一種新型聚醚胺類的高效硫溶劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油氣田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種新型高效的聚酸胺類硫溶劑及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高含硫氣藏在開發(fā)過程中會(huì)產(chǎn)生一種有害物質(zhì)，叫做元素硫（Ss)。隨著開發(fā)條件 的改變，元素硫會(huì)W硫橫結(jié)晶體的形式，從氣流中凝析并沉積下來。元素硫在產(chǎn)層、井筒及 集輸系統(tǒng)中沉積形成硫堵塞，尤其是在管線中的沉積會(huì)造成管線堵塞，給該類氣藏的開發(fā) 帶及天然氣的輸送來極大的危害。所W，在該類高含硫氣藏的開采中流沉積的是目前亟待 解決，開發(fā)一種高效的溶硫劑是解決運(yùn)一問題的關(guān)鍵。
[0003] 目前存在的硫溶解度最好的體系是DMDS體系，國外主要W加拿大、美國為代表， 在80年代初就開始了DMDS體系的研究，到20世紀(jì)初，國內(nèi)的李麗、劉建義等人對(duì)該體系進(jìn) 行了進(jìn)一步研究，獲得了更高性能的DMDS溶硫劑體系，但由于DMDS價(jià)格昂貴、成本高，且揮 發(fā)性強(qiáng)、有刺激性惡臭氣味、毒性強(qiáng)的缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受到了限制。
[0004] 不含DMDS的CS2(二硫化碳）雖然溶硫效果很好，但其有毒、燃點(diǎn)低、易爆，很少使 用，其它的胺類、苯系類及醇類硫溶劑雖然也具有一定的溶硫能力，但在30°C時(shí)的硫溶解度 不超過30%，而且硫溶解速度慢、用量大、腐蝕性強(qiáng)、成本高，在工業(yè)中應(yīng)用有限。 陽〇化]目前公認(rèn)的硫溶解度最好的DMDS體系在25°C下的硫溶解度為173. 6%，在90°C下 的硫溶解度為610. 9%，但DMDS不但有刺激性惡臭、毒性大，而且價(jià)格昂貴，性價(jià)比低，實(shí)際 應(yīng)用受到限制。
[0006] 2008年，劉竟成等人將S乙締四胺、乙醇胺、乙二醇進(jìn)行2:2:1復(fù)配，復(fù)配溶劑具 有較高的硫溶解度，溶硫速度也較快，但是該體系腐蝕性較強(qiáng)。
[0007] 黃雪松等人在2013年開發(fā)的一種適用于高含硫氣田的無惡臭、毒性小，無強(qiáng)烈刺 激性氣味的溶硫劑，該溶硫劑由二乙締=胺、DMF(二甲基甲酯胺）復(fù)配而成，雖然該體系比 劉竟成等人開發(fā)的=乙締四胺體系的硫溶解度和溶硫速度都高，但該溶硫劑最終達(dá)到的效 果僅為：硫溶解度40. 25%~49. 90%，硫溶解度還是不能滿足要求，而且=乙締四胺和二 乙締=胺都有很強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)管線腐蝕嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明針對(duì)上述存在的問題作出改進(jìn)，即本發(fā)明的目的是提供一種新型高效的聚 酸胺類硫溶劑及其制備方法。該硫溶劑無惡臭、毒性小、成本低、在常溫下的硫溶解度可W 達(dá)到90%W上，90°c時(shí)的硫溶解度達(dá)到了 230%W上，而且無腐蝕性。
[0009] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0010] 本發(fā)明提供了一種新型高效的聚酸胺類硫溶劑，所述硫溶劑由W下物質(zhì)按照質(zhì)量 份數(shù)組成： W11] 主溶劑 10-30份； 陽01引 二甲亞諷 70-90份； 陽01引催化劑 0.2-1份。
[0014] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述硫溶劑由W下物質(zhì)按照質(zhì)量份數(shù)組成： 陽01引 主溶劑 15-20份；
[0016] 二甲亞諷 80-85 份；
[0017] 催化劑 0.5份。
[0018] 所述主溶劑為具有W下分子結(jié)構(gòu)的聚酸胺（PEA)的一種或幾種的混合物。
[0019]
[0020] 所述催化劑為硫化鋼、硫化鐘中的一種或兩種的混合物。
[0021] 本發(fā)明還提供了一種制備所述硫溶劑的方法，包括W下步驟：
[0022] (1)向反應(yīng)容器中加入一定量的聚酸胺； 陽〇2引 似加入一定比例的二甲亞諷，攬拌均勻；
[0024] 做加入一定比例的硫化鋼或硫化鐘，攬拌均勻，配成溶硫劑。
[00巧]本發(fā)明的有益效果：
[00%] (1)本發(fā)明采用了聚酸胺類溶劑無惡臭、毒性小、成本低、無腐蝕性，廣泛適用于高 含硫氣井井筒及地面管線中硫沉積的處理；
[0027] 似本發(fā)明的硫溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前存在的不含DMDS的其它硫溶劑，常溫下的硫 溶解度可W達(dá)到90%W上，即Ig溶劑的溶硫量可W超過0. 9g，是目前無DMDS硫溶劑溶硫 能力的1.8倍W上，90°C時(shí)的硫溶解度可W達(dá)到230%^上，可W廣泛應(yīng)用于高含硫氣井井 筒及外輸管線沉積硫的處理。
【附圖說明】
[0028] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0029] 圖1為實(shí)施例8中溶解度隨溫度的變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。 陽〇3U 實(shí)施例1 :
[0032] 在室溫下（25°C左右）取15份分子量為230的聚酸胺加入反應(yīng)容器中，隨后加入 二甲亞諷85份，攬拌均勻，再加入硫化鋼0. 2份，繼續(xù)攬拌均勻，攬拌均勻得到硫溶劑，加入 升華硫（化學(xué)純）進(jìn)行溶解升華硫粉末實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如附表1。
[0033] 實(shí)驗(yàn)方法及步驟：
[0034] 實(shí)驗(yàn)在大氣壓、一定溫度下進(jìn)行，將質(zhì)量為M0的升華硫（化學(xué)純）粉末加入到質(zhì) 量為M的溶硫劑中，磁力攬拌器轉(zhuǎn)速25化/min,充分溶解后將硫和溶硫劑的混合液倒入裝 有質(zhì)量為Ml的濾紙漏斗中抽濾，并用相應(yīng)溫度下的四氨巧喃沖洗濾紙，然后在低溫下將濾 紙上面的液體烘干，到質(zhì)量恒定為止，記錄為M2,采用差量法計(jì)算溶硫劑的硫溶解度。 陽03引實(shí)施例2 :
[0036]在室溫下（25°C左右）取15份分子量為400的聚酸胺加入反應(yīng)容器中，隨后加入 二甲亞諷85份，攬拌均勻，再加入硫化鋼0. 2份，繼續(xù)攬拌均勻，攬拌均勻得到硫溶劑，加入 升華硫（化學(xué)純）進(jìn)行溶解升華硫粉末實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如附表1。
[0037] 實(shí)驗(yàn)方法及步驟與實(shí)施例一相同。 陽03引實(shí)施例3 :
[0039]在室溫下（25°C左右）取20份分子量為230的聚酸胺加入反應(yīng)容器中，隨后加入 二甲亞諷80份，攬拌均勻，再加入硫化鋼0. 2份，繼續(xù)攬拌均勻，攬拌均勻得到硫溶劑，加入 升華硫（化學(xué)純）進(jìn)行溶解升華硫粉末實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如附表1。
[0040] 實(shí)驗(yàn)方法及步驟與實(shí)施例一相同。 W41] 實(shí)施例4;
[0042]在室溫下（25°C左右）取20份分子量為400的聚酸胺加入反應(yīng)容器中，隨后加入 二甲亞諷80份，攬拌均勻，再加硫化鋼0. 2份，繼續(xù)攬拌均勻，攬拌均勻得到硫溶劑，加入升 華硫（化學(xué)純）進(jìn)行溶解升華硫粉末實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如附表1。
[0043] 實(shí)驗(yàn)方法及步驟與實(shí)施例一相同。
[0044] 實(shí)施例5 :
[0045]在室溫下（25°C左右）取20份分子量為230的聚酸胺加入反應(yīng)容器中，隨后加入 二甲亞諷80份，攬拌均勻，再加入硫化鋼0. 5份，繼續(xù)攬拌均勻，攬拌均勻得到硫溶劑，加入 升華硫（化學(xué)純）進(jìn)行溶解升華硫粉末實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如附表1。
[0046] 實(shí)驗(yàn)方法及步驟與實(shí)施例1相同。 W47] 實(shí)施例6 :
[0048]在室溫下（25°C左右）取20份分子量為230的聚酸胺加入反應(yīng)容器中，隨后加入 二甲亞諷80份，攬拌均勻，再加入硫化鋼0. 8份，繼續(xù)攬拌均勻，攬拌均勻得到硫溶劑，加入 升華硫（化學(xué)純）進(jìn)行溶解升華硫粉末實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如附表1。
[0049] 實(shí)驗(yàn)方法及步驟與實(shí)施例1相同。
[0050] 實(shí)施例7 :
[0051] 在室溫下（25°C左右）取20份分子量為230的聚酸胺加入反應(yīng)容器中，隨后加入 二甲亞諷80份，攬拌均勻，再加入硫化鐘0. 2份，繼續(xù)攬拌均勻，攬拌均勻得到硫溶劑，加入 升華硫（化學(xué)純）進(jìn)行溶解升華硫粉末實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如附表1。
[0052] 實(shí)驗(yàn)方法及步驟與實(shí)施例1相同。 陽〇5引實(shí)施例8 :
[0054] 在室溫下（25°C左右）取20份分子量為230的聚酸胺加入反應(yīng)容器中，隨后加入 二甲亞諷80份，攬拌均勻，再加入硫化鐘0. 5份，繼續(xù)攬拌均勻，攬拌均勻得到硫溶劑，加入 升華硫（化學(xué)純）進(jìn)行溶解升華硫粉末實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如附表1，并在在3〇°c、4(rc、5(rc、6(rc、 7〇°c、8(rc、9(rc條件下進(jìn)行硫溶解度實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見附圖1。 陽化5] 實(shí)驗(yàn)方法及步驟與實(shí)施例1相同。
[0056] 實(shí)施例9 :
[0057] 在室溫下（25°C左右）取20份分子量為230的聚酸胺加入反應(yīng)容器中，隨后加入 二甲亞諷80份，攬拌均勻，再加入硫化鐘0. 8份，繼續(xù)攬拌均勻，攬拌均勻得到硫溶劑，加入 升華硫（化學(xué)純）進(jìn)行溶解升華硫粉末實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如附表1。
[0058] 實(shí)驗(yàn)方法及步驟與實(shí)施例1相同。
[0059] 附表 1 :
[0060]
[0061] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型高效的聚酸胺類硫溶劑，其特征在于：所述硫溶劑由W下物質(zhì)按照質(zhì)量份 數(shù)組成： 主溶劑 10-30份； 二甲亞諷70-90份； 催化劑 0. 2-1份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型高效的聚酸胺類硫溶劑，其特征在于：所述硫溶劑 由W下物質(zhì)按照質(zhì)量份數(shù)組成： 主溶劑 15-20份； 二甲亞諷80-85份； 催化劑 0.5份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的一種新型高效的聚酸胺類硫溶劑，其特征在 于：所述主溶劑為具有W下分子結(jié)構(gòu)的聚酸胺（PEA)的一種或幾種的混合物〇,4. 根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的一種新型高效的聚酸胺硫溶劑，其特征在于： 所述催化劑為硫化鋼、硫化鐘中的一種或兩種的混合物。5. -種制備權(quán)利要求1~4中任一所述硫溶劑的方法，其特征在于：包括W下步驟： (1)向反應(yīng)容器中加入一定量的聚酸胺； 似加入一定比例的二甲亞諷，攬拌均勻； (3)加入一定比例的硫化鋼或硫化鐘，攬拌均勻，配成溶硫劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型高效的聚醚胺類硫溶劑及其制備方法，所述硫溶劑由聚醚胺類與二甲亞砜按一定比例混合，再加入一定比例的無機(jī)堿催化劑制備而成。這種硫溶劑的主要優(yōu)點(diǎn)是無惡臭、毒性小、成本低、無腐蝕性、硫溶解度高，且溶解速度快，常溫下的硫溶解度可以達(dá)到90％以上，90℃時(shí)的硫溶解度達(dá)到了230％以上，明顯超過現(xiàn)有非DMDS體系硫溶劑的溶硫效果。
【IPC分類】C09K8/532
【公開號(hào)】CN105199696
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510557711
【發(fā)明人】毛金成, 楊小江, 李勇明, 趙金洲
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué)
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日