一种耐高温油气田用脱硫剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种耐高温油气田用脱硫剂及其制备方法，先称取30‑60％的三嗪化合物，5‑20％的有机膦酸，5‑20％的杂环有机胺，5‑20％的水溶性咪唑啉，其余为水，以上各组份的质量百分比总和为100％；再将三嗪化合物加入水中，搅拌均匀得到混合物B；再向混合物B中依次加入杂环有机胺、水溶性咪唑啉和有机膦酸，搅拌均匀，即得到耐高温油气田用脱硫剂。本发明专利技术制备出的脱硫剂在90℃的高温条件下，脱硫效率高；并且该产品还具有一定的阻垢缓蚀和杀菌性能；制备出的脱硫剂pH值为7～8，能够延缓高矿化度水环境中的碳酸盐和硫酸盐的结垢趋势；整个合成工艺条件简单，易操作，成本低，无毒环保，适合于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温油气田用脱硫剂及其制备方法
本专利技术属于油气田开采和集输过程湿法脱除硫化氢
，具体涉及一种耐高温油气田用脱硫剂及其制备方法。
技术介绍
硫化氢是一种恶臭、剧毒、强腐蚀性的气体。油气田中硫化氢主要来源于原油中有机硫化合物在地层环境下的热裂解，无机硫酸盐的热化学还原以及硫酸盐还原菌的生物分解。溶解在原油中的硫化氢会降低原油品质，严重腐蚀管道、设备，威胁人身安全。为防止安全事故的发生，硫化氢在原油中的质量浓度一般限定在20mg/L以下。目前，油气田开采和集输过程治理硫化氢的方法包括物理方法、化学方法和生物方法。油气田单井及集输站加注液体脱硫剂是一种脱除硫化氢简单有效的化学手段，三嗪类脱硫剂与其它液体脱硫剂相比，其与H2S反应速度及选择性方面具有显著优势，是油气田最常用的脱硫剂产品。三嗪类化合物是在环己烷或苯环的基础上，用氮原子进行取代，形成的1,3,5位为氮原子的六元环化合物。三嗪及其衍生物在化工领域用途广泛，可用作除草剂、炸药、阻燃剂、光稳定剂、抗肿瘤药物、杀菌剂等。国外学者对三嗪类脱硫剂的研究较早，美国Quaker公司早在1989年发表专利US4978512报道了一种1,3,5-三(2-羟乙基)-1,3,5-六氢三嗪水溶性脱硫剂的合成方法，描述了这种化合物与硫化氢反应的高选择性、不可逆性和反应速度快的特点。Naclo公司的US5674377专利报道了一种采用烷基胺和醛合成油溶性三嗪脱硫剂的合成方法，有效的提高了脱硫剂在原油中的脱硫效率。BakerHughes公司US5554349专利也报道了一种采用混合有机胺与甲醛合成三嗪脱硫剂的方法。国内针对三嗪类脱硫剂的应用研究起步较晚，中科院张锁江等在公开号为CN101063046A的专利中报道了一种通过醇胺或均三嗪与离子液体复配制备离子液体脱硫剂的方法。中石化邓舜等在公开号为CN104449810A的专利中采用均三嗪与醇胺复配的方式报道了一种原油中低温脱硫剂的制备方法。胜利油田徐磊等在公开号为CN105056710A的专利中报道了恶唑烷与均三嗪的复配可以极好的提高产品的水溶性以及脱硫剂与硫化氢的反应速率和反应效率。油气田单井井底温度较高，从油井采输的原油需要加热后进行集输或进行脱水处理，油井蒸汽驱采油增产作业以及单井热洗清蜡解堵作业，原油均不同程度的经历高温阶段。对于高温条件油气田硫化氢治理，普通碱性均三嗪脱硫剂油相硫化氢脱除效率低，在高矿化度的油藏水中易析出分层，碱性条件易改变油藏水水质，产生结垢堵塞管道。
技术实现思路
本专利技术提供一种耐高温油气田用脱硫剂及其制备方法，以克服现有技术的油气田脱硫剂在高温条件油气田硫化氢治理中脱硫效率低的问题。本专利技术所采用的技术方案为：一种耐高温油气田用脱硫剂，所用原料的构成组分及重量百分比范围分别为：以上各组分的重量百分比总和为100％。上述一种耐高温油气田用脱硫剂，所用原料的构成组分及重量百分比分别为：上述耐高温油气田用脱硫剂的制备方法，其具体操作步骤如下：步骤1，三嗪化合物的制备1.1将多乙烯多胺加入容器中，开始搅拌，边搅拌边向多乙烯多胺中入甲醛缩合物，由于甲醛缩合物加入多乙烯多胺中会发生醛胺缩合反应，为放热反应，为了控制容器内混合物的温度始终保持在60℃～65℃，分多批次加入甲醛缩合物；待甲醛缩合物加入完后，搅拌均匀，得到混合物A；1.2继续搅拌混合物A，如果混合物A的温度低于60℃，通过加热使混合物A的温度始终保持在60℃～65℃；在搅拌条件下，混合物A在60℃～65℃的温度下维持2.5～3.5小时，即得到三嗪化合物；其中，多乙烯多胺与甲醛缩合物的质量比为3:2；步骤2，脱硫剂的制备2.1按重量百分比，称取30-60％的三嗪化合物，5-20％的有机膦酸，5-20％的杂环有机胺，5-20％的水溶性咪唑啉，其余为水，以上各组份的质量百分比总和为100％；2.2将步骤1制备的三嗪化合物加入水中，搅拌均匀得到混合物B；2.3向混合物B中依次加入杂环有机胺、水溶性咪唑啉和有机膦酸，搅拌均匀，即得到耐高温油气田用脱硫剂。其中，在三嗪化合物的制备过程中，搅拌速度始终控制在55～65rpm/min。上述三嗪化合物具体结构式为：R是多乙烯多胺；其中，多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺中的一种；另外，甲醛缩合物为甲缩醛或多聚甲醛中的一种，或两种以任意比例组成的混合物；上述有机膦酸为氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸或2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸中的一种或任意几种以任意比例组成的混合物；上述杂环有机胺为六亚甲基四胺、六水哌嗪、N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、N-氨乙基哌嗪或1-甲基-4-胺基哌嗪中的一种或任意几种以任意比例组成的混合物；上述水溶性咪唑啉为咪唑啉聚氧乙烯醚、硫脲基咪唑啉、咪唑啉双子季铵盐、羟乙基咪唑啉、羧乙基咪唑啉或咪唑啉酰胺中的一种或任意几种以任意比例组成的混合物。本专利技术的有益效果是，1.制备出的脱硫剂在90℃的高温条件下，脱硫效率高；并且该产品还具有一定的阻垢缓蚀和杀菌性能。2.制备出的脱硫剂pH值为7～8，能够延缓高矿化度水环境中的碳酸盐和硫酸盐的结垢趋势。3.整个合成工艺条件简单，易操作，成本低，无毒环保，产品性价比高，适合于工业化生产。附图说明图1为检测油田采出液硫化氢浓度的钢化玻璃容器的结构示意图。1.钢化玻璃容器，2.第一阀门，3.第一管道，4.第二阀门，5.第二管道，6.第三阀门，7.第三管道，8.硫化氢测试仪。具体实施方式本专利技术提供一种耐高温油气田用脱硫剂，所用原料的其构成组分及重量百分比范围分别为：以上各组分的重量百分比总和为100％。本专利技术提供一种耐高温油气田用脱硫剂的制备方法，其具体操作步骤如下：步骤1，三嗪化合物的制备1.1将多乙烯多胺加入容器中，开始搅拌，边搅拌边向多乙烯多胺中入甲醛缩合物，由于甲醛缩合物加入多乙烯多胺中会发生醛胺缩合反应，为放热反应，为了控制容器内混合物的温度始终保持在60℃～65℃，分多批次加入甲醛缩合物；待甲醛缩合物加入完后，搅拌均匀，得到混合物A；1.2继续搅拌混合物A，如果混合物A的温度低于60℃，通过加热使混合物A的温度始终保持在60℃～65℃；在搅拌条件下，混合物A在60℃～65℃的温度下维持2.5～3.5小时，即得到三嗪化合物；其中，多乙烯多胺与甲醛缩合物的质量比为3:2；所述三嗪化合物具体结构式为：R是多乙烯多胺；其中，多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺中的一种；所述甲醛缩合物为甲缩醛或多聚甲醛中的一种，或两种以任意比例组成的混合物；步骤2，脱硫剂的制备2.1按重量百分比，称取30-60％的三嗪化合物，5-20％的有机膦酸，5-20％的杂环有机胺，5-20％的水溶性咪唑啉，其余为水，以上各组份的质量百分比总和为100％；2.2将步骤1制备的三嗪化合物加入水中，搅拌均匀得到混合物B；2.3向混合物B中依次加入杂环有机胺、水溶性咪唑啉和有机膦酸，搅拌均匀，即得到耐高温油气田用脱硫剂。所述有机膦酸为氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸或2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸中的一种或任意几种以任意比例组成的混合物；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高温油气田用脱硫剂，所用原料的构成组分及重量百分比范围分别为：

【技术特征摘要】
1.一种耐高温油气田用脱硫剂，所用原料的构成组分及重量百分比范围分别为：以上各组分的重量百分比总和为100％。2.根据权利要求1所述的一种耐高温油气田用脱硫剂，所用原料的构成组分及重量百分比分别为：3.根据权利要求1或2所述的一种耐高温油气田用脱硫剂，其特征是，所述三嗪化合物具体结构式为：R是多乙烯多胺；其中，多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺中的一种。4.根据权利要求1或2所述的一种耐高温油气田用脱硫剂，其特征是，所述有机膦酸为氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸或2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸中的一种或任意几种以任意比例组成的混合物。5.根据权利要求1或2所述的一种耐高温油气田用脱硫剂，其特征是，所述杂环有机胺为六亚甲基四胺、六水哌嗪、N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、N-氨乙基哌嗪或1-甲基-4-胺基哌嗪中的一种或任意几种以任意比例组成的混合物。6.根据权利要求1或2所述的一种耐高温油气田用脱硫剂，其特征是，所述水溶性咪唑啉为咪唑啉聚氧乙烯醚、硫脲基咪唑啉、咪唑啉双子季铵盐、羟乙基咪唑啉、羧乙基咪唑啉或咪唑啉酰胺中的一种或任意几种以任意比例组成的混合物。7.一种如权利要求1所述耐高温油气田用脱硫剂的制备方法，其特征在于，其具体操作步骤如下：步骤1，三嗪化合物的制备1.1将多乙烯多胺加入容器中，开始搅拌，边搅拌边向多乙烯多胺中入甲醛缩合物，由于甲醛缩合物加入多乙烯多胺中会发生醛胺缩合反应，为放热反应，为了控制容器内混合物的温度始终保持在60℃～65℃，分多批次加入甲醛缩合物；待甲醛缩合物加入完后，搅拌均匀，得到混合物A；1.2继续搅拌混合物A，如果混合物A的温度低于60℃，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑜，赵全亭，李飞阳，左胜军，范玮，
申请(专利权)人：陕西日新石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61