一种天然气中的汞含量的直接测定方法技术

本发明专利技术提供了一种天然气中的汞含量的直接测定方法，该测定方法包括以下步骤：(1)测定装置连接，该测定装置包括装有天然气的气袋、第一三通阀、第二三通阀、三通管、汞过滤器和汞检测仪；(2)先将天然气通入汞检测仪检测得到检测值C1，然后再将天然气中的汞用所述汞过滤器过滤掉后再送入汞检测仪检测得到检测值C2，两者相减C＝C1-C2即为天然气中汞的含量。本发明专利技术的测定方法得到的检测结果准确度高，重复性好，适用性强，不受含油、含水的影响，适用于各种类型的天然气，如井口天然气、处理厂原料气和产品气等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天然气地球化学及天然气地面工程领域，具体涉及天然气中的汞含量的直接测定方法。
技术介绍
汞是天然气中一种常见的有害重金属元素，不同类型的天然气汞含量往往差异很大。对于气田生产来说，高含汞天然气不仅对生产设备具有很强的腐蚀性，引起气体泄漏、 停产甚至是爆炸等灾难性的事故，还可能给作业人员造成极大伤害。因此，有必要对高含汞天然气进行脱汞处理，而天然气汞含量检测结果是开展气田脱汞最为基础的数据。目前，关于天然气汞含量检测的方法主要是针对产品气，不仅检测方法复杂，而且对于含水、含油较多的原料气不适用，而原料气的检测对于气田脱汞来说更为重要。
技术实现思路
本专利技术提供，适用于各种类型天然气，为气田脱汞提供准确的检测结果。天然气中不仅含汞(主要是O价的元素汞)，而且含有微量的芳香族化合物，汞和芳香族化合物具有相似的共振吸收线，直接将天然气通入汞检测仪进行检测会导致检测结果偏高。为消除芳香族化合物的影响，可先将天然气通入汞检测仪检测得到检测值C1，然后将天然气中的汞过滤掉后再送入汞检测仪检测得到检测值C2，两者相减C = C1-C2即为天然气中汞的含量。本专利技术提供了，该测定方法包括以下步骤(I)测定装置连接，该测定装置包括装有天然气的气袋、第一三通阀、第二三通阀、 三通管、汞过滤器和汞检测仪，所述第一三通阀的第一进口和大气连通、第二进口和气袋气嘴连接、出口和所述第二三通阀的进口连接，所述第二三通阀的第一出口和汞过滤器连接、 第二出口和三通管的第一进口连接，所述三通管的第二进口和汞过滤器连接、出口和汞检测仪连接；(2)先将天然气通入汞检测仪检测得到检测值C1，然后再将天然气中的汞用所述汞过滤器过滤掉后再送入汞检测仪检测得到检测值C2，两者相减C = C1-C2即为天然气中汞的含量。所述汞检测仪是现有设备。根据本专利技术的具体技术方案，其中，步骤(2)具体为将第一三通阀置于与大气相连通的位置，将第二三通阀置于与汞检测仪直接相通的位置，启动汞检测仪，打开气袋气嘴阀门，将第一三通阀置于与气袋相通的位置，待汞检测仪读数稳定后记录检测值C1，然后将第二三通阀置于与汞过滤器相通的位置，待汞检测仪读数稳定后记录检测值c2。将第二三通阀置于与汞检测仪直接相通是指天然气不经过汞过滤器、直接到达汞检测仪。根据本专利技术的具体技术方案，其中，还包括步骤(3)计算天然气在标准状态下的汞含量，在步骤⑵之前记录环境温度Te和环境压力Pe，在步骤⑵之后用Qid = (Q计算标准状态下的汞含量。温度Te的单位为。C，环境压力Pe的单位为KPa。根据本专利技术的具体技术方案，其中，所述气袋选取不易吸汞、不易漏汞的气体采样袋(俗称“气袋”)。气袋的材质决定了气袋对汞的保存性能，研究表明聚氟乙烯气袋对汞具有很好的保存性能，采集的样品保存I周，汞的损失不超过5%。其它材料也是可以采用的，但应在使用之前对气袋的适用性进行评价。具体的评价方法为首先将气袋中的残余气体抽干净，然后向气袋中注入一定量的清洁空气(先让空气通过活性炭过滤器，再通过灰尘过滤器)，并向气袋中注入一定量的饱和汞蒸气，制成的含汞气体静置5分钟后用测汞仪检测，检测结果应与理论计算的结果一致。根据本专利技术的具体技术方案，其中，所述第一三通阀、第二三通阀、三通管为塑料材料制成。根据本专利技术的具体技术方案，其中，所述气袋、第一三通阀、第二三通阀、三通管、 汞过滤器和汞检测仪之间用软管连接。根据本专利技术的具体技术方案，其中，所述软管是硅胶管、聚醋酸乙烯酯管、聚四氟乙烯管或聚酰胺管。根据本专利技术的具体技术方案，其中，直接测定方法的关键在于选择合适的汞过滤器，此种汞过滤器的特点是只对天然气中的汞有吸附作用，而对天然气中的芳香族化合物没有影响。汞过滤器可以采用金丝、银屑等汞齐化方法吸收，但吸附量不大，需要经常再生， 使用不便。为确保汞过滤器具有较长的使用寿命，可采用碘吸附的方法，即天然气在经过浸碘的海绵或纤维棉过滤器时会与碘发生反应，生成碘化汞(HgI2)并滞留在海绵或纤维棉内。但应防止碘挥发进入测汞仪，避免对仪器造成伤害，故在天然气流出浸碘的海绵或纤维棉后应将其中的碘过滤掉。碘化钾对碘具有很强的吸附能力，天然气通过浸碘的海绵或纤维棉之后再通过浸碘化钾的海绵或纤维棉，就可将挥发出的碘去除掉。所以汞过滤器的结构为汞过滤器的中部为浸碘的海绵或纤维棉、两侧为浸碘化钾的海绵或纤维棉。根据本专利技术的具体技术方案，其中，汞检测仪为自吸式汞检测仪，即汞检测仪内部自带吸气泵；对于非自吸式汞检测仪，须加外置气泵吸气。所述自吸式萊检测仪是现有设备,例如可以采用德国Mercury Instruments公司生产的Tracker 3000型汞检测仪或俄罗斯Lumex公司生产的RA-915型汞检测仪。本专利技术的测定方法得到的检测结果准确度高，重复性好，适用性强，不受含油、含水的影响，适用于各种类型的天然气，如井口天然气、处理厂原料气和产品气等。该测定方法操作简便，易于掌握，非常适合现场检测，便于在油气田生产单位推广使用。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其图I为汞过滤器结构示意图；图2为直接测定装置示意图。附图标号说明I浸碘化钾的海绵或纤维棉；2浸碘的海绵或纤维棉；3气袋；4第一三通阀；5第二三通阀；6汞过滤器；7三通管；8汞检测仪；9大气。具体实施例方式—种天然气中的汞含量的直接测定方法，该测定方法包括以下步骤(I)测定装置连接，如图2所示，该测定装置包括装有天然气的气袋3、第一三通阀4、第二三通阀5、三通管7、汞过滤器6和汞检测仪8，所述第一三通阀4的第一进口和大气 9连通、第二进口和气袋气嘴连接、出口和所述第二三通阀5的进口连接，所述第二三通阀5 的第一出口和汞过滤器6连接、第二出口和三通管7的第一进口连接，所述三通管7的第二进口和汞过滤器6连接、出口和汞检测仪8连接；(2)先将天然气通入汞检测仪8检测得到检测值C1，然后再将天然气中的汞用所述汞过滤器6过滤掉后再送入汞检测仪8检测得到检测值C2,两者相减C = C1-C2即为天然气中汞的含量。步骤(2)具体为将第一三通阀4置于与大气9相连通的位置，将第二三通阀5置于与汞检测仪8直接相通的位置，启动汞检测仪8，打开气袋气嘴阀门，将第一三通阀4置于与气袋3相通的位置，待汞检测仪8读数稳定后记录检测值C1，然后将第二三通阀5置于与汞过滤器6相通的位置，待汞检测仪8读数稳定后记录检测值C2。还包括步骤(3)计算天然气在标准状态下的汞含量，在步骤(2)之前记录环境温101(273 I 5 + T7 )度I；和环境压力Py在步骤(2)之后用Csid = (C1 -C2 )x—|273+15+计算标准状态下的汞含量。温度Te的单位为。C，环境压力Pe的单位为KPa。所述气袋3是不易吸汞、不易漏汞的气袋。所述气袋3是聚氣乙纟布气袋。所述第一三通阀4、第二三通阀5、三通管7为塑料材料制成。所述气袋3、第一三通阀4、第二三通阀5、三通管7、汞过滤器6和汞检测仪8之间用软管连接。所述软管是硅胶管、聚醋酸乙烯酯管、聚四氟乙烯管或聚酰胺管。如图I所示，所述汞过滤器6的中部为浸碘的海绵或纤维棉2、两侧为浸碘化钾的海绵或纤维棉I。所述汞检测仪8是自吸式汞检测仪，所述自吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩中喜，严启团，李剑，王淑英，葛守国，王春怡，张庆男，侯栋才，王旭东，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：