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摘 要：在地层中开采出的资源除天然气外还有水蒸气等气体，另外还包含一些具有酸性性质的气体，这些酸性气体大部分由硫化氢碳及硫醇等气体组成。其中，硫化氢具有最大的毒性。本文主要说明了如何准确测定硫化氢质量分数，同时介绍了工作人员操作硫化氢监测仪器的方法，并提出在硫化氢毒性环境中工作人员的防护措施。
关键词：天然气 硫化氢含量 安全防护
为准确测定硫化氢在天然气中的具体质量分数，需要采用先进的天然气处理技术，保证天然气中硫化氢的含量能够满足管道输送及商品贸易的要求。这样一方面可以削弱金属的腐蚀反应，另一方面为工作人员的人身安全提供有力的保障。
一、硫化氢形成的地质原因
1.生物原因
硫酸盐在还原作用下直接形成硫化氢，这是生成硫化氢的生物作用途径。在生物作用下形成硫化氢的一个重要前提是保证有硫酸盐及硫酸盐还原菌的存在。这样硫酸盐还原菌利用厌氧的硫酸盐通过呼吸作用，促进硫酸盐经过还原反应生成硫化氢，是生成硫化氢的重要原因。
2.热化学原因
根据硫化氢的形成机理角度看，将硫化氢热化学成因分为两个类型。一方面是热解成因，指在热力的影响下，含硫有机化合物的杂环发生断裂形成的。在这生成硫化氢的过程中，首先有机化合物在热力的作用下成为烃类，而干酪跟中的杂原子会在温度达到一定的反应程度后逐渐发生断裂，并生成一定浓度的气体，其中就含有较低浓度的硫化氢。而在温度继续升高达到发生热解反应的阶段后，含硫有机化合物经过一系列的反应后发生分解反应，从而产生高浓度的硫化氢，因此干气中的硫化氢通常通过这样方式形成。
而由热化学原因产生硫化氢另一方面成因是热还原作用，是指有机质等物质在高温的影响下，促进硫酸盐发生还原反应而生成硫化氢。这方式的形成条件可以是由于埋深大、地温高的影响作用，也可以是由于岩浆活动而产生的烘烤作用的影响。
3.岩浆成因
在岩浆反应的过程中，经过一系列的反应会析出硫化氢。
二、天然气中硫化氢质量百分数的测定方法
1.碘量法
现阶段，工作人员在对含硫油气田的天然气分析时，通常采用吸收、滴定的方式对硫化氢的质量百分数进行相关的测定。
碘量法是通过使用乙酸锌与硫化氢融合，经过一系列的化学反应，生成硫化锌沉淀，接着在溶液中加入大量的碘溶液对生成的硫化氢进行氧化，而溶液中剩余的碘利用硫代硫酸钠溶液进行滴定检测。
1.1硫化氢含量大于0.5%的天然气
1.1.1取样和吸收
在进行取样时，要保证取样口的位置放在主管线的气体流动部位，使取得的样品具有一定的代表性。而取样管线要尽可能缩短，同时，所选用的取样管线的材质要对硫化氢有一定的化学惰性。
1.1.2天然气样校正体积
对硫化氢含量大于0.5%的天然气，需要利用定量管进行计量。
1.2硫化氢质量分数低于0.5%的天然气
1.2.1取样和吸收
针对硫化氢含量小于0.5%的天然气，由于需要吸收大量的气样，因此需要采用湿式气体流量计，保证一边取样，一边吸收。在吸收气样的过程中，要对气体的温度进行多次测量并记录，最后取平均值，同时记录大气压力与取样的体积。
1.2.2天然气样校正体积
针对硫化氢含量小于0.5%的天然气，需要采用流量计进行相关的计量。
1.2.3滴定
将吸收器取下，将一定量的碘溶液加入吸量管中。如果硫化氢的含量小0.5%时，使用2.6g/L低浓度的碘溶液，接着加入一定量的盐酸，安装吸收器头，最后对吸收器利用洗耳球对溶液进行尽量小幅度的鼓动，使溶液混合尽可能均匀。等溶液反应3min左右后，将溶液转移到碘量瓶中，使用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，在接近终点时，加入少量的淀粉指示剂，然后继续滴定直到蓝色的溶液消失。另外，如果硫化氢的质量分数大于0.5%，则需要0.02mol/L的硫代硫酸钠标准溶液进行滴定；如果硫化氢质量分数低于0.5%，则需要0.01mol/L的硫代硫酸钠标准溶液进行滴定。
2.亚甲蓝法
亚甲蓝法是指利用乙酸锌溶液吸收硫化氢气体，经过一系列的反应进而生成硫化锌。在酸性三价铁离子存在的前提下，经过一系列的化学反应，硫化锌生成染料亚甲蓝。接着利用分光光度计对测量溶液，通过吸光度的方法对生成的亚甲蓝进行相关的测定，进而确定天然气中硫化氢的具体含量
3.硫化氢监测仪器
硫化氢检测仪主要由传感器以及电子元件、显示器部分组成。在硫化氢检测仪的使用过程中，利用传感器将环境中的硫化氢转变成为电信号，通过浓度的形式显示出来。在实际的作业现场，通常利用固定式及便携式的检测仪。
4.硫化氢检测仪的检定
在国家强制检定的项目中，涉及安全防护的计量器就被列入其中，每隔6-12个月硫化氢检测仪就需要执行强制检定。
所有的分析检测仪器的检测方法相同，都是利用比较法进行测定，包括有毒有害的气体检测仪在内。在测定过程中，首先利用氮气和一个标准浓度的气体对仪器进行相关的标定，并将得到的标准测量曲线积累于仪器之中。在检定时，将待测气体与同浓度气体产生的电信号对比，进而得到标准气体的浓度值。因此，在测定的前后，都需要随时对仪器进行校零调整，从而保证仪器测量结果的精确度。即使现阶段检测仪器能够对传感器进行适当的更换，但是一个检测仪并不能配用不同的检测仪探头。不论何时对探头进行更换时，不仅要保证检测仪有一定的传感器活化时间，还要对仪器进行重新校准。
根据国家相关的计量检定规程标准，在计量性能中对示值误差、数值的重复性、测量相应时间等多项内容都进行详细的规定。因此，计量检定部门需要严格按照相关计量行政部门批准生产的标准气体进行定时的检定，保证检测仪器能够保证测量结果的精确性。
5.人身安全防护办法
硫化氢是有毒有害的气体，因此工作人员的含硫化氢的环境中进行相关工作时，要采取一定的保护措施，具体措施如下：
5.1从工作环境的实际情况出发，针对有差别的现场作业环境配置符合要求的硫化氢检测仪，并做好相应的防护装置，同时还需要专业技术人员进行管理，保证仪器处于备用状态，提高工作效率。
5.2在现场作业环境中，要专门设置风向标，随时监测风向，避免硫化氢被吹向人员密集的地方。
5.3综合考虑各种因素，应在上风侧安装具有供气功能的空气压缩机。
5.4应在采集天然气的重点监测硫化氢的工作区放置提醒标志，对硫化氢检测仪的重要部位进行标记。
5.5工作人员在进入重点监测区进行作业时，要配置硫化氢检测仪，对工作区内的硫化氢浓度进行实时检测，同时保证两个人以上同行。
5.6当硫化氢的浓度达到一定的程度而发生报警时，工作人员要检查泄露点，并将相关的防护工具准备妥当；接着在最短时间内打开排风扇，组织下风向的工作人员快速疏散，同时工作人员要佩戴防护工具，严禁使用气焊等工具，进入全面戒备状态，确定硫化氢泄露的原因，及时采取措施，控制泄漏源。
5.7当硫化氢的浓度达到无法控制的浓度时，就要进行紧急戒备状态，在最短时间内保证撤离工作人员，并实施应急方案。
三、结束语
在当前的生产活动中，以人为本与环境保护是最重要的人文精神指导。为准确检测天然气中硫化氢等有害气体的浓度，需要技术人员利用熟练的技术手段检测现场作业环境，并准备完整的作业指导书与应急预案，保证在遇到紧急情况时，能够及时进行处理。塔里木油田公司在这方面能够组织工作人员定期进行演练，做到零事故，保持生产的安全性，实现人与环境和谐发展的目标。
参考文献
[1]樊广锋.中国硫化氢天然气研究[P].中国石油勘探开发研究院，2009（01）.
[2]徐文渊.浅谈四川气区高含硫天然气净化及副产品加工利用[J].石油与天然气化工，2001（06）.
[3]戴金星.中国含硫化氢的天然气分布特征、分类及其成因探讨[J].沉积学报，2005（09）.
关键词：天然气 硫化氢含量 安全防护
为准确测定硫化氢在天然气中的具体质量分数，需要采用先进的天然气处理技术，保证天然气中硫化氢的含量能够满足管道输送及商品贸易的要求。这样一方面可以削弱金属的腐蚀反应，另一方面为工作人员的人身安全提供有力的保障。
一、硫化氢形成的地质原因
1.生物原因
硫酸盐在还原作用下直接形成硫化氢，这是生成硫化氢的生物作用途径。在生物作用下形成硫化氢的一个重要前提是保证有硫酸盐及硫酸盐还原菌的存在。这样硫酸盐还原菌利用厌氧的硫酸盐通过呼吸作用，促进硫酸盐经过还原反应生成硫化氢，是生成硫化氢的重要原因。
2.热化学原因
根据硫化氢的形成机理角度看，将硫化氢热化学成因分为两个类型。一方面是热解成因，指在热力的影响下，含硫有机化合物的杂环发生断裂形成的。在这生成硫化氢的过程中，首先有机化合物在热力的作用下成为烃类，而干酪跟中的杂原子会在温度达到一定的反应程度后逐渐发生断裂，并生成一定浓度的气体，其中就含有较低浓度的硫化氢。而在温度继续升高达到发生热解反应的阶段后，含硫有机化合物经过一系列的反应后发生分解反应，从而产生高浓度的硫化氢，因此干气中的硫化氢通常通过这样方式形成。
而由热化学原因产生硫化氢另一方面成因是热还原作用，是指有机质等物质在高温的影响下，促进硫酸盐发生还原反应而生成硫化氢。这方式的形成条件可以是由于埋深大、地温高的影响作用，也可以是由于岩浆活动而产生的烘烤作用的影响。
3.岩浆成因
在岩浆反应的过程中，经过一系列的反应会析出硫化氢。
二、天然气中硫化氢质量百分数的测定方法
1.碘量法
现阶段，工作人员在对含硫油气田的天然气分析时，通常采用吸收、滴定的方式对硫化氢的质量百分数进行相关的测定。
碘量法是通过使用乙酸锌与硫化氢融合，经过一系列的化学反应，生成硫化锌沉淀，接着在溶液中加入大量的碘溶液对生成的硫化氢进行氧化，而溶液中剩余的碘利用硫代硫酸钠溶液进行滴定检测。
1.1硫化氢含量大于0.5%的天然气
1.1.1取样和吸收
在进行取样时，要保证取样口的位置放在主管线的气体流动部位，使取得的样品具有一定的代表性。而取样管线要尽可能缩短，同时，所选用的取样管线的材质要对硫化氢有一定的化学惰性。
1.1.2天然气样校正体积
对硫化氢含量大于0.5%的天然气，需要利用定量管进行计量。
1.2硫化氢质量分数低于0.5%的天然气
1.2.1取样和吸收
针对硫化氢含量小于0.5%的天然气，由于需要吸收大量的气样，因此需要采用湿式气体流量计，保证一边取样，一边吸收。在吸收气样的过程中，要对气体的温度进行多次测量并记录，最后取平均值，同时记录大气压力与取样的体积。
1.2.2天然气样校正体积
针对硫化氢含量小于0.5%的天然气，需要采用流量计进行相关的计量。
1.2.3滴定
将吸收器取下，将一定量的碘溶液加入吸量管中。如果硫化氢的含量小0.5%时，使用2.6g/L低浓度的碘溶液，接着加入一定量的盐酸，安装吸收器头，最后对吸收器利用洗耳球对溶液进行尽量小幅度的鼓动，使溶液混合尽可能均匀。等溶液反应3min左右后，将溶液转移到碘量瓶中，使用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，在接近终点时，加入少量的淀粉指示剂，然后继续滴定直到蓝色的溶液消失。另外，如果硫化氢的质量分数大于0.5%，则需要0.02mol/L的硫代硫酸钠标准溶液进行滴定；如果硫化氢质量分数低于0.5%，则需要0.01mol/L的硫代硫酸钠标准溶液进行滴定。
2.亚甲蓝法
亚甲蓝法是指利用乙酸锌溶液吸收硫化氢气体，经过一系列的反应进而生成硫化锌。在酸性三价铁离子存在的前提下，经过一系列的化学反应，硫化锌生成染料亚甲蓝。接着利用分光光度计对测量溶液，通过吸光度的方法对生成的亚甲蓝进行相关的测定，进而确定天然气中硫化氢的具体含量
3.硫化氢监测仪器
硫化氢检测仪主要由传感器以及电子元件、显示器部分组成。在硫化氢检测仪的使用过程中，利用传感器将环境中的硫化氢转变成为电信号，通过浓度的形式显示出来。在实际的作业现场，通常利用固定式及便携式的检测仪。
4.硫化氢检测仪的检定
在国家强制检定的项目中，涉及安全防护的计量器就被列入其中，每隔6-12个月硫化氢检测仪就需要执行强制检定。
所有的分析检测仪器的检测方法相同，都是利用比较法进行测定，包括有毒有害的气体检测仪在内。在测定过程中，首先利用氮气和一个标准浓度的气体对仪器进行相关的标定，并将得到的标准测量曲线积累于仪器之中。在检定时，将待测气体与同浓度气体产生的电信号对比，进而得到标准气体的浓度值。因此，在测定的前后，都需要随时对仪器进行校零调整，从而保证仪器测量结果的精确度。即使现阶段检测仪器能够对传感器进行适当的更换，但是一个检测仪并不能配用不同的检测仪探头。不论何时对探头进行更换时，不仅要保证检测仪有一定的传感器活化时间，还要对仪器进行重新校准。
根据国家相关的计量检定规程标准，在计量性能中对示值误差、数值的重复性、测量相应时间等多项内容都进行详细的规定。因此，计量检定部门需要严格按照相关计量行政部门批准生产的标准气体进行定时的检定，保证检测仪器能够保证测量结果的精确性。
5.人身安全防护办法
硫化氢是有毒有害的气体，因此工作人员的含硫化氢的环境中进行相关工作时，要采取一定的保护措施，具体措施如下：
5.1从工作环境的实际情况出发，针对有差别的现场作业环境配置符合要求的硫化氢检测仪，并做好相应的防护装置，同时还需要专业技术人员进行管理，保证仪器处于备用状态，提高工作效率。
5.2在现场作业环境中，要专门设置风向标，随时监测风向，避免硫化氢被吹向人员密集的地方。
5.3综合考虑各种因素，应在上风侧安装具有供气功能的空气压缩机。
5.4应在采集天然气的重点监测硫化氢的工作区放置提醒标志，对硫化氢检测仪的重要部位进行标记。
5.5工作人员在进入重点监测区进行作业时，要配置硫化氢检测仪，对工作区内的硫化氢浓度进行实时检测，同时保证两个人以上同行。
5.6当硫化氢的浓度达到一定的程度而发生报警时，工作人员要检查泄露点，并将相关的防护工具准备妥当；接着在最短时间内打开排风扇，组织下风向的工作人员快速疏散，同时工作人员要佩戴防护工具，严禁使用气焊等工具，进入全面戒备状态，确定硫化氢泄露的原因，及时采取措施，控制泄漏源。
5.7当硫化氢的浓度达到无法控制的浓度时，就要进行紧急戒备状态，在最短时间内保证撤离工作人员，并实施应急方案。
三、结束语
在当前的生产活动中，以人为本与环境保护是最重要的人文精神指导。为准确检测天然气中硫化氢等有害气体的浓度，需要技术人员利用熟练的技术手段检测现场作业环境，并准备完整的作业指导书与应急预案，保证在遇到紧急情况时，能够及时进行处理。塔里木油田公司在这方面能够组织工作人员定期进行演练，做到零事故，保持生产的安全性，实现人与环境和谐发展的目标。
参考文献
[1]樊广锋.中国硫化氢天然气研究[P].中国石油勘探开发研究院，2009（01）.
[2]徐文渊.浅谈四川气区高含硫天然气净化及副产品加工利用[J].石油与天然气化工，2001（06）.
[3]戴金星.中国含硫化氢的天然气分布特征、分类及其成因探讨[J].沉积学报，2005（09）.