[其他]溶解硫磺的方法及其溶劑

無效

• 申請號: 86102133
• 申請日: 1986-03-28
• 公開（公告）號: CN86102133B
• 公開（公告）日: 1988-03-23
• 發明（設計）人: 帕特里斯·古斯尼特;莫里斯·卡里茨
• 申請（專利權）人: 埃爾夫·阿奎坦國營公司
• 主分類號: C01B17/033
• 分類號: C01B17/033;B08B9/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 吳大建,全菁

本發明有關一種溶解硫磺的方法以及其溶劑;本發明中包含用于這一溶解過程中的一些溶劑的再生作用。本發明的一種重要用途是用于溶解在輸送含硫物質的管線上沉積的硫磺沉積物。

在一些在處理物質時會釋放出元素硫的工業中，常常會由于管子壁上形成硫磺的沉積物而遇到疏通這些沉積物的難處。這種沉積物首先會使被處理物質的輸送壓力損失增加，并可能達到使通道部分地或完全堵塞的程度。一種特別重要的情況是出現在含硫量豐富的天然氣井中。對于這種超含硫量的天然氣，其困難是硫磺沉積在鉆井防塌方套管的內壁上，可達到阻塞這些通道的地步。因此需要除去沉積的硫磺，最實用的而且也是工業上最常采用的方法是利用一種適當的溶劑把硫磺的沉積物溶解掉。過去是采用諸如二硫化碳，烷基硫化物，二烷基二硫化物或硫化銨類的水溶液等作為溶劑的。雖然，二硫化碳CS₂實際上是一種優良的硫磺溶劑，但它過于昂貴。烷基硫化物的溶解能力比較弱，而氨溶液，其溶解作用不是單純的物理溶解作用，而是形成一些多硫化物，它需要有復雜的后處理，因而最終是很不經濟的。二烷基二硫化物，按照以前的使用技術，在一些既定的條件下應用，對于去除硫磺的沉積物是很有效的。根據美國專利3846311，二烷基二硫化物，尤其是C₂至C₁₁的二烷基二硫化物，即C₂H₅SSC₂H₅至C₁₁H₂₃SSC₁₁H₂₃，如果按其用量加入10%重量比的一種胺，并且讓它在24℃下時效處理30至90天，此一溶劑就具有很強的溶解能力。按照這一先前的技術，100克二烷基二硫化物在93℃下可溶解564克的硫磺S。根據美國專利4239630，在二烷基二硫化物加胺的體系中，事先再添加少許元素硫，則溶解速度就將會大大地提高。

最近，也有資料表明，在適當的催化劑如NaSH，苯硫酚鈉鹽類，硫醇鹽類等的作用下，在加入一種助溶劑如二甲基甲酰胺（DMF）時，二甲基二硫化物（DMDS）或者“硫醇氧化法（Merox）”中的有機二硫化物的混合物能夠以很高的速度溶解大量的硫磺（ASR Quarterly.Bulletinvol.ⅩⅨ，N1，2，3;vol，ⅩⅩ，N3）。工業規模的利用二甲基二硫化物或有機二硫化物的混合物，在加入一種適當的添加劑，用來清除帶有富集H₂S氣和溶解硫磺的氣井套管，已經實現好些日子了，從當時的采氣井中觀察，所沉積的硫磺確實是比較少的，因而容許采用間斷式的噴射清管用的二硫化物的方法。由于二硫化物不是再循環使用的，所以在清管之后就被處理掉了。另一方面，在開采超含硫量的天然氣時，這種氣體可能帶走90%的H₂S，而每立方米天然氣可沉積出50至100克硫磺，在這種情況下是不可能采用間斷式的清管方法的。只有采用連續式的噴射清管用的有機二硫化物的方法才能處理掉這些硫磺沉積物。這樣有機二硫化物的消耗量就變得非常地多了，因而也就必然需要讓這一介質能夠循環使用。不過連續的作用要求所采用的溶劑成份應具有非常穩定的狀態。

事實上，硫磺在一種有機二硫化物中的溶解速度和溶解度極大地取決于這一二硫化物的烴鏈的長度。然而從煉油廠的“硫醇氧化法”中所獲得的二硫化物的混合物，就是在同一煉油廠中，其組成也是很不恒定的，各廠也是各不相同的。因此，這種混合物很難應用在連續化的方法中，所以就需要有一種純度恒定、價格可以接受的這種二甲基硫化物的工業產品。在加有一種胺和微量的硫醇，或硫醇鹽，或者一種氫硫化物或二甲基甲酰胺（DMF）的情況下，二甲基二硫化物（DMDS）就是一種很出色的硫磺溶劑，因為它在80℃下能夠溶解七倍于本身重量的硫磺。不過，在這一溫度下，二甲基二硫化物對硫磺的作用不是單純的物理溶解作用，而是一種能導致形成二甲基多硫化物混合物的化學反應作用，其中二甲基多硫化物混合物的組成，物理性能，密度，粘度都是在很大程度上依賴于溶液中的硫磺含量的。

例如，本專利申請者曾經測定，當從一種含有1%三乙胺和0.1%硫醇（甲基的或十二烷基叔硫醇）的二甲基二硫化物開始，再加入不同數量的硫磺，則可得到下列組成的二甲基多硫化物的混合物（20℃下的摩爾百分比）：

混合物一摩爾DMDS一摩爾DMDS一摩爾DMDS

+一摩爾溶解硫+二摩爾溶解硫+三摩爾溶解硫

組成磺磺磺

CH₃S₂CH₃34%15%10%