一種用于脫除硫化氫的液體吸收劑及其應(yīng)用制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種用于脫除硫化氫的液體吸收劑及其應(yīng)用，該吸收劑由以下質(zhì)量百分比的組分組成：六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的混合物30～50％，乙腈10～20％，余量為水。本發(fā)明專利技術(shù)利用六氫三嗪類化合物的高選擇性、反應(yīng)迅速、產(chǎn)物無(wú)毒等特點(diǎn)，結(jié)合吡啶類化合物和乙腈的協(xié)同作用，制備了一種反應(yīng)速率快，水溶性好，工藝簡(jiǎn)單且成本低廉的硫化氫吸收劑。應(yīng)用該硫化氫吸收劑可以快速高效吸收井筒內(nèi)產(chǎn)出氣體中的硫化氫，產(chǎn)物穩(wěn)定且可溶于水，對(duì)于低微硫化氫氣體含量的井筒效果良好，減輕了硫化氫對(duì)井筒管柱的腐蝕，同時(shí)保障現(xiàn)場(chǎng)員工不受硫化氫毒害。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種用于脫除硫化氫的液體吸收劑及其應(yīng)用，屬于石油天然氣及石油化工領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
目前，國(guó)內(nèi)外石油公司對(duì)高含硫氣田中硫化氫氣體的脫除已經(jīng)具備成熟的工藝技術(shù)，即濕法脫硫工藝醇胺法。但該工藝存在投資成本高，工藝流程復(fù)雜，占地面積大，脫硫經(jīng)濟(jì)性與處理量呈負(fù)相關(guān)(即硫化氫含量越低，除硫費(fèi)用越高)等缺點(diǎn)，尤其對(duì)低微含硫氣井并不適用。液體硫化氫吸收劑可以直接注入采氣井筒，具有操作方便、成本低廉、不會(huì)影響氣井的日常生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，適合占地面積小、井位分散且硫化氫氣體含量低的氣井以及海上石油平臺(tái)天然氣的脫硫。我國(guó)遼東灣北部、渤海西部、海南島近海已建立天然氣生產(chǎn)基地，海上平臺(tái)開采中對(duì)于低H2S油氣的脫硫主要采用直接注入脫硫工藝。三嗪類除硫劑具有選擇性強(qiáng)、反應(yīng)迅速、產(chǎn)物無(wú)毒的特點(diǎn)，但是水溶性較差、粘度較高，直接使用會(huì)產(chǎn)生很多不便，國(guó)內(nèi)除硫劑采用加入醇胺類化合物、小分子醇、惡唑烷及其衍生物來(lái)解決水溶性問題。專利公布號(hào)CN105056710A公開了一種液體硫化氫吸收劑，包含兩類物質(zhì)，一類為六氫三嗪類化合物，另一類為惡唑烷類化合物，兩者按一定比例混合后，呈現(xiàn)均一相，很好的解決了水溶性問題，但是該工藝增加了惡唑烷化合物的制備過程，工藝較繁瑣，且對(duì)低微硫化氫含量的井筒效果并沒有研究。因此，開發(fā)一種成本低廉，工藝簡(jiǎn)單且對(duì)低微含硫量除硫效果好的液體吸收劑具有重要的工業(yè)價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種用于脫除硫化氫的液體吸收劑，該吸收劑對(duì)于低微含硫量的井筒脫硫效果好。此外，本專利技術(shù)的另一個(gè)目的是提供了該脫除硫化氫液體吸收劑的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)用于脫除硫化氫的液體吸收劑所采用的技術(shù)方案是：由以下重量百分比的組分組成：六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的混合物30～50％，乙腈10～20％，水30～60％，其中六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的重量比為1～7：1～3。乙腈和水均是良好的溶劑，本專利技術(shù)中的主劑為六氫三嗪類化合物，該化合物結(jié)合吡啶類化合物的協(xié)同作用，能夠?qū)崿F(xiàn)六氫三嗪類物質(zhì)較好的溶解，并與硫化氫氣體快速反應(yīng)生成水溶性物質(zhì)；乙腈作為增溶劑可以有效增加吸收劑的潤(rùn)滑性和溶解性，乙腈同時(shí)還可作為催化劑促進(jìn)該脫除硫化氫的液體吸收劑的反應(yīng)速率，有效提高硫化氫氣體的吸收效率，增強(qiáng)其實(shí)用性。其中六氫三嗪類化合物是本專利技術(shù)的主要成分，具有高選擇性、反應(yīng)迅速、產(chǎn)物無(wú)毒等特點(diǎn)，被廣泛用做液體脫硫劑。所述六氫三嗪類化合物由分子結(jié)構(gòu)式為(a)的一種或多種物質(zhì)組成，(a)，其中R1為-CH3、-NH2、-CH2CH2OH、-OCH3、-C3H6OCH3、-CH2CH3或-COCH3，R2為-CH3、-NH2、-CH2CH2OH、-OCH3、-C3H6OCH3、-CH2CH3或-COCH3，R3為-CH3、-NH2、-CH2CH2OH、-OCH3、-C3H6OCH3、-CH2CH3或-COCH3。所述六氫三嗪類化合物為羥乙基六氫均三嗪、1,3,5-三乙酰基六氫均三嗪、1,3,5-三甲基六氫均三嗪、1,3,5-三(3-甲氧基丙基)均三嗪、2-甲基-4-氨基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪的一種或任意組合。所述六氫三嗪類化合物為六氫均三嗪類化合物。吡啶類化合物溶解性較強(qiáng)，可以起到促進(jìn)溶解的作用，增加了三嗪類化合物的水溶性，且吡啶類呈現(xiàn)弱堿性，有利于與硫化氫反應(yīng)，起到促進(jìn)吸收的作用。所述吡啶類化合物為吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2-羥基吡啶、2-羥乙基吡啶的一種或任意組合。所述六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的質(zhì)量比為1:1。所述六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的質(zhì)量比為3:2。所述六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的質(zhì)量比為7:3。一種上述用于脫除硫化氫的液體吸收劑在含硫井筒中的應(yīng)用。本專利技術(shù)的用于脫除硫化氫的液體吸收劑，使用反應(yīng)速度快，選擇性高，產(chǎn)物無(wú)毒且易溶于水的三嗪類化合物作為主劑，結(jié)合吡啶、乙腈和水的促吸增溶作用，各組分相互協(xié)同，實(shí)現(xiàn)該吸收劑對(duì)低微含硫量氣井中硫化氫較好的脫除效果。本專利技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，除硫速度快、效果好，吸附后轉(zhuǎn)化為水溶的穩(wěn)定產(chǎn)物，可隨氣井產(chǎn)出液排出，不存在后期污水處理的困難；還可以有效減輕硫化氫對(duì)金屬設(shè)備和管道的腐蝕，保護(hù)工作人員免受硫化氫毒氣的傷害，防止硫化氫污染大氣環(huán)境。附圖說明圖1為靜態(tài)除硫能力檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)裝置圖；圖2為動(dòng)態(tài)除硫能力檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例1本實(shí)施例用于脫除硫化氫的液體吸收劑，由以下重量百分比的組分組成：六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的混合物30％，乙腈20％，水50％，其中六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的重量比為1:1。具體制備過程為：在500mL三口燒瓶中放入15g六氫三嗪類化合物(羥乙基六氫均三嗪10g、1,3,5-三甲基六氫均三嗪5g)，再加入15g吡啶類化合物(吡啶5g、2-甲基吡啶10g)和20g乙腈，攪拌10min后，加50g水，繼續(xù)攪拌10min混合均勻，即得。將本實(shí)施例所制得用于脫除硫化氫的液體吸收劑應(yīng)用于含硫井筒中。實(shí)施例2本實(shí)施例用于脫除硫化氫的液體吸收劑，由以下重量百分比的組分組成：六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的混合物30％，乙腈20％，水50％，其中六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的重量比為3:2。具體制備過程為：在500mL三口燒瓶中放入18g六氫三嗪類化合物(羥乙基六氫均三嗪10g、1,3,5-三(3-甲氧基丙基)均三嗪8g)，再加入12g吡啶類化合物(吡啶4g、2-甲基吡啶4g、4-甲基吡啶4g)和20g乙腈，攪拌10min后，加50g水，繼續(xù)攪拌10min混合均勻，即得。將本實(shí)施例所制得用于脫除硫化氫的液體吸收劑應(yīng)用于含硫井筒中。實(shí)施例3本實(shí)施例用于脫除硫化氫的液體吸收劑，由以下重量百分比的組分組成：六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的混合物30％，乙腈20％，水50％，其中六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的重量比為7:3。具體制備過程為：在500mL三口燒瓶中放入21g六氫三嗪類化合物(羥乙基六氫均三嗪10g、1,3,5-三甲基六氫均三嗪5g、2-甲基-4-氨基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪6g)，再加入9g吡啶類化合物(4-甲基吡啶3g、2-羥基吡啶3g、2-羥乙基吡啶3g)和20g乙腈，攪拌10min后，加50g水，繼續(xù)攪拌10min混合均勻，即得。將本實(shí)施例所制得用于脫除硫化氫的液體吸收劑應(yīng)用于含硫井筒中。實(shí)施例4本實(shí)施例用于脫除硫化氫的液體吸收劑，由以下重量百分比的組分組成：六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的混合物40％，乙腈15％，水45％，其中六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的重量比為1:1。具體制備過程為：在500mL三口燒瓶中放入20g六氫三嗪類化合物(1,3,5-三乙?；鶜渚?0g、1,3,5-三甲基六氫均三嗪5g、1,3,5-三(3-甲氧基丙基)均三嗪5g)，再加入20g吡啶類化合物(2-甲基吡啶10g、4-甲基吡啶10g)和15g乙腈，攪拌10min后，加45g水，繼續(xù)攪拌10min混合均勻，即得。將本實(shí)施例所制得用于脫除硫化氫的液體吸收劑應(yīng)用于含硫井筒中。實(shí)施例5本實(shí)施例用于脫除硫化氫的液體吸收劑，由以下重量百分比的組分組成：六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的混合物40％，乙腈1本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于脫除硫化氫的液體吸收劑，其特征是：由以下重量百分比的組分組成：六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的混合物30～50％，乙腈10～20％，余量為水，其中六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的重量比為1～7：1～3。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于脫除硫化氫的液體吸收劑，其特征是：由以下重量百分比的組分組成：六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的混合物30～50％，乙腈10～20％，余量為水，其中六氫三嗪類化合物與吡啶類化合物的重量比為1～7：1～3。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于脫除硫化氫的液體吸收劑，其特征是：所述六氫三嗪類化合物由分子結(jié)構(gòu)式為(a)的一種或多種物質(zhì)組成，其中R1為-CH3、-NH2、-CH2CH2OH、-OCH3、-C3H6OCH3、-CH2CH3或-COCH3，R2為-CH3、-NH2、-CH2CH2OH、-OCH3、-C3H6OCH3、-CH2CH3或-COCH3，R3為-CH3、-NH2、-CH2CH2OH、-OCH3、-C3H6OCH3、-CH2CH3或-COCH3。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于脫除硫化氫的液體吸收劑，其特征是：所述六氫三嗪類化合物為羥乙基六氫均三嗪、1,3,5-三乙?；鶜渚?、1,3,5-三甲基...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王錦昌，羅曦，袁本福，周瑞立，劉岳龍，張永剛，王萍，楊易駿，張立強(qiáng)，周艦，楊芾汕，李璇，劉玉祥，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)石油化工股份有限公司，中國(guó)石油化工股份有限公司華北油氣分公司石油工程技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11