H2S SCAVENGER

1. H2S trong dầu thô. - H2S là một chất độc, chất gây ăn mòn được tìm thấy trong dầu thô và khí tự nhiên chưa tinh chế. H2S là có độc tính cao, với 500 ppm có thể gây tử vong nhất trong vòng một vài lần hít, và nồng độ trần chấp nhận được là 10 ppm. Mặc dù nó có một mùi mạnh và đặc trưng (mùi trứng thối) ở nồng độ thấp, tuy nhiên với nồng độ trên 100 ppm nó có thể làm tê liệt các dây thần kinh khứu giác, làm giảm đi cảm giác về mùi và gây ra hệ quả là dẫn tới sự không biết về sự hiện diện nguy hiểm tiềm tàng của một lượng vừa đủ. Nó nặng hơn không khí (tỷ trọng 1,363 g/L), do đó sẽ có xu hướng tích tụ ở dưới cùng trong những vùng không gian hạn chế.- H2S trong dầu thô và khí đốt tự nhiên có thể gây thiệt hại cho hệ thống đường ống, hoặc bằng phản ứng trực tiếp với thép để tạo ra một lớp film ăn mòn sắt sunfua, hoặc bằng cách tăng nồng độ axit trong hỗn hợp chất lỏng / khí trong đường. Hơn nữa, khi hòa tan trong nước, H2S có thể bị oxy hóa để tạo thành lưu huỳnh. Điều này cũng có thể tạo ra một lớp film sắt sulfide gây ăn mòn khi tiếp xúc trực tiếp với bề mặt kim loại.- Với tất cả những lý do ở trên, thì việc loại bỏ H2S từ dầu thô là một cách nhanh chóng và hiệu quả nhất có thể là điều cần thiết. Để làm như vậy, người ta thường sử dụng các hợp chất hóa học gọi là scavenger (“ăn xác thối”).

2. Các loại H2S Scavenger. Có hai loại H2S scavenger: loại tái sinh và không tái sinh. Loại tái sinh bao gồm alkanolamines (MEA, DEA, MDEA và DGA). Cũng có thể bao gồm chất ô xi hóa như peroxide và xút (NaOH hoặc NaOH / KOH). Loại không tái sinh bao gồm các oxit kim loại (ví dụ Fe2O3 hoặc ZnO), oxy hóa chất như KMnO4 hoặc K2Cr2O7, andehit, cacboxylat kim loại và chelates; và hầu hết sử dụng rộng rãi là triazines. Trong số các dẫn xuất của triazines, thường là 1,3,5-tri (2-hydroxyethyl) -hexahydro-s-triazin (HHTT).

3. Cơ chế tác dụng của HHTT với H2S. - Các phân tử HHTT gồm một vòng triazin trung tâm, với một nhóm 2-hydroxyethyl gắn liền với mỗi nitơ. Trong phản ứng với khí H2S, lưu huỳnh thay thế nitơ và 2-hydroxyethyl kết hợp với hydro từ H2S để tạo thành Monoethanolamine (MEA). Về nguyên tắc, tất cả ba nitơ có thể được thay thế, để lại trithiane (C3H6S3) và ba phân tử MEA. Tuy nhiên, trong điều kiện bình thường chỉ có hai 2 nguyên tử lưu huỳnh thay nitơ từ HHTT, tạo thành dithiazine (5- (2-hydroxyethyl) hexahydro-1,3,5-dithiazine) và hai phân tử MEA. Phản ứng được thực hiện như sau:

4. Ứng dụng HHTT đối với xử lý khí H2S ở mỏ Đông Đô. - Theo các số liệu hiện tại thì khí H2S xuất hiện ở 3 giếng 3P, 6P, 9P của mỏ Đông Đô. Lưu lượng chất khí của 3 giếng lần lượt là: 3P – 0,02 MMSCFD; 6P – 0,27 MMSCFD; 9P – 0,76 MMSCFD; như vậy tổng lưu lượng chất khí của 3 giếng là 1,05. Hàm lượng khí H2S có trong pha khí của mỏ Đông Đô là 0,57 mol%, như vậy hàm lượng khí H2S sẽ là (0,57 x 1,05)/100 = 0,005985 MMSCFD = 169,5 m3/ngày = 230kg/ngày- Theo như phương trình phản ứng ở trên; để hòa tan 2 x 34 g khí H2S cần 219 g HHTT; như vậy để hòa tan 230 kg /ngày khí H2S cần: (219 x 230)/ 2 x 34 = 740 kg/ngà- Nếu hàm lượng active của HHTT trong hóa chất sẽ dùng là 75%; vậy khi đó lượng hóa chất cần dùng là: (740 x 100)/75 = 986 kg/ngày.

5. Vấn đề lắng cặn khi sử dụng H2S Scavenger.