一种油气田有机复合高效除硫剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及油气田除硫剂技术领域，具体涉及一种油气田有机复合高效除硫剂及其制备方法。


背景技术：

2.在油田开发过程中会产生含硫化合物，主要有硫化氢、硫醇、硫醚以及s、s2‑
、so
42
‑
等，这些含硫化合物的主要来源于两方面：一是地层中存在的，随着石油开采被带到地面；二是硫酸盐还原菌的还原作用，将水中存在的so
42
‑
等还原为s2‑
。大量硫化物的存在会给石油开采、集输和炼制过程中的设备、管道、储运设施等造成强烈的腐蚀，造成巨大的经济损失，甚至会发生由于硫化氢泄露造成工作人员中毒的事故，含硫化合物的污染已经成为目前油田存在的重要安全隐患。
3.三嗪化合物，是在环己烷或苯环的基础上，用氮原子进行取代，形成的1,3,5位为氮原子的六元环化合物，三嗪脱硫剂为可直接注入的液体脱硫剂，具有优良的除硫性能、无特殊刺激性气味、毒性低。但是三嗪类脱硫剂在中、低环境下容易水解。总的来说，每种脱硫剂都有其固有的缺点，因此提供一种能有效处理含硫化合物的有机复合除硫剂很有必要。


技术实现要素：

4.针对现有技术中三嗪脱硫剂脱硫效果和稳定性不足的问题，本发明提供一种油气田有机复合高效除硫剂及其制备方法，该除硫剂可以显著降低油气田中的硫化物含量，同时除硫剂在不同使用条件下稳定性良好。
5.本发明提供一种油气田有机复合高效除硫剂，以质量分数计，包括以下组分：三嗪衍生物40～50％、甲基二乙醇胺10～20％、辅溶剂7～10％、三甘醇5～8％和水为余量。
6.进一步地，三嗪衍生物为1,3,5
‑
三(羟乙基)六氢均三嗪。羟乙基六氢均三嗪在在较大的ph值范围内有效，同时还具有高效、广谱和杀菌的作用。
7.进一步地，辅溶剂为二甲基亚砜、环丁砜或叔丁胺中的一种，更进一步地，辅溶剂为叔丁胺。叔丁胺可以协助吸收硫化氢，同时与三甘醇共同使用，可以避免三嗪衍生物在中性环境下易水解。
8.进一步地，叔丁胺与三甘醇的质量比为1.5:1。三甘醇可以起到提高脱硫剂溶解度的作用，增加流动性，降低粘度。配以叔丁胺，两者复配使用可保持脱硫剂长期稳定的活性。
9.进一步地，所述除硫剂，以质量分数计，包括以下组分：1,3,5
‑
三(羟乙基)六氢均三嗪40％、甲基二乙醇胺15％、叔丁胺9％、三甘醇6％和水30％。
10.本发明还提供一种油气田有机复合高效除硫剂的制备方法，包括如下步骤：将甲基二乙醇胺、三嗪衍生物、三甘醇加入到反应釜中，高速搅拌，再加入辅溶剂，最后加入水，低速搅拌均匀后出料即可。
11.进一步地，高速搅拌条件为速度1000～2000r/min，时间为30～50min，低速搅拌条件为500～800r/min，时间为30～60min。
12.本发明的有益效果在于，
13.(1)三嗪衍生物作为主要的脱硫剂组分，辅以甲基二乙醇胺，提高了脱硫剂的脱硫效果，三甘醇和叔丁胺混合使用，可以促进三嗪衍生物和甲基二乙醇胺两者与硫化氢的反应，同时可以提高三嗪衍生物的稳定性与流动性，使除硫剂能够快速而高效地去除油气田中的硫化氢；
14.(2)该制备方法简单易操作，所得除硫剂可以有效去除油气田中的硫化物或降低其含量，且在不同使用条件下稳定性良好。
具体实施方式
15.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
16.实施例1
17.一种油气田有机复合高效除硫剂，以质量分数计，包括以下组分：1,3,5
‑
三(羟乙基)六氢均三嗪40％、甲基二乙醇胺15％、叔丁胺9％、三甘醇6％和水30％；
18.所述除硫剂通过以下方法制备所得：
19.将甲基二乙醇胺、1,3,5
‑
三(羟乙基)六氢均三嗪和三甘醇按上述比例加入到反应釜中，搅拌速度为1200r/min，搅拌时间为45min，再加入叔丁胺，最后加入水，搅拌速度为500r/min，搅拌时间为60min，均匀后出料即可。
20.实施例2
21.一种油气田有机复合高效除硫剂，以质量分数计，包括以下组分：1,3,5
‑
三(羟乙基)六氢均三嗪45％、甲基二乙醇胺15％、环丁砜7％、三甘醇8％和水25％；
22.所述除硫剂通过以下方法制备所得：
23.将甲基二乙醇胺、1,3,5
‑
三(羟乙基)六氢均三嗪和三甘醇按上述比例加入到反应釜中，搅拌速度为1200r/min，搅拌时间为45min，再加入环丁砜，最后加入水，搅拌速度为500r/min，搅拌时间为60min，均匀后出料即可。
24.实施例3
25.一种油气田有机复合高效除硫剂，以质量分数计，包括以下组分：1,3,5
‑
三(羟乙基)六氢均三嗪50％、甲基二乙醇胺10％、二甲基亚砜10％、三甘醇10％和水20％；
26.所述除硫剂通过以下方法制备所得：
27.将甲基二乙醇胺、1,3,5
‑
三(羟乙基)六氢均三嗪和三甘醇按上述比例加入到反应釜中，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为45min，再加入二甲基亚砜，最后加入水，搅拌速度为500r/min，搅拌时间为60min，均匀后出料即可。
28.实施例4
29.一种油气田有机复合高效除硫剂，以质量分数计，包括以下组分：1,3,5
‑
三(羟乙基)六氢均三嗪40％、甲基二乙醇胺15％、叔丁胺9％、三甘醇6％和水30％；
30.所述除硫剂通过以下方法制备所得：
31.将甲基二乙醇胺、1,3,5
‑
三(羟乙基)六氢均三嗪和三甘醇按上述比例加入到反应
釜中，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为45min，再加入叔丁胺，最后加入水，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为60min，均匀后出料即可。
32.对比例1
33.与实施例4的区别在于，叔丁胺与三甘醇的质量比为3:1。
34.对比例2
35.与实施例4的区别在于，叔丁胺与三甘醇的质量比为0.5:1。
36.对比例3
37.与实施例4的区别在于，不含有三甘醇。
38.测试例1除硫效率实验
39.(1)配制模拟水：q/sy 126
‑
2014模拟水：50g nacl、2.0g mgcl2·
6h2o、6.0g naso4、4g无水cacl2和0.4g nahco3；
40.(2)制备硫化氢溶液
41.在室内通风厨中采用启普发生器制备，将制得的硫化氢通入模拟水中，碘量法滴定确定硫化氢浓度为500mg/l
±
50mg/l；
42.(3)测试
43.将实施例1
‑
4及对比例1
‑
3所得除硫剂分别添加到相应的硫化氢溶液中，计算脱硫率。结果见表1。
44.表1不同除硫剂脱硫率
45.项目初始浓度(mg/l)处理后浓度(mg/l)脱硫率(％)实施例1511998.2实施例25161197.9实施例35071297.6实施例4515898.4对比例14781596.9对比例25011497.2对比例35131796.7
46.由表1可知，本发明实施例1
‑
4提供的除硫剂除硫效果好，以实施例4提供的除硫剂效果最好，且均高于对比例1
‑
3提供的脱硫剂，同时通过添加三甘醇可以明显提高除硫效果。
47.测试例2除硫剂与油基钻井液混合用于硫化氢的去除
48.将实施例1
‑
4中的除硫剂与对比例中的除硫剂分别与油基钻井液按1:100混匀，测试除硫剂在油基钻井液存在下的除硫效果，结果见表2。
49.表2不同脱硫剂与油基钻井液混合用于硫化氢的去除效果
[0050][0051][0052]
测试例3除硫剂与水基钻井液混合用于硫化氢去除
[0053]
将实施例1
‑
4中的除硫剂与对比例中的除硫剂分别与水基钻井液按1:100混匀，测试除硫剂在油基钻井液存在下的除硫效果，结果见表3。
[0054]
表3不同脱硫剂与水基钻井液混合用于硫化氢的去除效果
[0055]
项目初始浓度(mg/l)处理后浓度(mg/l)脱硫率(％)实施例1510599.0实施例2512798.6实施例3510898.4实施例4520599.0对比例15072096.0对比例25053792.7对比例35094491.4
[0056]
通过表2和表3可以看出，本发明提供的除硫剂配方可以满足不同使用条件下的现场需求，稳定性良好。
[0057]
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。