CN108079959B - 一种处理含硫原油气的吸附剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及原油油气处理技术领域，具体涉及一种处理含硫原油气的吸附剂及制备方法，该吸附剂由双子表面活性剂、亲油型乳化剂、氢氧化钠和水组成，余量为二甲基硅油，双子表面活性剂为对苯二甲基双烷基磷酸酯、2，2‑双（4‑十六烷氧基‑3‑苯磺酸钠）丙烷和二亚甲基1,2‑二（十二烷基二甲基溴化铵）中的一种，亲油型乳化剂为山梨糖醇酐单油酸酯、聚甘油硬脂酸酯和聚氧乙烯脂肪酸酯中的一种。通过上述组份复配形成稳定的油包水型乳状液，乳液内的碱性的分散相水可以吸收硫化氢气体，乳液外的二甲基硅油连续相可以吸收烃类分子，从而同时处理烃类分子和硫化氢，油气处理效率高，而且制备过程简单。

Description

一种处理含硫原油气的吸附剂及制备方法
技术领域
本发明涉及原油油气处理技术领域，具体涉及一种处理含硫原油气的吸附剂及制备方法。
背景技术
油气回收是指在装卸汽油和给车辆加油的过程中将挥发的汽油油气收集起来，从而防止油气挥发造成的大气污染，消除安全隐患，减小经济损失，得到可观的效益回报。目前常见的方法有吸收法、冷凝法、膜分离法和吸附法等。现有的吸收法一般用柴油等贫油做吸收剂，回收效率低；冷凝法是利用制冷技术将油气组分从气相到液相直接转换，但是投资高，短期回报少；膜分离法是利用特殊高分子膜对烃类有优先透过性的特点，使油气分子优先透过高分子膜，而空气组分被截留排放，但是操作不够稳定；吸附法则是活性炭、硅胶或活性纤维等吸附剂吸附原油油气，实现空气和油气的分离，可达到较高的处理效率，且投资少，回报高，因此较为广泛使用的油气处理方法。但是原油油气的成分较为复杂，不同来源的原油油气中含有大量的硫化氢且硫化氢含量也存在较大差异，在回收油气烃类组份的同时需要处理含有的硫化氢，防止空气污染。但是现有吸附剂如活性炭等对硫化氢的吸附能力弱，分离硫化氢效率低，而且活性炭的散热能力弱，处理油气过程中容易积热燃烧，存在安全隐患。中国专利201510142030X，专利名称一种高硫原油油气回收工艺及油气回收系统，申请日期2015年3月27日公开了将油气压缩分离后再进行活性炭吸附，然后再进一步脱硫处理的方法。由于采用活性炭传热能力弱，存在积热燃烧的安全隐患。而且附加设置脱硫装置也提供了设备和维护成本。
发明内容
针对现有吸附剂对硫化物吸附效率低的问题，本发明的目的在于提供一种处理含硫原油气的吸附剂，该吸附剂对烃类物质和硫化氢等硫化物均具有较高的吸附效果，原油油气的回收分离效果好。
本发明的另一个目的在于提供一种处理含硫原油气的吸附剂及制备方法。
本发明提供如下的技术方案：
一种处理含硫原油气的吸附剂， 100重量份的吸附剂由以下重量份的组份组成：双子表面活性剂0.1～0.4份、亲油型乳化剂1～3份、氢氧化钠0.4～0.6份、水11～14份，余量为二甲基硅油。
作为本发明的一种改进，100重量份的吸附剂由以下重量份的组分组成：双子表面活性剂0.2～0.3份、亲油型乳化剂1.6～2.4份、氢氧化钠0.44～0.56份、水12～13份，余量为二甲基硅油。
作为本发明的一种改进，100重量份的吸附剂由以下重量份的组分组成：双子表面活性剂0.25份、亲油型乳化剂2.0份、氢氧化钠0.5份、水12.5份，余量为二甲基硅油。
作为本发明的一种改进，双子表面活性剂为对苯二甲基双烷基磷酸酯、2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷和二亚甲基1,2-二（十二烷基二甲基溴化铵）中的一种，亲油型乳化剂为山梨糖醇酐单油酸酯、聚甘油硬脂酸酯和聚氧乙烯脂肪酸酯中的一种。
作为本发明的一种改进，双子表面活性剂为2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷，乳化剂为山梨糖醇酐单油酸酯。
本发明的吸附剂由双子表面活性剂、亲油型乳化剂、二甲基硅油、氢氧化钠和水组成。双子表面活性剂是一类具有特殊分子结构的表面活性剂，其分子是由联结基团通过化学键连接两个表面活性剂单体的离子头基构成。双子表面活性剂具有较低的临界胶束浓度，可以更高效地降低水的表面张力，因此较低添加量就能达到很好的乳化效果。在本发明中，双子表面活性剂与亲油型乳化剂复配形成表面活性体系，使二甲基硅油与水在HLB值=4～6范围内形成油包水型乳状液，在HLB值=8～10范围内油水分离，在HLB值=12时形成稳定的水包油型乳状液，在HLB值=14时油水分离。通过上述组份复配形成稳定的油包水型乳状液，氢氧化钠使油包水内的分散相的pH值=10～12而呈碱性，乳液内的分散相水可以吸收硫化氢气体，乳液外的二甲基硅油连续相可以吸收烃类分子，从而同时处理烃类分子和硫化氢。其中双子表面活性剂优选对苯二甲基双烷基磷酸酯、2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷和二亚甲基1,2-二（十二烷基二甲基溴化铵）中的一种，亲油型乳化剂为山梨糖醇酐单油酸酯、聚甘油硬脂酸酯和聚氧乙烯脂肪酸酯中的一种。进一步的双子表面活性剂为2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷，亲油型乳化剂为山梨糖醇酐单油酸酯。由于乳液中内相水的含量越大，乳液油膜越薄，油膜承受的水相重力越大，乳状液膜也就越不稳定，其破损率就越大。添加2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷可以增加乳状液的油内比，与山梨糖醇酐单油酸酯复配使乳状液膜更加稳定，乳状液膜破损率由8.54%减少到0.43%。
一种处理含硫原油气的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：将氢氧化钠放入水中搅拌溶解，加入二甲基硅油在200～250r/min下搅拌30～60min，再依次加入双子表面活性剂、山梨糖醇酐单油酸酯在3000～3500r/min下搅拌30～60min。本发明的吸附剂的制备方法简单，通过高速搅拌实现乳状液体系均匀和稳定。
本发明的有益效果如下：
本发明的吸附剂可以同时处理原油油气中的烃类分子和硫化氢等含硫物质，而且加热该吸附剂使油水分离可脱附烃类分子，实现重复利用，油气处理效率高。同时该吸附剂避免了活性炭积热燃烧存在的安全隐患，而且制备过程简单。
具体实施方式
下面就本发明的具体实施方式作进一步说明。
如无特别说明，本发明中所采用的原料均可从市场上购得或是本领域常用的，如无特别说明，下述实施例中的方法均为本领域的常规方法。
实施例1
一种处理含硫原油气的吸附剂，100g的吸附剂由以下组份组成：双子表面活性剂0.1g、亲油型乳化剂1g、氢氧化钠0.4g、水11g，余量为二甲基硅油，其中2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷，乳化剂为山梨糖醇酐单油酸酯。
该吸附剂的制备过程如下：将氢氧化钠放入水中搅拌溶解，加入二甲基硅油在200r/min下搅拌60min，再依次加入2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷、山梨糖醇酐单油酸酯在3000r/min下搅拌60min。
实施例2
一种处理含硫原油气的吸附剂，100g的吸附剂由以下组分组成：双子表面活性剂0.2g、亲油型乳化剂1.6g、氢氧化钠0.44g、水12g，余量为二甲基硅油，其中2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷，乳化剂为山梨糖醇酐单油酸酯。
该吸附剂的制备过程如下：将氢氧化钠放入水中搅拌溶解，加入二甲基硅油在200r/min下搅拌30min，再依次加入2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷、山梨糖醇酐单油酸酯在3000r/min下搅拌30min。
实施例3
一种处理含硫原油气的吸附剂，100g的吸附剂由以下组分组成：双子表面活性剂0.25g、亲油型乳化剂2.0g、氢氧化钠0.5g、水12.5g，余量为二甲基硅油，其中2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷，乳化剂为山梨糖醇酐单油酸酯。
该吸附剂的制备过程如下：将氢氧化钠放入水中搅拌溶解，加入二甲基硅油在220r/min下搅拌45min，再依次加入2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷、山梨糖醇酐单油酸酯在3300r/min下搅拌45min。
实施例4
一种处理含硫原油气的吸附剂，100g的吸附剂由以下组分组成：双子表面活性剂0.3g、亲油型乳化剂2.4g、氢氧化钠0.56g、水13g，余量为二甲基硅油，其中2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷，乳化剂为山梨糖醇酐单油酸酯。
该吸附剂的制备过程如下：将氢氧化钠放入水中搅拌溶解，加入二甲基硅油在250r/min下搅拌30min，再依次加入2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷、山梨糖醇酐单油酸酯在3500r/min下搅拌30min。
实施例5
一种处理含硫原油气的吸附剂，100g的吸附剂由以下组份组成：双子表面活性剂0.4g、亲油型乳化剂3g、氢氧化钠0.6g、水14g，余量为二甲基硅油，其中2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷，乳化剂为山梨糖醇酐单油酸酯。
该吸附剂的制备过程如下：将氢氧化钠放入水中搅拌溶解，加入二甲基硅油在200～250r/min下搅拌60min，再依次加入2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷、山梨糖醇酐单油酸酯在3500r/min下搅拌60min。
需要说明的是，在上述实施例中且不限于上述实施例，采用对苯二甲基双烷基磷酸酯或二亚甲基1,2-二（十二烷基二甲基溴化铵）替代2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷，采用聚甘油硬脂酸酯或聚氧乙烯脂肪酸酯替代山梨糖醇酐单油酸酯，得到的吸附剂的脱除效果相近。
本发明中吸收剂对原油油气中烃类组份的去除率达到90%以上，对硫化氢去除率达到95%以上。另外当吸收剂达到饱和后，通过加热吸收剂至80℃可使烃类组分从二甲基硅油中释放出来。此时油包水乳状液受热破乳而油水分层，将底层含硫水去除，然后将上层二甲基硅油与新的水复配即可形成新的吸收剂。

Claims (5)

1.一种处理含硫原油气的吸附剂，其特征在于，100重量份的吸附剂由以下重量份的组分组成：双子表面活性剂0.1～0.4份、亲油型乳化剂1～3份、氢氧化钠0.4～0.6份、水11～14份，余量为二甲基硅油；
所述双子表面活性剂为2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷或二亚甲基1,2-二（十二烷基二甲基溴化铵）中的一种，亲油型乳化剂为山梨糖醇酐单油酸酯、聚甘油硬脂酸酯或聚氧乙烯脂肪酸酯中的一种。
2.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，100重量份的吸附剂由以下重量份的组分组成：双子表面活性剂0.2～0.3份、亲油型乳化剂1.6～2.4份、氢氧化钠0.44～0.56份、水12～13份，余量为二甲基硅油。
3.根据权利要求1或2所述的吸附剂，其特征在于，100重量份的吸附剂由以下重量份的组分组成：双子表面活性剂0.25份、亲油型乳化剂2.0份、氢氧化钠0.5份、水12.5份，余量为二甲基硅油。
4.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，双子表面活性剂为2，2-双（4-十六烷氧基-3-苯磺酸钠）丙烷，乳化剂为山梨糖醇酐单油酸酯。
5.如权利要求1至4任一所述的处理含硫原油气的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：将氢氧化钠放入水中搅拌溶解，加入二甲基硅油在200～250r/min下搅拌30～60min，再依次加入双子表面活性剂、亲油型乳化剂在3000～3500r/min下搅拌30～60min。
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