一种高效亲水亲油脱硫剂的制备方法与应用

1.本发明属于原油脱硫技术领域，特别涉及一种高效亲水亲油脱硫剂的制备方法与应用。


背景技术：

2.在石油开采过程中产生的硫化氢气体，对原油的集输、加工及成品油的品质有不良影响，溶解在原油中的硫化物会严重腐蚀管道、设备。硫化氢气体的毒性非常大，能够直接妨碍肌体对氧的摄取和运输，从而造成细胞内呼吸酶失去活力，造成细胞缺氧窒息死亡，它的毒性可比一氧化碳的毒性强5-6倍，威胁人身安全。
3.目前市场上使用的脱硫剂有机胺类脱硫剂，其腐蚀小，对破乳几乎无影响，具有良好的原油脱硫能力，但该脱硫剂溶于水而不溶于油，脱硫效率低，而且有机胺分子的沸点低，产品易于挥发，会产生难闻的气味；氢氧化物类脱硫剂，其能有效吸收硫化氢气体，但会形成碱性的稳定乳化液，增加下游脱水工艺难度。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高效亲水亲油脱硫剂的制备方法与应用，以能够应用于较长集输系统且次生硫化氢较少。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.本发明提供了一种高效亲水亲油脱硫剂，所述高效亲水亲油脱硫剂包括以下体积分数用量的组分：30％～40％脱硫主剂，20％～40％互溶剂，3％～6％表面活化剂，3％～5％水解抑制剂。
7.作为优选，所述脱硫主剂为六氢-1,3,5-三(羟乙基)-均三嗪。
8.作为优选，所述互溶剂为无水乙醇。
9.作为优选，所述表面活化剂为甲基二乙醇胺。
10.作为优选，所述水解抑制剂为醋酸-醋酸钠缓冲液。
11.本发明对脱硫主剂、互溶剂、表面活性剂与水解抑制剂的成分选择，相比采用其他同类成分，具有选择性高、反应迅速、产物无毒等优势。
12.进一步地，所述高效亲水亲油脱硫剂由以下组分组成：
[0013][0014]
更为优选地，所述高效亲水亲油脱硫剂由以下组分组成：
[0015][0016]
本发明进一步提供了前述高效亲水亲油脱硫剂的制备方法，包括如下步骤：
[0017]
(1)将脱硫主剂加入到烧杯中，在水浴加热锅中保持温度在20℃～30℃，将互溶剂在半小时内匀速滴加到脱硫主剂中，使二者充分混合；
[0018]
(2)室温条件下，向步骤(1)所得混合溶液中加入搅拌转子，控制转速在50～100r/min，再分别加入表面活化剂和水解抑制剂，搅拌至完全溶解；
[0019]
(3)静置24小时，即得所述高效亲水亲油脱硫剂。
[0020]
本发明高效亲水亲油脱硫剂可用于去除原油中硫化氢气体，具体可表现为一种去除原油中硫化氢气体的方法：将所述高效亲水亲油脱硫剂以1.0kg/t的添加量加入到原油当中，或与其他药剂一同添加进含硫化氢的原油开采集输系统中，以实现原油中硫化氢气体的去除。
[0021]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0022]
本发明具有制备工艺简单、可批量生产、水相和油相中硫容大、适应性强等特点，克服了现有脱硫技术中硫容量偏低、药剂用量大等问题，在石油化工领域中应用前景十分广阔。
附图说明
[0023]
图1是本发明高效亲水亲油脱硫剂进行配伍性检测实验中的复合药剂以及配伍药剂单体示意图。
[0024]
图2是本发明高效亲水亲油脱硫剂进行配伍性检测实验中的复合药剂与配伍药剂按照1：1体积比混合示意图。
具体实施方式
[0025]
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0027]
下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换。
[0028]
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0029]
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0030]
实施例1：
[0031]
基于高效亲水亲油脱硫剂的合成，脱硫剂的组成为：体积分数为30％的脱硫主剂，体积分数为20％的互溶剂，体积分数为3％的表面活化剂，体积分数为3％的水解抑制剂，其余为水。脱硫剂的合成步骤如下：
[0032]
步骤一：将30ml的六氢-1,3,5-三(羟乙基)-均三嗪加入到烧杯中，在水浴加热锅中保持温度在20℃～30℃，用半个小时时间匀速将20ml的无水乙醇滴加到烧杯中，使其充分混合。
[0033]
步骤二：室温条件下，向混合溶液中加入搅拌转子，控制转速在50～100r/min，再分别加入3ml的甲基二乙醇胺、3ml的醋酸-醋酸钠缓冲液，电子搅拌至完全溶解。
[0034]
步骤三：静置24小时后的混合液即制备得到高效亲水亲油脱硫剂。
[0035]
实施例2：
[0036]
基于高效亲水亲油脱硫剂的合成，脱硫剂的组成为：体积分数为35％的脱硫主剂，体积分数为30％的互溶剂，体积分数为4％的表面活化剂，体积分数为4％的水解抑制剂，其余为水。脱硫剂的合成步骤如下：
[0037]
步骤一：将35ml的六氢-1,3,5-三(羟乙基)-均三嗪加入到烧杯中，在水浴加热锅中保持温度在20℃～30℃，用半个小时时间匀速将30ml的无水乙醇滴加到烧杯中，使其充分混合。
[0038]
步骤二：室温条件下，向混合溶液中加入搅拌篆子，控制转速在50～100r/min，再分别加入4ml的甲基二乙醇胺、4ml的醋酸-醋酸钠缓冲液，电子搅拌至完全溶解。
[0039]
步骤三：静置24小时后的混合液即制备得到高效亲水亲油脱硫剂。
[0040]
实施例3：
[0041]
基于高效亲水亲油脱硫剂的合成，脱硫剂的组成为：体积分数为40％的脱硫主剂，体积分数为40％的互溶剂，体积分数为6％的表面活化剂，体积分数为5％的水解抑制剂，其余为水。脱硫剂的合成步骤如下：
[0042]
步骤一：将40ml的六氢-1,3,5-三(羟乙基)-均三嗪加入到烧杯中，在水浴加热锅中保持温度在20℃～30℃，用半个小时时间匀速将40ml的无水乙醇滴加到烧杯中，使其充分混合。
[0043]
步骤二：室温条件下，向混合溶液中加入搅拌篆子，控制转速在50～100r/min，再分别加入6ml的甲基二乙醇胺、5ml的醋酸-醋酸钠缓冲液，电子搅拌至完全溶解。
[0044]
步骤三：静置24小时后的混合液即制备得到高效亲水亲油脱硫剂。
[0045]
实验例1：
[0046]
为了验证本发明所述高效亲水亲油脱硫剂脱硫效率，对实施例1～3制备的高效亲水亲油脱硫剂进行药剂性能检测实验，具体步骤如下所示：
[0047]
(1)取1l油田原油注入密闭容器，立即密封容器并充分摇匀5分钟，之后测量反应器中硫化氢含量，该测量值为原油中本底硫化氢含量。
[0048]
(2)取1l油田原油注入密闭容器，立即密封容器并充分摇匀5分钟，之后加入5l/m3高效亲水亲油脱硫剂。摇匀30min后，测量其中的硫化氢浓度。
[0049]
(3)根据加药前后密闭容器内的硫化氢含量变化，计算药剂脱硫效率。
[0050]
结果如表1所示，经测定，实施例1～3所制备的高效亲水亲油脱硫剂脱硫率较高，并且硫化氢浓度均降至10ppm以下，符合工业场所职业防护标准(gbz2-2002)的规定。
[0051]
表1三种高效亲水亲油脱硫剂的脱硫率
[0052][0053]
实验例2：
[0054]
为了验证本发明所述高效亲水亲油脱硫剂的稳定性，对实施例3制备的高效亲水亲油脱硫剂进行配伍性检测实验，具体步骤如下所示：
[0055]
(1)将新型亲水亲油脱硫剂与配伍药剂(阻垢剂zg-558、阻垢剂zg-108、消防蜡剂、缓蚀剂、抗硫缓蚀剂)以1:1的体积混合，静置一段时间后观察其是否发生反应。
[0056]
(2)将配伍药剂加入到1l原油中，后加入5l/m3高效亲水亲油脱硫剂，根据加药前后密闭容器内的硫化氢含量变化，计算药剂脱硫效率。
[0057]
配伍性实验结果如图1和图2所示，其中亲水亲油脱硫剂与目前油田使用的药剂均不发生反应。
[0058]
表2新型亲水亲油脱硫剂在配伍药剂存在时的脱硫效率
[0059][0060]
配伍药剂对本发明亲水亲油脱硫剂脱硫效率的影响如表2所示，油田使用药剂对于复合脱硫杀菌剂的脱硫效果几乎不产生影响，满足油田的使用要求。
[0061]
对比例1～6：
[0062]
本发明能够解决上述技术问题，并获得优异产品性能的关键是脱硫主剂的类型以及用量。为验证脱硫主剂的类型以及用量对脱硫效率的影响，以二乙醇胺(mdea)和六氢-1,3,5—三(羟乙基)—均三嗪为脱硫主剂，对比了主剂用量为70％、35％和10％下脱硫剂的脱硫性能。实验采用与实验例1相同的静态实验方法，实验结果如表4所示。可以看出，在不同主剂用量下，六氢-1,3,5—三(羟乙基)—均三嗪的脱硫效率均优于二乙醇胺(mdea)，主剂用量增加到35％脱硫效率有明显提升，增至70％，脱硫效率基本不变，因此35％的主剂用量为较优选。
[0063]
表3脱硫主剂用量
[0064][0065][0066]
表4不同脱硫主剂及用量下的脱硫率
[0067][0068]
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护。