CN105112087B - 用于含硫化氢原油开采和含硫化氢污水处理的脱硫剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于含硫化氢原油开采和含硫化氢污水处理的脱硫剂，该脱硫剂由以下组分按照质量比组成：羟乙基六氢均三嗪25‑40%，小分子醇5‑10%，渗透剂琥珀酸脂磺酸钠1‑2%，乙酸1‑2%，乙酸钠0.1‑0.2%，消泡剂0.02‑0.04%，其余为水。所述小分子醇为甲醇、乙醇或两种混合物，消泡剂为水溶性聚醚或硅油类消泡剂。本发明脱硫剂配方简单，与水任意比互溶，能够有效降低原油或污水中的硫化氢，脱硫剂与硫化氢反应迅速，反应产物溶于水不会堵塞管线，此外均三嗪主剂具备极好的阻垢、防垢和杀菌性能。本发明涉及的硫化氢脱除剂避免了醇胺类脱硫剂，高温情况下脱硫效率迅速降低，反应脱除的硫化氢会可逆重新释放出来的问题，温度使用范围0‑120℃。

Description

用于含硫化氢原油开采和含硫化氢污水处理的脱硫剂

技术领域

本发明涉及一种用于含硫化氢原油开采和含硫化氢污水处理的脱硫剂。

背景技术

硫化氢是一种无色、剧毒、酸性的气体，有一种特殊的臭鸡蛋味，即使是低浓度的硫化氢，也具有较强的刺激及毒性。在含有硫化氢的原油开采、集输和含硫污水处理过程中，由于硫化氢的存在，不仅常常发生输送管线、仪器设备等腐蚀、催化剂中毒和损坏问题，而且硫化氢因具有剧毒，泄露还会严重威胁人身安全。

目前，国内外处理硫化氢的方法很多，依其弱酸性和强还原性而进行脱硫可分为干法脱硫和湿法脱硫。干法脱硫是利用硫化氢的还原性和可燃性，以固体氧化剂和吸附剂来脱硫或直接燃烧，湿法脱硫是向体系中添加一定液体脱硫剂进行脱硫。由于原油中的硫化氢大部分以溶解状态存在，因此干法脱硫不适用于原油开采集输中的硫化氢脱除，目前油田含硫原油开采多采用湿法在原油中加入一定量的脱硫剂脱除硫化氢。

原油脱硫剂从最早的无机碱(NaOH)水溶液脱硫剂，60-70年代开发采用的有机碱液(醇胺)，主要是单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二甘醇胺(DGA)、二异丙醇胺(DlPA)、三乙醇胺(TEA)等作为主剂的脱硫剂，70年代发现甲基二乙醇胺(MDEA) 的性能明显优于常用的烷醇胺类等，从而使MDEA的应用在70年代后得到了迅速发展。中国专利号为200610161325发明专利中公开了一种适用于酸性气体脱除硫化氢的脱硫剂，其主要是由甲基二乙醇胺(MDEA)、二异丙醇胺(DlPA)和活化剂聚醚组成，硫化氢脱出率73%。中国专利号为01127259.7的发明专利中公开了一种适用于二氧化碳混合气脱除硫化氢的脱硫剂，其主要是由甲基二乙醇胺(MDEA)和其他位阻胺（叔丁胺基丁醇、叔丁胺基乙氧基乙醇、等等）组成。

目前应用较广的是以醇胺类为主剂的脱硫剂，醇胺是利用其弱碱性与硫化氢反应脱除硫化氢，具备在低温条件下脱硫速率较快、效率较高的特点，但因其反应只利用其碱性与硫化氢反应生成硫氰根，反应不彻底且属于平衡可逆，在较高温度条件下，醇胺脱硫效率迅速降低，反应脱除的硫化氢会重新释放出来。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于含硫化氢原油开采和含硫化氢污水处理的脱硫剂，适用于原油开采、集输和含硫污水处理过程，可以快速脱出原油或污水中的硫化氢，产物溶于水，不影响油气井生产及污水处理，本发明涉及的硫化氢脱除剂避免了醇胺类脱硫剂，高温情况下脱硫效率迅速降低，反应脱除的硫化氢会可逆重新释放出来的问题。

本发明的目的是这样实现的，一种用于含硫化氢原油开采和含硫化氢污水处理的脱硫剂，该脱硫剂主剂组分为均三嗪，其具体组分按照以下质量比组成：

羟乙基六氢均三嗪，25-40%，

小分子醇，5-10%，

乙酸，1-2%，

琥珀酸脂磺酸钠（快T），1-2%，

乙酸钠，0.1-0.2%，

消泡剂，0.02-0.04%，

其余为水；

所述小分子醇为甲醇、乙醇或两种混合物；

所述消泡剂为水溶性聚醚或硅油类消泡剂；

在所述的组分中，羟乙基六氢均三嗪为主剂，乙酸、乙酸钠为复合增速剂，琥珀酸脂磺酸钠为快速渗透剂，小分子醇为抗冻剂，水为溶剂。

本发明的技术原理及方案：

硫化氢为酸性气体，可以与碱性物质发生反应，因此脱硫剂一般为碱性物质。目前应用较广的是以醇胺类为主剂的脱硫剂，醇胺即是一种有机碱，在常规条件下即可与硫化氢发生中和反应，除去硫化氢。

醇胺与硫化氢的反应只利用其碱性与硫化氢反应生成硫氰根，反应不彻底且属于平衡可逆，在较高温度条件下，醇胺脱硫效率迅速降低，反应会向逆向进行，反应脱除的硫化氢会重新释放出来。

均三嗪与硫化氢的反应，是发生部分支链基团取代，生成水溶性硫化物反应脱除硫化氢。

均三嗪与硫化氢的反应，反应速度快、彻底不存在可逆反应，高温小脱硫效率高，无可逆硫化氢释放，彻底摆脱了温度对醇胺类脱硫剂的使用限制和性能制约。

发明中的乙酸、乙酸钠为复合增速剂，利用酸碱平衡增加反应速度，快T为快速渗透剂，大大提高了脱硫剂均三嗪主剂的渗透剂反应速率，提高脱硫效率。同时，该发明所述的脱硫剂因其主剂为均三嗪，该脱硫剂具备良好阻垢、缓蚀效果。

该脱硫剂的具体使用方法：发明的脱硫剂直接按比例加入或与其他药剂一同添加进含硫化氢的原油开采集输系统或污水系统中。

本发明所述的脱硫剂以羟乙基六氢均三嗪为主剂，均三嗪通过与硫化氢发生部分支链基团取代反应，生成水溶性硫化物反应脱除硫化氢。反应速度快、彻底不存在可逆反应，高温小脱硫效率高，无可逆硫化氢释放，彻底摆脱了温度对醇胺类脱硫剂的使用限制和性能制约。发明中的乙酸、乙酸钠为复合增速剂，快T为快速渗透剂，大大提高了脱硫剂均三嗪主剂的渗透剂反应速率，提高脱硫效率。同时，该发明所述的脱硫剂因其主剂为均三嗪，该脱硫剂具备良好阻垢、缓蚀效果。

该发明所述的以羟乙基六氢均三嗪为主剂的脱硫剂，与现有常用醇胺类脱硫剂相比，均三嗪与硫化氢的反应，反应速度快、彻底不存在可逆反应，高温小脱硫效率高，无可逆硫化氢释放，彻底摆脱了温度对醇胺类脱硫剂的使用限制和性能制约。

该发明所述的脱硫剂可以快速脱出原油或污水中的硫化氢，可以使原油或污水中硫化氢量低于2ppm，同时脱硫剂与硫化氢反应产物溶于水，不影响油气井生产及污水处理。因其主剂为均三嗪，该脱硫剂具备良好阻垢、缓蚀效果；该脱硫剂可以再0-120℃温度范围内作用。

具体实施方式：

本发明结合实施例作进一步阐明。

一种用于含硫化氢原油开采和含硫化氢污水处理的脱硫剂，该脱硫剂主剂组分为均三嗪，其具体组分按照以下质量比组成：

羟乙基六氢均三嗪， 40%，

小分子醇， 10%，

乙酸， 2%，

琥珀酸脂磺酸钠（快T），2%，

乙酸钠， 0.2%，

消泡剂， 0.04%，

其余为水；

所述小分子醇为甲醇、乙醇或两种混合物；

所述消泡剂为水溶性聚醚或硅油类消泡剂；

在所述的组分中，羟乙基六氢均三嗪为主剂，乙酸、乙酸钠为复合增速剂，琥珀酸脂磺酸钠为快速渗透剂，小分子醇为抗冻剂，水为溶剂。

本发明脱硫剂的合成：

实施例1

脱硫剂的合成：在反应容器中加入10份甲醇、40份羟乙基六氢均三嗪、44.8份水搅拌30分钟后，边搅拌边加入2份乙酸、2份琥珀酸脂磺酸钠（快T）、0.2份乙酸钠、0.02份消泡剂，搅拌30分钟均匀后既得产品。

实施例2

脱硫剂的合成：在反应容器中加入8份甲醇、35份羟乙基六氢均三嗪、54份水搅拌30分钟后，边搅拌边加入1.5份乙酸、1.5份琥珀酸脂磺酸钠（快T）、0.15份乙酸钠、0.02份消泡剂，搅拌30分钟均匀后既得产品。

实施例3

脱硫剂的合成：在反应容器中加入5份甲醇、30份羟乙基六氢均三嗪、64份水搅拌30分钟后，边搅拌边加入1.5份乙酸、1.5份琥珀酸脂磺酸钠（快T）、0.15份乙酸钠、0.02份消泡剂，搅拌30分钟均匀后既得产品。

实施例4

脱硫剂的合成：在反应容器中加入5份甲醇、25份羟乙基六氢均三嗪、69份水搅拌30分钟后，边搅拌边加入1份乙酸、1份琥珀酸脂磺酸钠（快T）、0.15份乙酸钠、0.02份消泡剂，搅拌30分钟均匀后既得产品。

二、脱硫剂的性能测试：

取1.5mL硫化氢处理剂，加入盛有500mL含硫油的1000ml平底烧瓶中，塞紧塞子，剧烈上下震荡摇动200次，然后《产出液中可逸出硫化氢的测试方法》测出加药后的硫化氢含量m1；硫化氢去除率计算方法如下：

式中：q—硫化氢去除率

m₀—加药前硫化氢含量

m₁—加药后后硫化氢含量

表1 硫化氢脱除剂性能测试

Claims (1)

1.一种用于含硫化氢原油开采和含硫化氢污水处理的脱硫剂，该脱硫剂主剂组分为均三嗪，其特征在于：具体组分按照以下质量比组成；

羟乙基六氢均三嗪，25-40%，

小分子醇，5-10%，

乙酸，1-2%，

琥珀酸脂磺酸钠，1-2%，

乙酸钠，0.1-0.2%，

消泡剂，0.02-0.04%，

其余为水；

所述小分子醇为甲醇、乙醇或两种混合物；

所述消泡剂为水溶性聚醚或硅油类消泡剂；

在所述的组分中，羟乙基六氢均三嗪为主剂，乙酸、乙酸钠为复合增速剂，琥珀酸脂磺酸钠为快速渗透剂，小分子醇为抗冻剂，水为溶剂。