一種硫化氫吸收劑及其在油田氣脫硫中的應用制造技術

本發明專利技術提供了一種硫化氫吸收劑，包括脫硫主劑、脫硫助劑和溶劑；所述脫硫主劑為1,3,5?三(2?羥乙基)?六氫均三嗪；所述脫硫助劑為咪唑類離子液體、吡啶類離子液體和二乙醇胺中的一種或幾種的混合物。本發明專利技術采用1,3,5?三(2?羥乙基)?六氫均三嗪為脫硫主劑，與脫硫助劑進行復配，利用脫硫助劑的堿性和絡合性增強硫化氫在液體吸收劑中的溶解度，加快1,3,5?三(2?羥乙基)?六氫均三嗪與硫化氫的反應速度，同時絡合產生的硫代半縮醛晶體，使晶體不能長大，避免了晶體的團聚和高粘度硫代半縮醛的形成，解決了三嗪類脫硫劑和重力床協同使用時反應器的堵塞問題，進一步提高了硫化氫脫除效果。

【技術實現步驟摘要】
一種硫化氫吸收劑及其在油田氣脫硫中的應用
本專利技術涉及一種硫化氫吸收劑的
，特別涉及一種脫除含二氧化碳油氣中硫化氫的吸收劑及其在油田氣脫硫中應用。
技術介紹
海上石油開采時，為保證開采人員身體健康，減少后續處理中的腐蝕，H2S的脫除至關重要。海上作業時最常用的脫硫化氫方式為直接注入H2S脫除劑。三嗪類化合物作為液體脫硫劑，主要適用于H2S含量較低(小于1500ppm)的油氣田，在應用時可直接注入管道，操作方便，廉價易得，廣泛應用于海上石油平臺脫硫，但是直接注入三嗪類化合物法脫硫選擇性較低，傳質效果差，副反應較多。超重力脫硫設備能夠有效地脫除多相流體中的游離氣體，近年來常用超重力脫硫設備協同三嗪類硫化氫脫除劑脫除油氣中的硫化氫，通過提高超重力機轉子轉速強化傳質，增強脫硫效果。但是工程應用過程中，發現采用超重力脫硫設備協同三嗪類硫化氫清除劑脫除硫化氫時，隨著反應進行，會產生大量的高粘度硫代半縮醛沉淀物，并且油田氣中的CO2會加速高粘度硫代半縮醛沉淀物的出現，硫代半縮醛沉淀物吸附固著在超重力床上，導致重力床不能正常運轉，從而使脫硫效果難以進一步提高。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術目的在于提供一種硫化氫的吸收劑，該吸收劑應用于油田氣脫硫中時硫化氫脫除效果好，且不會產生高粘硫代半縮醛，在和超重力床協同使用時，不會出現反應器不能正常運轉的現象。為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供以下技術方案：本專利技術提供了一種硫化氫吸收劑，包括脫硫主劑、脫硫助劑和溶劑；所述脫硫主劑為1,3,5-三(2-羥乙基)-六氫均三嗪；所述脫硫助劑為咪唑類離子液體、吡啶類離子液體和二乙醇胺中的一種或幾種的混合物。優選的，所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮、環丁砜、聚乙二醇和水中的一種或幾種的混合物。優選的，所述咪唑類離子液體中的陽離子為N,N′-二烷基咪唑陽離子；所述咪唑類離子液體中陰離子為鹵素陰離子、四氟化硼離子、六氟化磷離子、烷基磺酸離子、三氟甲磺酸離子、九氟丁磺酸離子或雙(三氟甲磺酰)亞胺離子。優選的，所述吡啶類離子液體中的陽離子為N-烷基吡啶陽離子；所述吡啶類離子液體中陰離子為鹵素陰離子、四氟化硼離子、六氟化磷離子、烷基磺酸離子、三氟甲磺酸離子、九氟丁磺酸離子或雙(三氟甲磺酰)亞胺離子。優選的，所述脫硫主劑、脫硫助劑和溶劑的質量比為1:0.1～5:1～20。本專利技術提供了一種上述方案所述的吸收劑在油田氣脫硫中的應用。優選的，所述吸收劑的脫硫溫度為-10～150℃。優選的，所述吸收劑的脫硫壓力為0.1～50MPa。優選的，所述油田氣和吸收劑的氣液比為100～3000:1。本專利技術提供了一種硫化氫吸收劑，包括脫硫主劑、脫硫助劑和溶劑；所述脫硫主劑為1,3,5-三(2-羥乙基)-六氫均三嗪；所述脫硫助劑為咪唑類離子液體、吡啶類離子液體和二乙醇胺中的一種或幾種的混合物。本專利技術采用1,3,5-三(2-羥乙基)-六氫均三嗪為脫硫主劑，與脫硫助劑進行復配，利用脫硫助劑的堿性和絡合性增強硫化氫在液體吸收劑中的溶解度，加快1,3,5-三(2-羥乙基)-六氫均三嗪與硫化氫的反應速度，同時絡合產生的硫代半縮醛晶體，使晶體不能長大，避免晶體的團聚和形成高粘度的硫代半縮醛，從而進一步提高硫化氫的脫除效果，避免了和重力床協同使用時反應器的堵塞。本專利技術提供了一種上述方案所述的吸收劑在油田氣脫硫中的應用。試驗結果表明，本專利技術提供的吸收劑應用于油田氣脫硫，可將油田氣中的硫化氫含量降至1ppm左右，脫硫效果較好。附圖說明圖1為本專利技術實施例1吸收過程產生的沉淀的照片；圖2為本專利技術實施例1吸收過程產生的沉淀的掃描電子顯微鏡照片；圖3為本專利技術對比例1吸收過程產生的沉淀的照片；圖4為本專利技術實施例中硫化氫吸收劑協同超重力床進行脫硫的工藝流程示意圖；圖4中：1-吸收劑儲罐，2-藥劑循環泵，3-含硫天然氣進氣管，4-超重力床，5-脫硫天然氣出氣管，6-吸收劑回收罐。具體實施方式本專利技術提供了一種硫化氫吸收劑，包括脫硫主劑、脫硫助劑和溶劑；所述脫硫主劑為1,3,5-三(2-羥乙基)-六氫均三嗪；所述脫硫助劑為咪唑類離子液體、吡啶類離子液體和二乙醇胺中的一種或幾種的混合物。本專利技術提供的硫化氫吸收劑包括脫硫主劑，所述脫硫主劑為1,3,5-三(2-羥乙基)-六氫均三嗪。在本專利技術中，1,3,5-三(2-羥乙基)-六氫均三嗪為三嗪類化合物，能夠和硫化氫發生親和取代反應，高效選擇性的吸收硫化氫；三嗪類化合物中含有三個氮原子，在取代時分三個階段進行，取代難度依次增大，常規的三嗪類吸收劑在三嗪分子內第二個氮被取代后就會開始生成高粘度的硫代半縮醛沉淀。本專利技術對1,3,5-三(2-羥乙基)-六氫均三嗪的來源沒有特殊要求，使用市場購買的1,3,5-三(2-羥乙基)-六氫均三嗪即可。本專利技術提供的硫化氫吸收劑包括脫硫助劑，所述脫硫助劑為咪唑類離子液體、吡啶類離子液體和二乙醇胺中的一種或幾種的混合物，更優選為咪唑類離子液體和二乙醇胺的混合物或吡啶類離子液體和二乙醇胺的混合物；所述咪唑類離子液體和二乙醇胺的混合物中咪唑類離子液體和二乙醇胺的質量比優選為2.0～3.0:1，更優選為2.5:1；所述吡啶類離子液體和二乙醇胺的混合物中吡啶類離子液體和二乙醇胺的質量比優選為1.8～2.6:1，更優選為2.2:1。在本專利技術中，所述咪唑類離子液體中的陽離子為N,N′-二烷基咪唑陽離子，優選為1-甲基-3-甲基咪唑陽離子、1-乙基-3-甲基咪唑陽離子、1-丙基-3-甲基咪唑陽離子或1-丁基-3-甲基咪唑陽離子；所述咪唑類離子液體中陰離子為鹵素陰離子、四氟化硼離子(BF4-)、六氟化磷離子(PF6-)、烷基磺酸離子(ROSO3-)、三氟甲磺酸離子(CF3SO3-)、九氟丁磺酸離子(C4F9SO3-)或雙(三氟甲磺酰)亞胺離子(CF3SO2)2N-)。在本專利技術中，所述吡啶類離子液體中的陽離子為N-烷基吡啶陽離子，優選為1-乙基吡啶陽離子、1-丁基吡啶陽離子或1-己基吡啶陽離子；所述吡啶類離子液體中陰離子為鹵素陰離子、四氟化硼離子、六氟化磷離子、烷基磺酸離子、三氟甲磺酸離子、九氟丁磺酸離子或雙(三氟甲磺酰)亞胺離子。本專利技術利用脫硫助劑和1,3,5-三(2-羥乙基)-六氫均三嗪復配，利用脫硫助劑的堿性增強硫化氫在液體吸收劑中的溶解度，從而加快1,3,5-三(2-羥乙基)-六氫均三嗪與硫化氫的反應速度，同時利用脫硫助劑絡合產生的硫代半縮醛晶體，使晶體不能長大，避免晶體的團聚和形成高粘度的硫代半縮醛，從而進一步提高硫化氫的脫除效果，本專利技術提供的硫化氫吸收劑中1,3,5-三(2-羥乙基)-六氫均三嗪的三個氮原子都被取代后也不會產生高粘度的硫代半縮醛，而是呈分散的微小顆粒狀，因而不會堵塞反應器。本專利技術對脫硫助劑的來源沒有特殊要求，直接使用市場購買的商品即可。本專利技術提供的硫化氫吸收劑包括溶劑。在本專利技術中，所述溶劑優選為N-甲基吡咯烷酮、環丁砜、聚乙二醇和水中的一種或幾種的混合物，更優選為2～3種溶劑的混合物，最優選為N-甲基吡咯烷酮和環丁砜的混合物、環丁砜和聚乙二醇的混合物或環丁砜和水的混合物；所述N-甲基吡咯烷酮和環丁砜的混合物中N-甲基吡咯烷酮和環丁砜的質量比優選為0.9～1.2:1，更優選為1.0～1.1:1；所述環丁砜和聚乙二醇的混合物中環本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種硫化氫吸收劑，包括脫硫主劑、脫硫助劑和溶劑；所述脫硫主劑為1,3,5?三(2?羥乙基)?六氫均三嗪；所述脫硫助劑為咪唑類離子液體、吡啶類離子液體和二乙醇胺中的一種或幾種的混合物。

【技術特征摘要】
1.一種硫化氫吸收劑，包括脫硫主劑、脫硫助劑和溶劑；所述脫硫主劑為1,3,5-三(2-羥乙基)-六氫均三嗪；所述脫硫助劑為咪唑類離子液體、吡啶類離子液體和二乙醇胺中的一種或幾種的混合物。2.根據權利要求1所述的硫化氫吸收劑，其特征在于，所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮、環丁砜、聚乙二醇和水中的一種或幾種的混合物。3.根據權利要求1所述的硫化氫吸收劑，其特征在于，所述咪唑類離子液體中的陽離子為N,N′-二烷基咪唑陽離子；所述咪唑類離子液體中陰離子為鹵素陰離子、四氟化硼離子、六氟化磷離子、烷基磺酸離子、三氟甲磺酸離子、九氟丁磺酸離子或雙(三氟甲磺酰)亞胺離子。4.根據權利要求1所述的硫化氫吸收劑，其特征在于，所述吡啶類離子液...

【專利技術屬性】
技術研發人員：段二紅，馬煥金，俞磊，牛建瑞，連少翰，陳子丹，
申請(專利權)人：河北科技大學，
類型：發明
國別省市：河北,13