[發(fā)明專利]綠色環(huán)保的具有溶硫功能的組合物及其制備方法和應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110695754.3
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN114907828A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設計）人: 于超;蔣秀;花靖;王雪
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: C09K8/532
• 分類號: C09K8/532
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;劉亭亭

本發(fā)明涉及溶硫劑技術領域，公開了一種綠色環(huán)保的具有溶硫功能的組合物及其制備方法和應用。該組合物包括主劑、助劑和第一催化劑，所述第一催化劑為相位移催化劑，所述相位移催化劑為環(huán)狀胺和/或冠醚。本發(fā)明還提供了一種溶硫的方法，該方法包括：將上述組合物作為溶硫劑用于含硫氣田開采中進行溶硫，再將溶硫后的溶液與強極性溶液反應，得到硫單質和回收的溶硫劑。本發(fā)明回收的溶硫劑的溶硫效果依然高于50％，且硫回收率高于50％。

技術領域

本發(fā)明涉及溶硫劑技術領域，具體涉及一種綠色環(huán)保的具有溶硫功能的組合物及其制備方法和應用。

背景技術

隨著能源需求的增長和開發(fā)技術的提高，一大批含硫氣田(普光氣田、元壩氣田等)被相繼開發(fā)。在氣井中，元素硫以多硫化物的形式存在于含硫天然氣中，但隨著氣井開始生產，地層壓力和溫度開始降低，氣流速度也發(fā)生改變，導致氣流達到或超過含硫飽和度，以及地層中的一些可逆反應的反應方向轉換，元素硫便從氣流中析出導致硫沉積。硫沉積可能堵塞井筒和集輸管線，嚴重影響氣田生產；同時，沉積的元素硫還能引起井筒和集輸管線的嚴重腐蝕乃至逸散，甚至使整個氣井無法開采，對人民的生命財產安全構成嚴重威脅。開發(fā)高效合理的溶硫劑成為解決這一問題的重要措施。

溶硫劑大致可分為物理溶硫劑和化學溶硫劑。物理溶硫劑，除二硫化碳外，溶硫效果都較差，而二硫化碳易揮發(fā)、易燃、易爆、閃點低、毒性強。化學溶劑中的二甲基二硫醚(DMDS)是目前世界上廣泛使用而有效的硫溶劑。1970年Fisher第一次提出了二烷基二硫醚(Merox)作為溶硫劑。1980年Sharp研究出高溫高壓下使用的無揮發(fā)性高分子量溶硫劑。1982年Hyne報道了苯硫醇鈉-DMF(N,N-二甲基甲酰胺)催化體系溶硫劑。1985年Hyne又報道了NaHS-DMF催化體系溶硫劑。80年代中期，加拿大Alberta硫磺研究公司(ASRL)提出了DMDS-DMF-NaHS溶硫劑體系。1988年美國Pennwalt公司報道了商品名為硫速通-HT(SULFA-HITECH)的新催化體系溶硫劑。1994年趙明旭報道了DMDS-CTA溶硫體系。以上方法都基本是以DMDS為溶硫主劑。

但DMDS具有強揮發(fā)性、強刺激性、嚴重的惡臭氣味、毒性大、價格昂貴等缺點，同時沸點較低，不太適合地層的高溫環(huán)境，給工作人員造成健康威脅，給周圍環(huán)境帶來嚴重傷害。

CN102181276B公開了一種用于高含硫氣田的溶硫劑，提出了二甲基二硫醚-三乙烯四胺-乙醇-乙醇胺的溶硫體系；該溶硫劑溶硫效果較好，但不足之處：仍然使用了DMDS，刺激性高，毒性強，較低的沸點也不適用于高溫度條件的高含硫氣田。

CN104140800B公開了一種用于高含硫氣田的胺類溶硫劑，該溶硫劑采用二乙烯三胺(DETA)復配二甲基甲酰胺(DMF)的溶硫劑；該溶硫劑未使用DMDS，且制備簡單，但不足之處：溶硫量較低，溶液體系粘度仍然很高，甚至不能流動，增加了后續(xù)排放的困難。

因此開發(fā)一種綠色、無刺激型氣味、低毒、高效、適用溫度范圍廣的溶硫劑配方是解決含硫氣田乃至高含硫氣田硫沉積的關鍵技術。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術存在的上述技術問題，提供一種綠色環(huán)保的具有溶硫功能的組合物及其制備方法和應用。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種具有溶硫功能的組合物，該組合物包括主劑、助劑和第一催化劑，所述第一催化劑為相位移催化劑，所述相位移催化劑為環(huán)狀胺和/或冠醚。

本發(fā)明第二方面提供了一種制備上述所述組合物的方法，該方法包括：將主劑、助劑、第一催化劑和任選的第二催化劑混合。

本發(fā)明第三方面提供了一種上述所述組合物在含硫氣田開采中的應用。

本發(fā)明第四方面提供了一種溶硫的方法，該方法包括：將上述組合物作為溶硫劑用于含硫氣田開采中進行溶硫，再將溶硫后的溶液與極性溶液進行混合，得到硫單質和回收的溶硫劑。