一種用于脫除油氣中硫化氫的液體吸收劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油天然氣及石油化工領(lǐng)域，尤其是一種主要用于原油、天然氣工業(yè) 中硫化氫的吸收與轉(zhuǎn)移的處理劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，硫化氫液體吸收劑國外有很多種專利，在國內(nèi)外也有多種產(chǎn)品正在各油田、 特別是鉆井平臺廣泛地應(yīng)用。以1，3,5 -三（2 -羥乙基）一六氫均三嗪為主要成分的 液體吸收劑是最受歡迎的產(chǎn)品。三嗪類化合物作為液體脫硫劑，主要適用于H2S含量較低 的油氣田，由于可直接注入油氣混輸管道，操作方便，成本低廉，常用于海上石油平臺天然 氣脫硫。我國遼東灣北部、渤海西部、海南島近海已建立天然氣生產(chǎn)基地，海上平臺開采中 對于低H2S油氣的脫硫也主要采用直接注入脫硫工藝。
[0003] 由于三嗪類吸收劑水溶性較差，低溫條件下水溶性更差，直接使用會產(chǎn)生很多不 便。為了解決這個(gè)問題，許多產(chǎn)品會加入大量增溶劑，如乙二醇單丁醚(質(zhì)量分?jǐn)?shù)約40%)以 解決其水溶性問題，這樣就必然增加生產(chǎn)成本和減小了硫容量，吸收硫化氫速率也受到影 響，對后續(xù)的水質(zhì)處理也會產(chǎn)生麻煩。因此，硫化氫吸收劑還需要改進(jìn)和完善。目前現(xiàn)有技 術(shù)中還沒有惡唑烷及其衍生物在硫化氫吸收處理中應(yīng)用的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了提高硫化氫吸收劑的硫容量和改善三嗪類吸收劑的水溶性，本發(fā)明提出了一 種通過在三嗪類吸收劑中加入了惡唑烷及其衍生物來用于脫除油氣中硫化氫的液體吸收 劑。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：由六氫三嗪類化合物和惡唑烷類化合物混合組成； 所述六氫三嗪類化合物由分子結(jié)構(gòu)式為（a)的一種或者多種物質(zhì)組成，
中心為H、-CH3或者-CH2CH2-0H。
[0006] 當(dāng)R4SH時(shí)，上述惡唑烷類化合物即為惡唑烷，多聚甲醛與乙醇胺反應(yīng)即可生成
[0007] 優(yōu)選為，所述六氫三嗪類化合物和惡唑烷類化合物混合的質(zhì)量比為30~50:50~70， 所述六氫三嗪類化合物優(yōu)選為1，3, 5 -三（2 -羥乙基）一六氫均三嗪和/或1，3-二（ 2- 羥乙基）-5-甲基-六氫三嗪，，所述惡唑烷類化合物優(yōu)選為惡唑烷。
[0008] 六氫三嗪類化合物和惡唑烷類化合物進(jìn)一步優(yōu)選為以下幾種物質(zhì)以及配比： 其一、所述六氫三嗪類化合物為1，3,5 -三（2 -羥乙基）一六氫均三嗪，所述惡唑 烷類化合物為惡唑烷，二者混合的質(zhì)量比為50:50。
[0009] 其二，所述六氫三嗪類化合物為1，3,5 -三（2 -羥乙基）一六氫均三嗪，所述 惡唑烷類化合物為惡唑烷，二者混合的質(zhì)量比為30:70。
[0010] 其三、所述六氫三嗪類化合物為1，3-二（2-羥乙基）-5_甲基-六氫三嗪，所述 惡唑烷類化合物為惡唑烷，二者混合的質(zhì)量比為40:60。
[0011] 其四、所述六氫三嗪類化合物為1，3, 5 -三（2 -羥乙基）一六氫均三嗪和1， 3- 二（2-羥乙基）-5-甲基-六氫三嗪，所述惡唑烷類化合物為惡唑烷，其中1，3, 5 -三 (2 -羥乙基）一六氫均三嗪、1，3-二（2-羥乙基）-5-甲基-六氫三嗪和惡唑烷三種物 質(zhì)的質(zhì)量比為25 :25 :50。
[0012] 本發(fā)明中的惡唑烷類化合物通過以下步驟制得：所述惡唑烷類化合物通過以下步 驟制得：將多聚甲醛、蒸餾水、攜水劑混合后，在冰水浴中冷卻，緩慢滴加乙醇胺或二乙醇 胺，反應(yīng)結(jié)束后脫水即得產(chǎn)品；所述所述攜水劑為苯、甲苯或者正己烷。
[0013] 上述步驟可優(yōu)選為：將30g多聚甲醛、40ml蒸餾水、攜水劑40mL混合后，在冰水浴 中冷卻，緩慢滴加乙醇胺或二乙醇胺63-72g，反應(yīng)40min，反應(yīng)溫度不能超過70°C;然后升 溫至95°C，減壓脫水后即得產(chǎn)品；所述攜水劑為苯、甲苯或者正己烷。
[0014] 進(jìn)一步優(yōu)選為：將30g多聚甲醛、40ml蒸餾水、正己烷40mL混合后，在冰水浴中冷 卻，緩慢滴加乙醇胺72g，反應(yīng)40min，反應(yīng)溫度不能超過70°C;然后升溫至95°C，減壓脫水 后即得產(chǎn)品。
[0015] 多聚甲醛與乙醇胺選擇投料質(zhì)量比1:2. 1-2. 4之間，吸收效率都可以達(dá)到91%以 上，但是總體來說配比I:2. 4比較適宜，此時(shí)惡唑烷產(chǎn)品呈弱堿性，有利于與硫化氫反應(yīng)， 吸收效率最高(試驗(yàn)證明配比選擇1:2. 4比選擇1:2. 1吸收效率高5%)，且保證無多余聚甲 醛在產(chǎn)品中殘留。同時(shí)由于二乙醇胺合成的乙醇基惡唑烷吸收效率稍低，但成本較高；故選 擇乙醇胺。攜水劑起稀釋劑的作用，目前本領(lǐng)域內(nèi)都是采用苯或者甲苯作為攜水劑；但是考 慮到苯是確定的致癌物質(zhì)，甲苯是有毒物質(zhì)，會對生產(chǎn)和使用帶來危害，故選用無毒正己烷 替代，并且結(jié)合上述優(yōu)化的投料比，考察了其產(chǎn)品的吸收性能；結(jié)果顯示，甲苯由于沸點(diǎn)太 高，對合成不利，吸收效率比另外兩種低8%左右；苯和正己烷作為攜水劑制得的產(chǎn)品性質(zhì) 相似，但正己烷無毒，故選用正己烷。
[0016] 本發(fā)明所涉及的吸收劑包含兩類物質(zhì)，一類為六氫三嗪衍生物，另一類為惡唑烷 及其衍生物，對硫化氫都有吸收作用，且其按一定比例混合后，不僅呈現(xiàn)均一相，而且具有 極好的水溶性，吸收速率和效率$父現(xiàn)有廣品都有一定的提尚。應(yīng)用該硫化氛吸收劑，可以減 輕硫化氫對金屬設(shè)備和管道的腐蝕，保護(hù)工作人員免受硫化氫毒氣傷害，防止硫化氫污染 大氣環(huán)境。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下實(shí)施例僅用于對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，并不是用來限制本發(fā)明的范圍。
[0018] 以下實(shí)施例均是采用下面所述的評價(jià)方法，具體如下： 稱取3g化學(xué)純Na2S. 9H20,加入1000 mL廣口瓶中，再加入約200g脫鹽水，蓋上接好檢 測管和恒壓滴液漏斗的橡膠塞，保持栗吸式硫化氫檢測儀的檢測管一直在反應(yīng)液面以上。 加入攪拌磁子，將廣口瓶放在磁力攪拌儀上，開啟磁力攪拌，然后在恒壓滴液漏斗滴入一定 量H2SO4溶液，滴加一定量的溶液，5min后用硫化氫檢測儀檢測出此時(shí)廣口瓶內(nèi)硫化氫的濃 度，作為初始濃度。
[0019] 快速滴加3g的硫化氫吸收劑，常溫下攪拌，每隔一段時(shí)間，開啟硫化氫檢測儀檢 測廣口瓶內(nèi)硫化氫的濃度，當(dāng)測量值為〇時(shí)測量結(jié)束。
[0020] 各個(gè)實(shí)施例中的惡唑烷是通過以下步驟制得：將30g多聚甲醛、40ml蒸餾水、正 己烷40mL混合后，在冰水浴中冷卻，緩慢滴加乙醇胺72g，反應(yīng)40mi