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高硫化氫原油在石油產(chǎn)業(yè)鏈中的安全風(fēng)險(xiǎn)探討

文檔作者：李春雄1 鄒聯(lián)寧2 劉益鋒1 林海1 蔡潤(rùn)斌1 林振興3 文檔來(lái)源： 1．湛江出入境檢驗(yàn)檢疫局 2．茂名出入境檢驗(yàn)檢疫局 3．寧波出入境檢驗(yàn)檢疫局		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年09月06日
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第26卷第3期
2016年6月
廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)
Journal of Guangdong University of Petrochemical Technology
V01．26 No．3
June 2016
高硫化氫原油在石油產(chǎn)業(yè)鏈中的安全風(fēng)險(xiǎn)探討
李春雄1，鄒聯(lián)寧2，劉益鋒1，林海1，蔡潤(rùn)斌1，林振興3
(1．湛江出入境檢驗(yàn)檢疫局，廣東湛江524022；2．茂名出入境檢驗(yàn)檢疫局，廣東茂名525000；
3．寧波出入境檢驗(yàn)檢疫局，浙江寧波315000)
摘要：隨著國(guó)內(nèi)原油需求量和消耗量的不斷增加，加工處理含硫原油特別是高硫原油的情況日益增多。高硫原油富含硫化
氫，會(huì)導(dǎo)致其在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中逸出的硫化氫增加，極易發(fā)生人員中毒、環(huán)境破壞等安全事故，其安全風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通原油
或含硫原油。著重探討了高硫化氫原油在開(kāi)采、運(yùn)輸、檢驗(yàn)、加工等環(huán)節(jié)中應(yīng)注意的安全風(fēng)險(xiǎn)，并提出了相應(yīng)的對(duì)策，以增
強(qiáng)人們的安全意識(shí)和自我保護(hù)能力。
關(guān)鍵詞：高硫化氫；原油；安全風(fēng)險(xiǎn)
中圖分類號(hào)：’IE687 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095—2562(2016)03—0001—04
1進(jìn)口原油簡(jiǎn)況及高硫化氫原油的危害
1．1近年我國(guó)進(jìn)口原油簡(jiǎn)況
隨著世界原油資源開(kāi)采量的增加，含硫原油所占比例越來(lái)越大，石油品質(zhì)逐漸朝著重質(zhì)化、高硫化、高
酸化方向發(fā)展。自2008年開(kāi)始，中國(guó)就成為了世界第2大原油進(jìn)口國(guó)，2009年原油凈進(jìn)口量為2．19億t，
首次突破2億t；到2013年，原油進(jìn)口量為2．8億t，第一次超越美國(guó)，成為世界上最大的原油進(jìn)口國(guó)；2015
年我國(guó)原油進(jìn)口量達(dá)3．27億t。2011—2015年全國(guó)原油進(jìn)口量見(jiàn)圖1。
我國(guó)進(jìn)口原油來(lái)源地不同，其原油種類和性質(zhì)較為復(fù)雜多變，差異很大。自2009年以來(lái)，我國(guó)湛江、
茂名、大榭、舟山等口岸相繼發(fā)現(xiàn)多批次進(jìn)口原油中的H2s含量很高，尤其是伊朗的南帕斯原油【l】、墨西哥
的瑪雅原油，其H2S含量異常超高。根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2014年從中東地區(qū)進(jìn)口的原油量排第1位，超過(guò)
1．5億t，占進(jìn)口總量的50．9％(見(jiàn)圖2)，表明了我國(guó)進(jìn)口原油量中超過(guò)50％是高硫化氫原油。
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年份
圖1 2011--2015年全國(guó)原油進(jìn)口量
I．2高硫化氫原油的危害
東南亞及澳
大利亞1．6％
俄羅斯及
邊地區(qū)13
圖2 2014年全國(guó)進(jìn)口原油產(chǎn)地區(qū)域比例
中東
50．9％
原油主要由C、H元素構(gòu)成，同時(shí)伴有S,N、O等雜質(zhì)元素和微量的金屬、非金屬元素。原油中的硫元
素以活性硫化物(又稱酸性含硫化合物)、非活性硫化物(又稱中性含硫化合物)形式存在?；钚粤蚧镏?
收稿日期：2016—04—07；修回日期：2016—05—11
基金項(xiàng)目：國(guó)家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015Iiq)50)
作者簡(jiǎn)介：李春雄(1966一)，男，廣東湛江人，本科，工程師，主要從事石油產(chǎn)品檢測(cè)工作。
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2 廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)2016年
要有單質(zhì)硫、硫醇和H2s，它們對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、油品質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境的影響很大；硫醚、噻吩、二硫化物等非活
性硫化物的熱穩(wěn)定性較差，容易在原油加熱過(guò)程中轉(zhuǎn)化成活性硫化物，如H2S[2。]。H2S為無(wú)色、有臭雞蛋
氣味的氣體，當(dāng)人們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)吸入濃度較低的H2s，會(huì)出現(xiàn)咳嗽、胸悶、眼痛、流涕、乏力、頭暈、頭痛、意
識(shí)模糊等一系列不適癥狀；如果長(zhǎng)時(shí)間接觸低濃度的H2s，則會(huì)導(dǎo)致植物神經(jīng)功能紊亂和引發(fā)神經(jīng)衰弱
等；若不慎吸入質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)1 000一g以上的H2S，可在幾秒內(nèi)出現(xiàn)突然昏迷，呼吸和心跳驟停。因此，國(guó)
家規(guī)定職業(yè)接觸H2s最高允許質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 p∥g。此外，H2S及其水溶液對(duì)金屬有強(qiáng)烈的腐蝕作用，尤其
是含有cq或o，時(shí)，金屬腐蝕速率加快。
2 高硫化氫原油在石油產(chǎn)業(yè)鏈中的安全風(fēng)險(xiǎn)
H2S普遍存在于原油中，在開(kāi)采過(guò)程中經(jīng)人工脫硫或自然揮發(fā)可以減少一部分，但是絕大部分原油的
脫硫效果不佳，甚至未經(jīng)脫硫就直接進(jìn)人國(guó)際原油交易市場(chǎng)。由于H2S毒性大，腐蝕性強(qiáng)，因此高硫化氫
原油在開(kāi)采、運(yùn)輸、檢驗(yàn)、加工等環(huán)節(jié)中極易產(chǎn)生安全隱患。
2．1原油開(kāi)采過(guò)程中存在高H2S中毒的風(fēng)險(xiǎn)
我國(guó)部分油氣田，例如陸上的華北油田晉縣趙蘭莊氣田，其H2s體積分?jǐn)?shù)高達(dá)92％；四川石油管理局
臥龍河氣田的H2s體積分?jǐn)?shù)高達(dá)10％[4。1；海上的南海Wll一4、渤海5236一l等油田都含有H2s氣體，其
體積分?jǐn)?shù)也在10％以上。在國(guó)外，特別是中東地區(qū)的原油更是以含硫原油甚至是高硫原油而聞名，許多
原油含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)2％，甚至高達(dá)4％。
在原油開(kāi)采過(guò)程中，H2s主要來(lái)源于5個(gè)方面：(1)原油形成過(guò)程中伴生而來(lái)的原生態(tài)H2S；(2)原油開(kāi)
采過(guò)程中含硫化合物受熱作用而產(chǎn)生的H2S；(3)原油開(kāi)采過(guò)程中降壓導(dǎo)致有機(jī)硫化物分解或解吸而產(chǎn)生
的H2s；(4)原油中的烴類和有機(jī)質(zhì)通過(guò)儲(chǔ)集層水中硫酸鹽的高溫還原作用產(chǎn)生的H2s；(5)原油開(kāi)采過(guò)程
中人為添加各種硫酸鹽類的采油化學(xué)品，如修井用的石膏泥漿、洗井液用的木質(zhì)磺酸鹽在底層高溫分解和
酸化作用下都會(huì)產(chǎn)生H2s。
在以上過(guò)程中，如未采取有效措施，高濃度的H2S將會(huì)危害采油作業(yè)人員的健康，且會(huì)對(duì)金屬設(shè)備、井
下工具等造成嚴(yán)重的腐蝕破壞【6。8]。
2．2原油裝卸運(yùn)輸過(guò)程中存在高H2s中毒的風(fēng)險(xiǎn)
我國(guó)進(jìn)口原油90％以上采用油輪方式運(yùn)輸，運(yùn)輸過(guò)程中H2S含量高的原油因船體晃動(dòng)及高溫等原
因，會(huì)不斷揮發(fā)出H2S，且油輪船艙為封閉空間，導(dǎo)致艙內(nèi)H2S氣體濃度升高。對(duì)于一個(gè)5 m×5 m×6 m的
油艙，假設(shè)原油液相上方有1 m高的頂部空間，原油液相中H2s的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2耀／g，那么當(dāng)其全部釋放出
來(lái)，頂部空間內(nèi)H2S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將超過(guò)8 000隅，g。
港口裝卸原油的步驟包括對(duì)貨物進(jìn)行取樣檢驗(yàn)與重量鑒定，連接管系，開(kāi)啟油泵外輸，驗(yàn)艙(或干艙)
以及拆除管系等。經(jīng)操作現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，存在H2S風(fēng)險(xiǎn)的節(jié)點(diǎn)主要有以下5點(diǎn)。
(1)甲板上、貨油泵艙口及其它危險(xiǎn)場(chǎng)所人口處，在裝油及壓載時(shí)應(yīng)有明顯標(biāo)志，注明預(yù)防H2s中毒的
注意事項(xiàng)。
(2)裝卸高硫化氫原油時(shí)，若產(chǎn)生的H2S氣體揮發(fā)擴(kuò)散到空氣中，會(huì)造成環(huán)境污染，危害人體健康，甚
至在局部地區(qū)形成潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)。
(3)在裝卸高硫化氫原油期間，船舶上所有的門窗和通道應(yīng)為關(guān)閉狀態(tài)；生活區(qū)內(nèi)空調(diào)應(yīng)由外循環(huán)改
為內(nèi)循環(huán)；在甲板上及居住區(qū)內(nèi)，應(yīng)定期進(jìn)行H2S濃度的檢測(cè)；若在居住區(qū)內(nèi)H2s質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)10硝g，
則必須調(diào)整輸油速度。
(4)貨油泵艙的排污通道在卸油時(shí)應(yīng)確保暢通；油艙內(nèi)油氣通過(guò)排氣管排出，工作人員應(yīng)站在測(cè)量孔
的上風(fēng)處。
(5)使用經(jīng)過(guò)船舶泵艙的管系，避免泵艙空氣被H2s污染；裝卸完油氣管處的輸油管后要用盲板盲死，
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
第3期李春雄等：高硫化氫原油在石油產(chǎn)業(yè)鏈中的安全風(fēng)險(xiǎn)探討3
并擦干集油槽內(nèi)的殘油。
2．3原油檢驗(yàn)過(guò)程中存在高H，S中毒的風(fēng)險(xiǎn)
目前乃至今后相當(dāng)長(zhǎng)_段時(shí)期內(nèi)，我國(guó)仍然以進(jìn)口中東地區(qū)含硫、高硫原油為主。高硫化氫原油通過(guò)
海運(yùn)不斷進(jìn)入我國(guó)沿海港VI，這對(duì)檢驗(yàn)監(jiān)管部門和原油儲(chǔ)運(yùn)基地工作帶來(lái)了較大的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。檢驗(yàn)鑒
定人員需現(xiàn)場(chǎng)取樣、計(jì)量，直接與原油接觸，存在著很大的事故隱患。筆者從以下3個(gè)方面分析了高硫化
氫原油在檢驗(yàn)過(guò)程的安全風(fēng)險(xiǎn)，并提出了相應(yīng)的對(duì)策。
2．3．1 制定和健全進(jìn)口原油心S監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)警機(jī)制
目前檢驗(yàn)監(jiān)管部門對(duì)口岸進(jìn)口原油品質(zhì)檢驗(yàn)的常規(guī)指標(biāo)有密度、API(比重指數(shù))、水分、雜質(zhì)和硫含量
等，對(duì)H2S含量的檢測(cè)較少。根據(jù)高硫化氫原油進(jìn)入我國(guó)口岸的特點(diǎn)和現(xiàn)狀，檢驗(yàn)監(jiān)管部門應(yīng)完善實(shí)驗(yàn)室
對(duì)高硫化氫原油檢測(cè)的設(shè)施和條件，選用既準(zhǔn)確又便捷的檢測(cè)方法，建立健全原油中H’s濃度檢測(cè)的相關(guān)
分析儀器、操作流程和安全保障措施。針對(duì)高硫化氫原油，需要進(jìn)口企業(yè)提供裝貨港H2S的檢測(cè)報(bào)告，并
根據(jù)報(bào)告中的數(shù)據(jù)和檢測(cè)值提前作出相應(yīng)的對(duì)策。進(jìn)口高硫化氫原油的相關(guān)企業(yè)和檢驗(yàn)監(jiān)管部門要主動(dòng)
做好VI岸碼頭裝卸該類原油的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，提前掌握其對(duì)碼頭、庫(kù)區(qū)乃至整個(gè)口岸區(qū)域可能造成的環(huán)境
影響，全面預(yù)測(cè)對(duì)操作人員身體健康的危害性，切實(shí)避免各種H2S環(huán)境污染和人員急性中毒等事故發(fā)生。
2．3．2對(duì)登輪檢測(cè)人員進(jìn)行增強(qiáng)安全培訓(xùn)
現(xiàn)場(chǎng)登輪檢測(cè)人員是直接接觸高硫化氫原油的群體。因此，對(duì)這些面臨風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)人員要增強(qiáng)3方
面的培訓(xùn)。
(1)學(xué)習(xí)并掌握有關(guān)H2s安全操作的規(guī)范和管理制度，如《中毒、缺氧危險(xiǎn)作業(yè)安全規(guī)定》和《防止硫化
氫中毒管理十條規(guī)定》，務(wù)必使所有登輪檢測(cè)人員在面對(duì)H2S高危作業(yè)時(shí)遵章而行。
(2)學(xué)習(xí)并理解《職業(yè)性急性硫化氫中毒診斷標(biāo)準(zhǔn)》(GBz 31—2002)，掌握急性H2s中毒應(yīng)急處理程序
和急救措施等，把事故風(fēng)險(xiǎn)降至最低。
(3)學(xué)習(xí)并掌握正確使用H2s檢測(cè)儀器、過(guò)濾式防毒面具、隔離式呼吸器等防護(hù)器材。
2．3．3工作過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行安全標(biāo)準(zhǔn)
(1)檢測(cè)人員在進(jìn)行原油的檢驗(yàn)鑒定時(shí)，必須堅(jiān)持“先檢測(cè)后作業(yè)”的原則。檢測(cè)之前必須準(zhǔn)確測(cè)定作
業(yè)環(huán)境中H2S氣體的濃度，若未達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)(H2S質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于10 Pg／g)，嚴(yán)禁進(jìn)入該作業(yè)場(chǎng)所；符合安
全標(biāo)準(zhǔn)后，才能辦理H2 S危險(xiǎn)場(chǎng)所作業(yè)票，依據(jù)作業(yè)票開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作。
(2)在檢測(cè)過(guò)程中，還應(yīng)根據(jù)檢測(cè)場(chǎng)所H2S含量的實(shí)際情況，選擇佩戴適用的防毒面具；在整個(gè)檢測(cè)過(guò)
程中，檢測(cè)者務(wù)必站在上風(fēng)向，同時(shí)檢測(cè)者不能少于2人(1人進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)，1人擔(dān)任監(jiān)護(hù)職責(zé))。
2．4原油Jjn-r過(guò)程中存在高H’S中毒的風(fēng)險(xiǎn)
2．4．1風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源·
原油中活性硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，一般不超過(guò)總含硫量的5％，且集中分布在低餾分段。通常原油中
H2S的含量極少，主要分布在275℃前的餾分范圍內(nèi)，在開(kāi)采和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中極易揮發(fā)‘9|。但是在原油的
煉制過(guò)程中，非活性硫如硫醇、硫醚等有機(jī)硫化物受熱可以分解轉(zhuǎn)化為更多的H2S。H2s的產(chǎn)生量除了與
原油中的活性硫含量有關(guān)外，也會(huì)隨加工溫度不同而發(fā)生變化[10-11]，見(jiàn)表1。
原油加工生產(chǎn)流程具有高溫高壓、易燃易爆、
有毒有害、連續(xù)作業(yè)的特點(diǎn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)部分煉
油廠對(duì)進(jìn)口高硫化氫原油的加工量13益增加，整個(gè)
表1原油加工溫度與產(chǎn)生H2s的關(guān)系
廠區(qū)都有可能出現(xiàn)I-I：S中毒事故的主要危險(xiǎn)源(點(diǎn))，具體分布在以下3類介質(zhì)及其采樣場(chǎng)所內(nèi)。
(1)酸I生水(高濃度H2S溶解于其中)系統(tǒng)及其人工采樣點(diǎn)：催化裂化、催化加氫、延遲焦化等裝置產(chǎn)生
的裂解氣冷卻器、分液罐等部位及其相應(yīng)的人工采樣點(diǎn)；脫硫制硫裝置的富液閃蒸塔及酸性氣分液罐及相
應(yīng)的人工采樣點(diǎn)。
(2)酸性氣系統(tǒng)及其排空點(diǎn)：系統(tǒng)高、中、低壓瓦斯／酸性氣管線的沿途切水罐、切水排空點(diǎn)；瓦斯回收
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
4 廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)2016年
系統(tǒng)的氣柜及火炬頭或煙囪排空口。
(3)高硫化氫原油罐、輕污油罐、粗汽油罐等儲(chǔ)罐的罐頂采樣、測(cè)溫、檢尺及脫水。
2．4．2風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策
(1)加強(qiáng)生產(chǎn)工藝及設(shè)備管理，通過(guò)技術(shù)改造，降低H2S泄漏的可能性，同時(shí)引進(jìn)和應(yīng)用國(guó)內(nèi)外防毒新
技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備，如配置各種數(shù)顯+聲光報(bào)警的H2S固定探測(cè)器或便攜式H2s探測(cè)器。
(2)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中存在高濃度H2S的瓦斯、酸性氣、酸性水系統(tǒng)，要加強(qiáng)作業(yè)環(huán)境安全監(jiān)管，防止引發(fā)
急性H2S中毒事故。
(3)在油氣產(chǎn)品加工生產(chǎn)的過(guò)程中，接觸H2S的操作人員需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)H2S的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)佩戴適用的安全
防毒器材；強(qiáng)化操作人員現(xiàn)場(chǎng)自救、互救技能訓(xùn)練，以提高自救、互救能力。
3結(jié)語(yǔ)
我國(guó)作為石油進(jìn)VI大國(guó)，高硫化氫原油的加工量逐年增加，這不僅給原油的安全生產(chǎn)加工帶來(lái)較大的
挑戰(zhàn)，還直接影響了作業(yè)人員的生命安全。在高硫化氫原油產(chǎn)業(yè)鏈中，第一，要采取先進(jìn)技術(shù)措施，盡可能
減少與H2S的接觸和防止H2S的泄漏，將H2s散發(fā)量降到安全容許濃度以下；第二，做好各種應(yīng)對(duì)H2S的
個(gè)人防護(hù)措施，安全有效應(yīng)對(duì)高硫化氫原油產(chǎn)業(yè)鏈中的各種風(fēng)險(xiǎn)。
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Discussion on the Safety Risk of High Hydrogen Sulfide
Crude Oil in Petroleum Industry Chain
LI Chunxion91，ZOU Liannin92，LIU Yifen91，LIN Hail，CAI Runbinl，LIN Zhenxin93
(1．ZhanjiangEntry—Exitlnspecfim and Quarantine Bureau，：趾mjiang 524022，China；
2．Maoming Entry—Exit Inspection and Quarantine Bureau，rdaomlg 525000，China；
3．Ningbo Entry—Exit峰tion and Quarantine Bureau，Ningbo 315022，China)
Abstract：With the increase of domestic demand and consumption of erode oil，more and nloie sulphur erode oil，especially hi出sulphur
crude oil is processed in China．The high sulphur crude oil is rich in hydrogen sulfide，which will be released by each petroleum inau呻
chain dIlring production and process，thus easily poisoning the workers，coIm衄面蕊ng the environment．Security risk of high hydl：Dgen sul·
fide crude oil in petroleum industry chain is far greater
than that of ord血w crude oil．This paper discusses on the safety risk in miIlillg，
transportation，inspection，and processing of high hydrogen sulfide crude oil so as to enhance people’S safety awaren嘟and self—protection
capability．
Key words：High hydrbgen sulfide；Crude oil；Security risk
(責(zé)任編輯：梁曉道)

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