本實用新型涉及油田化學檢測領域，特別是一種脫硫劑的穿透硫容測定管和穿透硫容檢測裝置。

背景技術：

在油田生產中，有的油井產出氣中含有硫化氫氣體，尤其是稠油熱采井，產出氣中硫化氫濃度可高達上萬ppm，對現(xiàn)場人員的安全是極大的威脅，同時對環(huán)境的污染也十分嚴重，因此，這類油井需要脫硫裝置來脫去產出氣中的硫化氫。為檢驗脫硫裝置中填充的脫硫劑脫硫效果，需要檢測“穿透硫容”這一指標。穿透硫容是指除硫劑吸收氣體中的硫化氫，當裝有粉碎后除硫劑裝置的出口氣體使0.1mol/L硝酸銀溶液變黑時，視為除硫劑穿透，此時該狀態(tài)下的除硫劑吸收的硫化氫中的硫的質量與除硫劑質量之比定義為該除硫劑的穿透硫容。該指標是評價除硫劑性能好壞的重要依據(jù)。

目前，常規(guī)的穿透硫容檢測方法需要將一定質量的脫硫劑研碎后裝入玻璃管中，兩端以棉花密封，管后接0.1M的硝酸銀溶液，通入硫化氫含量為4％的標準氣體直至0.1mol/L硝酸銀溶液變黑，使用流量計測出此時通入硫化氫氣體的量，根據(jù)公式計算得出穿透硫容。該方法存在如下弊端：首先脫硫劑填充相對繁瑣，填充過松會造成脫硫劑未完全反應完硫化氫就穿透，造成結果偏低，填充過實造成管內壓力過大，對儀器壽命有損害，同時實驗測定時間會增長，大大浪費了檢驗時間。填充其次硝酸銀溶液至少需要兩千毫升，整套裝置體積偏大，連接、測量操作繁瑣，最后流量計測定誤差較大，測定過程中會有部分硫化氫溶解在流量計中的水中，造成結果偏高，同時由于硫化氫的強腐蝕性，流量計使用壽命較短，頻繁更換成本較高。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種穿透硫容快速測定管和包含該快速測定管的穿透硫容快速檢測裝置，通過整合脫硫劑填充裝置和尾氣檢測裝置來實現(xiàn)簡化穿透硫容的測定裝置，提高工作效率，減少測量誤差。

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種穿透硫容快速測定管，該穿透硫容快速測定管由上段和下段兩段管組成，所述上段和下段分別設置有頂端和連接端，其中：

在所述上段上，距離所述上段的頂端0.5cm-1.5cm處有突起，距離所述上段的頂端2.5cm處依次設置有襯塞和隔離層，并劃有刻度線；

所述下段的連接端設置有母螺紋，距離所述下段的頂端0.5cm-1.5cm處有突起，距離下段的連接端1cm處依次設置有襯塞、隔離層、干燥劑層、隔離層、襯塞、隔離層、指示劑層、襯塞和隔離層。

在上述穿透硫容快速測定管中，優(yōu)選地，所述上段和下段的內徑為5.5mm，外徑為9mm。

在上述穿透硫容快速測定管中，優(yōu)選地，所述上段的長度為17cm，所述下段的長度為13cm。

在上述穿透硫容快速測定管中，優(yōu)選地，所述突起長度為4mm-5mm，高度為2mm-3mm(相對于穿透硫容快速測定管的外徑的高度)；所述上段的刻度線距離所述隔離層10cm；所述襯塞為棉花，長度為3mm-5mm；所述隔離層為一層透氣布料；所述干燥劑層的長度為1.5cm；所述指示劑層的長度為1.5cm。

其中，襯塞的作用是固定填料，將測定管分隔成幾個獨立的空間；隔離層作用是防止填料滲入棉花而導致實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差；干燥劑的作用是吸收反應過程中生成的水。從實驗原理來看，脫硫劑主要成分為氧化鐵，與硫化氫反應后生成水，由于該測定方法使用的是質量守恒法，通過測定反應前后測定管的質量差值，增加的質量即為吸收的硫化氫。如果不使用干燥劑，生成的水被氣流帶走，造成反應后測定管質量減少，測定結果偏低，為避免該誤差，故使用干燥劑吸收生成的水分，防止水分被氣流帶走。指示劑的作用是指示反應終點，根據(jù)定義，當指示劑變色后，即認為脫硫劑已被穿透(失效)，此時應立即停止實驗，進行稱重。若無指示劑，則無法判斷何時脫硫劑被穿透，何時該終止反應。這些層依次放置，不可以交換位置。

在上述穿透硫容快速測定管中，優(yōu)選地，所述上段和下段為硬質塑料管。

在上述穿透硫容快速測定管中，優(yōu)選地，所述公螺紋的內徑為5.5mm，所述母螺紋的外徑為9mm，并且，所述公螺紋和母螺紋相互配合。

本實用新型還提供一種穿透硫容檢測裝置，該穿透硫容檢測裝置包括氣瓶、浮子流量計、第一干燥管、上述穿透硫容快速測定管、第二干燥管和吸收瓶，各部件依次串聯(lián)，所述浮子流量計和第一干燥管之間設置有閥門。

在上述穿透硫容檢測裝置中，優(yōu)選地，所述氣瓶內填充含量為4％的硫化氫氣體，平衡氣體為氮氣。

在上述穿透硫容檢測裝置中，優(yōu)選地，所述浮子流量計的量程為0-100ml/min。

在上述穿透硫容檢測裝置中，優(yōu)選地，所述吸收瓶裝有濃度為5mol/L的氫氧化鈉溶液。

現(xiàn)有技術中使用的脫硫劑填充管檢測硫容具有很多缺點：

1.脫硫劑填充管與硫化氫穿透后的尾氣檢測裝置的體積大；

2.使用的是流量計，測定不準確，誤差大；

3.硫化氫的存在也使得流量計使用壽命短，頻繁更換流量計致成本較高。

本實用新型提供的穿透硫容快速測定管可以預先準備下段的裝填，實際實驗測試時脫硫劑裝填好后上下段快速連接，相較傳統(tǒng)方法在裝填上節(jié)約了時間，同時由于該測定管的模塊化設計方式，一定程度上避免了由于實驗人員實驗水平問題或實驗失誤導致實驗時間增長。從理論上來看，傳統(tǒng)方法在脫硫劑后連接流量計，流量計后連接硝酸銀溶液，使用流量計來計算通入硫化氫的體積，當硝酸銀溶液變黑后則認為脫硫劑被穿透，實驗終止。由于硫化氫會有部分溶解在流量中的水中，造成脫硫劑實際被穿透時硝酸銀并未變黑，等硝酸銀變黑停止實驗時最終測定結果已經(jīng)偏高；而本實用新型所提供的穿透硫容快速測定管和穿透硫容檢測裝置能夠使用質量守恒法，不使用流量計，從理論上杜絕了這一誤差出現(xiàn)的可能。同時流量計測定精度有限，誤差較大，而通過測定測定管前后的質量差值來計算穿透硫容，測量儀器使用的是萬分之一天平，在測量精度上大大提升。綜上所述，本實用新型所提供的穿透硫容快速測定管和穿透硫容檢測裝置相較于傳統(tǒng)測量儀器提高了測定結果的準確性。

另外，本實用新型所提供的穿透硫容檢測裝置整合了脫硫劑填充裝置和尾氣檢測裝置整合到一起，大大減小了測量儀器體積，脫硫劑填充和裝置的連接大為簡化，提高了效率；同時改用重量法代替流量計法，提高了測量準確度，降低了成本。通過采用本實用新型的技術方案能夠減小穿透硫容測定儀器的體積，簡便、快速、準確地完成穿透硫容的測定，對脫硫劑的評價起到積極的作用。

附圖說明

圖1為實施例1提供的穿透硫容快速測定管的上段和下段的示意圖。

圖2為實施例2提供的穿透硫容檢測裝置的示意圖。

附圖符號說明：

1氣瓶，2浮子流量計，3閥門，4第一干燥管，5穿透硫容快速測定管，6第二干燥管，7吸收瓶，501突起，502襯塞，503隔離層，504刻度線，505上段的頂端，506上段的連接端，507公螺紋，508下段的連接端，509母螺紋，510下段的頂端，511突起，512襯塞，513隔離層，514干燥劑層，515隔離層，516襯塞，517隔離層，518指示劑層，519襯塞和520隔離層。

具體實施方式

為使本實用新型的技術手段及其所能達成的效果能夠有更完整且清楚的體現(xiàn)，現(xiàn)詳細說明如下，請參閱相關的圖式及圖號。

實施例1

本實施例提供了一種穿透硫容快速測定管的上段和下段，其結構如圖1所示：

上段部分，與上段的頂端505距離1cm處有突起501，與上段的頂端505距離2.5cm處依次設置有襯塞502和隔離層503，并劃有刻度線504；上段的連接端506設置有公螺紋507。

下段部分，下段的連接端508設置有母螺紋509，與下段的頂端510距離1cm處有突起511，與下段的連接端508距離1cm處依次設置有襯塞512、隔離層513、干燥劑層514、隔離層515、襯塞516、隔離層517、指示劑層518、襯塞519和隔離層520。

其中，穿透硫容快速測定管的上段和下段采用的是內徑為5.5mm，外徑為9mm的硬質塑料管。

其中，該上段的長度為17cm，突起501和突起511的長度為4mm，高度為3mm，刻度線504與隔離層503的距離為10cm，公螺紋507的內徑為5.5mm。其中，該下段的長度為13cm，母螺紋509的外徑為9mm。公螺紋507和母螺紋509相互配合使用。

實施例2

本實施例提供了一種穿透硫容檢測裝置，其結構如圖2所示。

該穿透硫容檢測裝置包括氣瓶1、浮子流量計2、第一干燥管4、穿透硫容快速測定管5、第二干燥管6和吸收瓶7，各部件依次串聯(lián)，浮子流量計2和第一干燥管4之間設置有閥門3。

采用實施例2提供的穿透硫容檢測裝置進行穿透硫容快速檢測時可以按照以下步驟進行：

將5g待檢測的脫硫劑在100℃干燥箱中干燥1h后取出，在干燥器中冷卻至室溫后粉碎，篩選尺寸在0.098mm-0.18mm之間的脫硫劑，準確稱取過篩后的脫硫劑1g(精確至0.0001g)，記為m₀，裝入穿透硫容快速測定管5的上段，壓實至刻度線504后，裝入襯塞502和隔離層503封好，通過螺紋將上述穿透硫容快速測定管5連接好。之后稱量整個穿透硫容快速測定管5的重量，記為m₁，精確至0.0001g。

按照圖2所示連接裝置，打開含有硫化氫的氣瓶1調節(jié)閥門3至壓力為0.1MPa，調節(jié)浮子流量計2使流速穩(wěn)定在20mL/min。待穿透硫容快速測定管5中指示劑變色后，迅速關閉閥門3和氣瓶1，取下穿透硫容快速測定管5，稱量其重量，記為m₂，精確至0.0001g。

穿透硫容X以質量百分數(shù)表示，按下式計算：

其中，32為S的相對原子質量，34為H₂S的相對分子質量。

穿透硫容的測定

稱取約1g脫硫劑，質量記為m₀，處理，裝填，稱量裝填好的測定管質量，記為m₁。進行實驗，待指示劑變色后停止實驗，稱量快速測定管，質量記為m₂，并計算穿透硫容X，具體結果見表1。

表1

由實驗數(shù)據(jù)可知，采用該實施例提供的穿透硫容檢測裝置測定的穿透硫容平行性好，精密度高，最大絕對偏差小于0.30％，相對標準偏差小于0.15％。