硫酸溶液0.64ml。

进一步地，所述步骤(3)中，迅速盖上所述密封上盖，将所述反应容器恒温50℃。

进一步地，所述步骤(4)中，向所述测试样品反应容器中加入的液体脱硫剂为三嗪类液体脱硫剂。

进一步地，所述步骤(4)中，液体脱硫剂的加入量为100μl。

进一步地，为保持测试的准确性，优选所述空白样品反应容器与未加入液体脱硫剂的所述测试样品反应容器中的硫化氢浓度在600mg/l以上。

进一步地，所述步骤(4)加入液体脱硫剂后反应时间为30min、45min或90min。

本发明的有益效果在于：本发明提供一种针对液体脱硫剂脱硫率的测试装置及测试方法，操作过程简单，并不会产生大量的污染物。本发明整个实验过程保持密闭状态，尽可能减少硫化氢对实验人员的伤害。本发明主要测试硫化氢气体的吸收率，更符合现场油井井口去除硫化氢的实际情况，实验结果对现场具有巨大指导意义。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。附图通过示例而非限制的方式概括地图解了本申请中讨论的各个实施例。这些附图不一定是按照比例绘制的。

图1本发明所述检测装置的一种优选实施方式。

1反应广口瓶；2密封上盖；3密封塞；4导管；5密封夹。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

图1为本发明的一个优选实施方式，其中，所述脱硫率检测装置，包括反应广口瓶1、密封上盖2、密封瓶塞3、导管4以及密封夹5；所述密封上盖2位于所述反应广口瓶1的上部开口，用于使所述反应广口瓶1形成密封的反应环境；所述密封上盖2上设置有用于使所述导管4穿过的通孔，以及用于放置所述密封瓶塞3的开口；所述导管4穿过所述通孔，向所述反应广口瓶1内延伸至所述反应广口瓶1中部的位置，并且保持所述导管4与所述通孔之间形成密封条件；所述密封夹5，夹持于所述导管4暴露于所述反应广口瓶之外的一端，用于使所述导管4与外界连通的部分被密封。

本发明优选的检测方法实施方式如下：

实施例1

一种使用前述脱硫率检测装置进行脱硫率检测的方法，包括以下步骤：

步骤(1)，所述脱硫检测装置的准备：将所述脱硫检测装置按要求安装，密封上盖、密封瓶塞、导管以及密封夹均按要求安装，使所述反应容器内部形成密封环境，并检测所述脱硫检测装置的气密性后，待用；

步骤(2)，化学试剂的配制：称取1.0g的na2s·9h2o，加去离子水99.0g，配制成质量浓度为1％的硫化钠溶液待用；称取浓度为98％的浓硫酸，加去离子水500ml，配制成质量浓度为1.5％的稀硫酸溶液待用；

步骤(3)，制备空白样品反应容器：取步骤(2)的所述硫化钠溶液6.0g加入到反应容器中，再加入去离子水100g，得到均匀溶液后，再加入所述稀硫酸溶液0.64ml，然后迅速盖上所述密封上盖，将所述反应容器恒温50℃，摇匀、反应，获得空白样品反应容器；

步骤(3)，制备测试样品反应容器：用与所述步骤(3)完全相同的条件，制备获得测试样品反应容器，待摇匀、反应后，用注射器通过所述密封塞向所述测试样品反应容器中注入100μl的液体脱硫剂(优选为三嗪类液体脱硫剂)，摇匀、在50℃下恒温进行脱硫反应30min，获得测试样品反应容器；

步骤(4)，硫化氢气体浓度的检测：待所述空白样品反应容器和所述测试样品反应容器中的反应进行充分后，用硫化氢检测管对所述空白样品反应容器中的硫化氢气体浓度进行测试，得所述空白样品反应容器中的硫化氢浓度m0；用硫化氢检测管对所述测试样品反应容器中的硫化氢气体浓度进行测试，得所述测试样品反应容器中的硫化氢浓度m1；

步骤(5)，测试样品液体脱硫剂的脱硫率的计算：

式中，x为脱硫率、m0为步骤(4)得到的所述空白样品反应容器中硫化氢的浓度，mg/l、m1为步骤(4)得到的所述测试样品反应容器中硫化氢的浓度，mg/l。计算得测试样品反应器中的脱硫率为98％。

实施例2

一种使用前述脱硫率检测装置进行脱硫率检测的方法，包括以下步骤：

步骤(1)，所述脱硫检测装置的准备：将所述脱硫检测装置按要求安装，密封上盖、密封瓶塞、导管以及密封夹均按要求安装，使所述反应容器内部形成密封环境，并检测所述脱硫检测装置的气密性后，待用；

步骤(2)，化学试剂的配制：称取2.0g的na2s·9h2o，加去离子水98.0g，配制成质量浓度为2％的硫化钠溶液待用；称取浓度为98％的浓硫酸，加去离子水500ml，配制成质量浓度为1.5％的稀硫酸溶液待用；

步骤(3)，制备空白样品反应容器：取步骤(2)的所述硫化钠溶液4.0g加入到反应容器中，再加入去离子水100g，得到均匀溶液后，再加入所述稀硫酸溶液1.3ml，然后迅速盖上所述密封上盖，将所述反应容器恒温50℃，摇匀、反应，获得空白样品反应容器；

步骤(3)，制备测试样品反应容器：用与所述步骤(3)完全相同的条件，制备获得测试样品反应容器，待摇匀、反应后，用注射器通过所述密封塞向所述测试样品反应容器中注入100μl的液体脱硫剂(优选为三嗪类液体脱硫剂)，摇匀、在50℃下恒温进行脱硫反应30min，获得测试样品反应容器；

步骤(4)，硫化氢气体浓度的检测：待所述空白样品反应容器和所述测试样品反应容器中的反应进行充分后，用硫化氢检测管对所述空白样品反应容器中的硫化氢气体浓度进行测试，得所述空白样品反应容器中的硫化氢浓度m0；用硫化氢检测管对所述测试样品反应容器中的硫化氢气体浓度进行测试，得所述测试样品反应容器中的硫化氢浓度m1；

步骤(5)，测试样品液体脱硫剂的脱硫率的计算：

式中，x为脱硫率、m0为步骤(4)得到的所述空白样品反应容器中硫化氢的浓度，mg/l、m1为步骤(4)得到的所述测试样品反应容器中硫化氢的浓度，mg/l。得测试样品反应器中的脱硫率为97.6％。

实施例3

一种使用前述脱硫率检测装置进行脱硫率检测的方法，包括以下步骤：

步骤(1)，所述脱硫检测装置的准备：将所述脱硫检测装置按要求安装，密封上盖、密封瓶塞、导管以及密封夹均按要求安装，使所述反应容器内部形成密封环境，并检测所述脱硫检测装置的气密性后，待用；

步骤(2)，化学试剂的配制：称取3.5g的na2s·9h2o，加去离子水96.5g，配制成质量浓度为3.5％的硫化钠溶液待用；称取浓度为98％的浓硫酸，加去离子水500ml，配制成质量浓度为1.5％的稀硫酸溶液待用；

步骤(3)，制备空白样品反应容器：取步骤(2)的所述硫化钠溶液8.0g加入到反应容器中，再加入去离子水100g，得到均匀溶液后，再加入所述稀硫酸溶液3.0ml，然后迅速盖上所述密封上盖，将所述反应容器恒温50℃，摇匀、反应，获得空白样品反应容器；

步骤(3)，制备测试样品反应容器：用与所述步骤(3)完全相同的条件，制备获得测试样品反应容器，待摇匀、反应后，用注射器通过所述密封塞向所述测试样品反应容器中注入100μl的液体脱硫剂(优选为三嗪类液体脱硫剂)，摇匀、在50℃下恒温进行脱硫反应30min，获得测试样品反应容器；

步骤(4)，硫化氢气体浓度的检测：待所述空白样品反应容器和所述测试样品反应容器中的反应进行充分后，用硫化氢检测管对所述空白样品反应容器中的硫化氢气体浓度进行测试，得所述空白样品反应容器中的硫化氢浓度m0；用硫化氢检测管对所述测试样品反应容器中的硫化氢气体浓度进行测试，得所述测试样品反应容器中的硫化氢浓度m1；

步骤(5)，测试样品液体脱硫剂的脱硫率的计算：

式中，x为脱硫率、m0为步骤(4)得到的所述空白样品反应容器中硫化氢的浓度，mg/l、m1为步骤(4)得到的所述测试样品反应容器中硫化氢的浓度，mg/l。得测试样品反应器中的脱硫率为98％。

实施例4

一种使用前述脱硫率检测装置进行脱硫率检测的方法，包括以下步骤：

步骤(1)，所述脱硫检测装置的准备：将所述脱硫检测装置按要求安装，密封上盖、密封瓶塞、导管以及密封夹均按要求安装，使所述反应容器内部形成密封环境，并检测所述脱硫检测装置的气密性后，待用；

步骤(2)，化学试剂的配制：称取1.7g的na2s·9h2o，加去离子水98.3g，配制成质量浓度为1％的硫化钠溶液待用；称取浓度为98％的浓硫酸，加去离子水500ml，配制成质量浓度为1.5％的稀硫酸溶液待用；

步骤(3)，制备空白样品反应容器：取步骤(2)的所述硫化钠溶液6.0g加入到反应容器中，再加入去离子水100g，得到均匀溶液后，再加入所述稀硫酸溶液1.1ml，然后迅速盖上所述密封上盖，将所述反应容器恒温50℃，摇匀、反应，获得空白样品反应容器；

步骤(3)，制备测试样品反应容器：用与所述步骤(3)完全相同的条件，制备获得测试样品反应容器，待摇匀、反应后，用注射器通过所述密封塞向所述测试样品反应容器中注入100μl的液体脱硫剂(优选为三嗪类液体脱硫剂)，摇匀、在50℃下恒温进行脱硫反应30min，获得测试样品反应容器；

步骤(4)，硫化氢气体浓度的检测：待所述空白样品反应容器和所述测试样品反应容器中的反应进行充分后，用硫化氢检测管对所述空白样品反应容器中的硫化氢气体浓度进行测试，得所述空白样品反应容器中的硫化氢浓度m0；用硫化氢检测管对所述测试样品反应容器中的硫化氢气体浓度进行测试，得所述测试样品反应容器中的硫化氢浓度m1；

步骤(5)，测试样品液体脱硫剂的脱硫率的计算：

式中，x为脱硫率、m0为步骤(4)得到的所述空白样品反应容器中硫化氢的浓度，mg/l、m1为步骤(4)得到的所述测试样品反应容器中硫化氢的浓度，mg/l。得测试样品反应器中的脱硫率为97％。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。