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高硫化氢原油在石油产业链中的安全风险探讨

文档作者：李春雄1 邹联宁2 刘益锋1 林海1 蔡润斌1 林振兴3 文档来源： 1．湛江出入境检验检疫局 2．茂名出入境检验检疫局 3．宁波出入境检验检疫局		点击数：	更新时间： 2021年09月06日
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第26卷第3期
2016年6月
广东石油化工学院学报
Journal of Guangdong University of Petrochemical Technology
V01．26 No．3
June 2016
高硫化氢原油在石油产业链中的安全风险探讨
李春雄1，邹联宁2，刘益锋1，林海1，蔡润斌1，林振兴3
(1．湛江出入境检验检疫局，广东湛江524022；2．茂名出入境检验检疫局，广东茂名525000；
3．宁波出入境检验检疫局，浙江宁波315000)
摘要：随着国内原油需求量和消耗量的不断增加，加工处理含硫原油特别是高硫原油的情况日益增多。高硫原油富含硫化
氢，会导致其在整个产业链中逸出的硫化氢增加，极易发生人员中毒、环境破坏等安全事故，其安全风险远远大于普通原油
或含硫原油。着重探讨了高硫化氢原油在开采、运输、检验、加工等环节中应注意的安全风险，并提出了相应的对策，以增
强人们的安全意识和自我保护能力。
关键词：高硫化氢；原油；安全风险
中图分类号：’IE687 文献标识码：A 文章编号：2095—2562(2016)03—0001—04
1进口原油简况及高硫化氢原油的危害
1．1近年我国进口原油简况
随着世界原油资源开采量的增加，含硫原油所占比例越来越大，石油品质逐渐朝着重质化、高硫化、高
酸化方向发展。自2008年开始，中国就成为了世界第2大原油进口国，2009年原油净进口量为2．19亿t，
首次突破2亿t；到2013年，原油进口量为2．8亿t，第一次超越美国，成为世界上最大的原油进口国；2015
年我国原油进口量达3．27亿t。2011—2015年全国原油进口量见图1。
我国进口原油来源地不同，其原油种类和性质较为复杂多变，差异很大。自2009年以来，我国湛江、
茂名、大榭、舟山等口岸相继发现多批次进口原油中的H2s含量很高，尤其是伊朗的南帕斯原油【l】、墨西哥
的玛雅原油，其H2S含量异常超高。根据海关统计，我国2014年从中东地区进口的原油量排第1位，超过
1．5亿t，占进口总量的50．9％(见图2)，表明了我国进口原油量中超过50％是高硫化氢原油。
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年份
图1 2011--2015年全国原油进口量
I．2高硫化氢原油的危害
东南亚及澳
大利亚1．6％
俄罗斯及
边地区13
图2 2014年全国进口原油产地区域比例
中东
50．9％
原油主要由C、H元素构成，同时伴有S,N、O等杂质元素和微量的金属、非金属元素。原油中的硫元
素以活性硫化物(又称酸性含硫化合物)、非活性硫化物(又称中性含硫化合物)形式存在。活性硫化物主
收稿日期：2016—04—07；修回日期：2016—05—11
基金项目：国家质检总局科技计划项目(2015Iiq)50)
作者简介：李春雄(1966一)，男，广东湛江人，本科，工程师，主要从事石油产品检测工作。
万方数据
2 广东石油化工学院学报2016年
要有单质硫、硫醇和H2s，它们对生产设备、油品质量、生态环境的影响很大；硫醚、噻吩、二硫化物等非活
性硫化物的热稳定性较差，容易在原油加热过程中转化成活性硫化物，如H2S[2。]。H2S为无色、有臭鸡蛋
气味的气体，当人们在短时间内吸入浓度较低的H2s，会出现咳嗽、胸闷、眼痛、流涕、乏力、头晕、头痛、意
识模糊等一系列不适症状；如果长时间接触低浓度的H2s，则会导致植物神经功能紊乱和引发神经衰弱
等；若不慎吸入质量分数达1 000一g以上的H2S，可在几秒内出现突然昏迷，呼吸和心跳骤停。因此，国
家规定职业接触H2s最高允许质量分数为10 p∥g。此外，H2S及其水溶液对金属有强烈的腐蚀作用，尤其
是含有cq或o，时，金属腐蚀速率加快。
2 高硫化氢原油在石油产业链中的安全风险
H2S普遍存在于原油中，在开采过程中经人工脱硫或自然挥发可以减少一部分，但是绝大部分原油的
脱硫效果不佳，甚至未经脱硫就直接进人国际原油交易市场。由于H2S毒性大，腐蚀性强，因此高硫化氢
原油在开采、运输、检验、加工等环节中极易产生安全隐患。
2．1原油开采过程中存在高H2S中毒的风险
我国部分油气田，例如陆上的华北油田晋县赵兰庄气田，其H2s体积分数高达92％；四川石油管理局
卧龙河气田的H2s体积分数高达10％[4。1；海上的南海Wll一4、渤海5236一l等油田都含有H2s气体，其
体积分数也在10％以上。在国外，特别是中东地区的原油更是以含硫原油甚至是高硫原油而闻名，许多
原油含硫质量分数超过2％，甚至高达4％。
在原油开采过程中，H2s主要来源于5个方面：(1)原油形成过程中伴生而来的原生态H2S；(2)原油开
采过程中含硫化合物受热作用而产生的H2S；(3)原油开采过程中降压导致有机硫化物分解或解吸而产生
的H2s；(4)原油中的烃类和有机质通过储集层水中硫酸盐的高温还原作用产生的H2s；(5)原油开采过程
中人为添加各种硫酸盐类的采油化学品，如修井用的石膏泥浆、洗井液用的木质磺酸盐在底层高温分解和
酸化作用下都会产生H2s。
在以上过程中，如未采取有效措施，高浓度的H2S将会危害采油作业人员的健康，且会对金属设备、井
下工具等造成严重的腐蚀破坏【6。8]。
2．2原油装卸运输过程中存在高H2s中毒的风险
我国进口原油90％以上采用油轮方式运输，运输过程中H2S含量高的原油因船体晃动及高温等原
因，会不断挥发出H2S，且油轮船舱为封闭空间，导致舱内H2S气体浓度升高。对于一个5 m×5 m×6 m的
油舱，假设原油液相上方有1 m高的顶部空间，原油液相中H2s的质量分数为2耀／g，那么当其全部释放出
来，顶部空间内H2S的质量分数将超过8 000隅，g。
港口装卸原油的步骤包括对货物进行取样检验与重量鉴定，连接管系，开启油泵外输，验舱(或干舱)
以及拆除管系等。经操作现场调研，存在H2S风险的节点主要有以下5点。
(1)甲板上、货油泵舱口及其它危险场所人口处，在装油及压载时应有明显标志，注明预防H2s中毒的
注意事项。
(2)装卸高硫化氢原油时，若产生的H2S气体挥发扩散到空气中，会造成环境污染，危害人体健康，甚
至在局部地区形成潜在的火灾危险。
(3)在装卸高硫化氢原油期间，船舶上所有的门窗和通道应为关闭状态；生活区内空调应由外循环改
为内循环；在甲板上及居住区内，应定期进行H2S浓度的检测；若在居住区内H2s质量分数超过10硝g，
则必须调整输油速度。
(4)货油泵舱的排污通道在卸油时应确保畅通；油舱内油气通过排气管排出，工作人员应站在测量孔
的上风处。
(5)使用经过船舶泵舱的管系，避免泵舱空气被H2s污染；装卸完油气管处的输油管后要用盲板盲死，
万方数据
第3期李春雄等：高硫化氢原油在石油产业链中的安全风险探讨3
并擦干集油槽内的残油。
2．3原油检验过程中存在高H，S中毒的风险
目前乃至今后相当长_段时期内，我国仍然以进口中东地区含硫、高硫原油为主。高硫化氢原油通过
海运不断进入我国沿海港VI，这对检验监管部门和原油储运基地工作带来了较大的风险和挑战。检验鉴
定人员需现场取样、计量，直接与原油接触，存在着很大的事故隐患。笔者从以下3个方面分析了高硫化
氢原油在检验过程的安全风险，并提出了相应的对策。
2．3．1 制定和健全进口原油心S监测和风险的预警机制
目前检验监管部门对口岸进口原油品质检验的常规指标有密度、API(比重指数)、水分、杂质和硫含量
等，对H2S含量的检测较少。根据高硫化氢原油进入我国口岸的特点和现状，检验监管部门应完善实验室
对高硫化氢原油检测的设施和条件，选用既准确又便捷的检测方法，建立健全原油中H’s浓度检测的相关
分析仪器、操作流程和安全保障措施。针对高硫化氢原油，需要进口企业提供装货港H2S的检测报告，并
根据报告中的数据和检测值提前作出相应的对策。进口高硫化氢原油的相关企业和检验监管部门要主动
做好VI岸码头装卸该类原油的安全风险评估，提前掌握其对码头、库区乃至整个口岸区域可能造成的环境
影响，全面预测对操作人员身体健康的危害性，切实避免各种H2S环境污染和人员急性中毒等事故发生。
2．3．2对登轮检测人员进行增强安全培训
现场登轮检测人员是直接接触高硫化氢原油的群体。因此，对这些面临风险的检测人员要增强3方
面的培训。
(1)学习并掌握有关H2s安全操作的规范和管理制度，如《中毒、缺氧危险作业安全规定》和《防止硫化
氢中毒管理十条规定》，务必使所有登轮检测人员在面对H2S高危作业时遵章而行。
(2)学习并理解《职业性急性硫化氢中毒诊断标准》(GBz 31—2002)，掌握急性H2s中毒应急处理程序
和急救措施等，把事故风险降至最低。
(3)学习并掌握正确使用H2s检测仪器、过滤式防毒面具、隔离式呼吸器等防护器材。
2．3．3工作过程中严格执行安全标准
(1)检测人员在进行原油的检验鉴定时，必须坚持“先检测后作业”的原则。检测之前必须准确测定作
业环境中H2S气体的浓度，若未达到安全标准(H2S质量分数低于10 Pg／g)，严禁进入该作业场所；符合安
全标准后，才能办理H2 S危险场所作业票，依据作业票开展监测工作。
(2)在检测过程中，还应根据检测场所H2S含量的实际情况，选择佩戴适用的防毒面具；在整个检测过
程中，检测者务必站在上风向，同时检测者不能少于2人(1人进行检测作业，1人担任监护职责)。
2．4原油Jjn-r过程中存在高H’S中毒的风险
2．4．1风险来源·
原油中活性硫的质量分数较低，一般不超过总含硫量的5％，且集中分布在低馏分段。通常原油中
H2S的含量极少，主要分布在275℃前的馏分范围内，在开采和运输的过程中极易挥发‘9|。但是在原油的
炼制过程中，非活性硫如硫醇、硫醚等有机硫化物受热可以分解转化为更多的H2S。H2s的产生量除了与
原油中的活性硫含量有关外，也会随加工温度不同而发生变化[10-11]，见表1。
原油加工生产流程具有高温高压、易燃易爆、
有毒有害、连续作业的特点。近年来，国内部分炼
油厂对进口高硫化氢原油的加工量13益增加，整个
表1原油加工温度与产生H2s的关系
厂区都有可能出现I-I：S中毒事故的主要危险源(点)，具体分布在以下3类介质及其采样场所内。
(1)酸I生水(高浓度H2S溶解于其中)系统及其人工采样点：催化裂化、催化加氢、延迟焦化等装置产生
的裂解气冷却器、分液罐等部位及其相应的人工采样点；脱硫制硫装置的富液闪蒸塔及酸性气分液罐及相
应的人工采样点。
(2)酸性气系统及其排空点：系统高、中、低压瓦斯／酸性气管线的沿途切水罐、切水排空点；瓦斯回收
万方数据
4 广东石油化工学院学报2016年
系统的气柜及火炬头或烟囱排空口。
(3)高硫化氢原油罐、轻污油罐、粗汽油罐等储罐的罐顶采样、测温、检尺及脱水。
2．4．2风险对策
(1)加强生产工艺及设备管理，通过技术改造，降低H2S泄漏的可能性，同时引进和应用国内外防毒新
技术和先进设备，如配置各种数显+声光报警的H2S固定探测器或便携式H2s探测器。
(2)对生产过程中存在高浓度H2S的瓦斯、酸性气、酸性水系统，要加强作业环境安全监管，防止引发
急性H2S中毒事故。
(3)在油气产品加工生产的过程中，接触H2S的操作人员需根据现场H2S的监测数据佩戴适用的安全
防毒器材；强化操作人员现场自救、互救技能训练，以提高自救、互救能力。
3结语
我国作为石油进VI大国，高硫化氢原油的加工量逐年增加，这不仅给原油的安全生产加工带来较大的
挑战，还直接影响了作业人员的生命安全。在高硫化氢原油产业链中，第一，要采取先进技术措施，尽可能
减少与H2S的接触和防止H2S的泄漏，将H2s散发量降到安全容许浓度以下；第二，做好各种应对H2S的
个人防护措施，安全有效应对高硫化氢原油产业链中的各种风险。
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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
(责任编辑：梁晓道)

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