脱除硫化物的方法技术

本发明专利技术提供了一种使用某种卤代硝基链烷醇从固体和流体中除去硫化物的方法和配方。这些化合物能够从溶液中（尤其是含水混合物中）迅速地及大量地除去硫化氢、有机硫化物及其盐。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
概括地说，本专利技术涉及一种。一方面，本专利技术涉及一种利用某种囟代硝基链烷醇以除去固体、液体以及气体中的硫化物之方法。该方法能够除去气体或液体中的硫化物，也涉及除去管道中沉积的硫化物，例如沉积在金属管道内表面的硫化物。另一方面，本专利技术涉及一类新颖的配方及其用于从液体中脱去硫化氢及其盐，所述的液体包括像水处理后的液体、桨料以及造纸和油田注水的液体。本专利技术的另一方面还涉及使用2，2-二溴-2-硝基乙醇以清除气体混合物中的硫化物。在各种不同的工业产品和方法中常遇到硫化物，包括冷却水、造纸厂的水、油田注水等等。目前，有许多可得到的化合物能有效地作为清除剂以除去硫化物，但并没有一种可以在所有情况下完全有效的清除剂，它们也可能在使用、毒物学、活性范围、投资费用等方面具有不理想的特性。例如，已有文献报导了一些硫化物清除剂，对于从水和其它流体中除去硫化物，它们被认为是有效的清除剂。最近，在一份1987年授予Edmondson的美国专利4，680，127号中，公开了使用乙二醛以减少含水介质或湿气体介质中的硫化氢的量。这份专利还提出了本
里的现有技术的观点，尤其是要使用丙烯醛。涉及授予Roehm的美国专利3，459，852号的专利权人认为要使用丙烯醛，涉及美国专利的专利权人认为要使用甲醛可达到相同的目的。在Edmondson的专利文献中，已阐明“丙烯醛比甲醛昂贵，并且更具毒性和使用危险。”文献还指出“若不去限定由使用丙烯醛所出现的操作问题，乙二醛的硫化氢清除速度与丙烯醛相近”。丙烯醛的确有段时间被用来减少生产油和气中的硫化物浓度，但它的操作和毒性问题却大大地妨碍了其用途。与之相反，用于本专利技术方法中的化合物，至少其作用相当于丙烯醛，但它们还具有其它的优点，例如能够从流体中非常迅速而且有效地清除硫化物，而不会出现像丙烯醛上文所提及的那些清除剂化合物具有的毒性问题或操作问题。人们知道由于硫化氢及其盐的存在，油井的管道会发生腐蚀。水滴在气体管道的内表面形成并且在硫化物的存在下，会导致腐蚀产生。于是，在天然气的采收过程或在使用注水操作的油井中，硫化物清除剂化合物有时被用作防止腐蚀或至少将之减到最少。然而，人们都知道硫化氢是有毒的，因此都希望将之清除掉。在1962年3月6日授予E.O.Bennett等人的美国专利3，024，192中，公开了一种注水程序的改进方法，用于从地下储油层采收石油。该方法采用了囟代硝基链烷醇，例如2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇，2-氯-2-硝基-1-丁醇等等。可是，这些化合物是被用来抑制硫酸盐还原细菌的生长，而不是用来当作硫化物清除剂。然而，在本专利技术的实例中，细菌的存在量并不是相当明显，而申请人希望的是除去流体中存在的硫化物。因此，通过本专利技术的实践，可以达到以下一个或多个目的。本专利技术的一个目的是提供一种从固体和流体中除去硫化物的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种从液体和气体(尤其是工业操作中的)中除去硫化物和硫化物盐类的方法。还有一个目的就是从固体中除去硫化物，例如沉积在管道内表面的硫化物。还有另一个目的是提供一种在脱除硫化物过程免避使用有毒的和危险的化学品之方法。本专利技术还有另一个目的是提供一种使用某种囟代硝基链烷醇以除去硫化物的方法。另一个目的是提供一种采用2，2-二溴-2-硝基乙醇的方法。还有一个目的就是提供一类用于脱除硫化物的配方。另一个目的是提供一种清除工业冷却水中存在的硫化物的方法。本专利技术还有一个目的是提供一种用于制造桨料和造纸工业生产中除去硫化物的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种用囟代硝基链烷醇组合物处理注水油井操作之用水的方法。按照本文所述的内容，本
里的技术人员将很容易明确上述目的和其它的目的。从广义上来说，本专利技术涉及一种从固体和含有硫化氢、有机硫化物或其盐的流体中除去至少一种硫化物的方法和一类配方。本专利技术包含将所述的固体或流体与某种有效除硫化物的量的囟代硝基链烷醇接触，尤其与2，2-二溴-2-硝基乙醇(下文称之为“DBNE”)接触。本专利技术还涉及将本方法应用于各种不同的生产领域，尤其应用于注水操作的油田和工业冷却处理水，其中由于硫化物和其盐的存在破坏了有效的操作。附图表示了包括在现有技术中公开的各种化合物的硫化物清除能力。正如上文所述的，本专利技术涉及使用某种囟代硝基链烷醇从流体中除去硫化物的方法。该方法包含(a)将含有至少一种硫化物的流体与下式囟代硝基链烷醇的有效除硫化物的用量接触， 式中X表示溴或氯，R1表示氢或取代或未取代的烷基或芳基，其碳原子数高达18，优选不超过12，其中任何取代基可以是X，羟基或低级烷基，以及R2表示R1或X，以及(b)将所述的囟代硝基链烷醇与所述的硫化物反应。用于本专利技术方法的囟代硝基链烷醇的实例包括如下化合物，2-溴-2-硝基乙醇，2，2-二溴-2-硝基乙醇，2-溴-2-硝基-1-丙醇，2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇，2，2-二溴-2-硝基-1-苯基乙醇，3-溴-3-硝基-2，4-戊二醇，1，1-二溴-1-硝基-2-丙醇，2，2-二氯-2-硝基乙醇，2-氯-2-硝基-1，3-丙二醇，2-溴-2-硝基-1-苯基-1，3-丙二醇，2-溴-2-硝基-1-丁醇，3-溴-3-硝基-2-丁醇，2-氯-2-硝基-1-丁醇，1-氯-1-硝基-2-戊醇，1，1-二氯-1-硝基-2-己醇，2-氯-2-硝基-1-丙醇等等，但本专利技术的方法并不局限于上述实例。令人难以预计和惊奇地发现这类囟代硝基链烷醇，如2，2-二溴-2-硝基乙醇(DBNE)，在脱除固体和流体中的硫化物和其盐方面，要比其它已公开的囟代硝基链烷醇好得多。因此，人们惊奇地发现尽管上述分子式所示的囟代硝基链烷醇作为硫化物的清除剂是十分有效的，但DBNE与其它的囟代硝基链烷醇比较时其活性更好。通过参阅附图，人们将更加容易地理解本专利技术的方法。附图中的曲线表示了已知硫化物清除剂的除硫化物的能力和采用本专利技术囟代硝基链烷醇的除硫化物的能力。正如附图所示的，戊二醛、乙二醛和甲醛在脱除硫化物方面均不如本专利技术的囟代硝基链烷醇有效，例如DBNE和溴硝丙二醇。丙烯醛是相当有效的，但它具有毒性，因此在使用时需要特别的处理技术。实际上，像DBNE的囟代硝基链烷醇被用作清除剂的主要成份，在大多数情况下，也可以当作脱除硫化物的单一成份。用于本专利技术方法中的囟代硝基链烷醇的浓度取决于流体中硫化物的浓度。以“除去硫化物的量”使用囟代硝基链烷醇即表示除去硫化物及其盐所必需的用量。按含硫化物的液体或气体的总量计算，所述的用量为2到6000ppm，优选10到250ppm。正如上文所述，囟代硝基链烷醇能够与其它的清除剂一起使用。当该囟代硝基链烷醇与其它清除剂一起使用时，它至少为2%(重量)而不等于99%(重量)，均按使用的清除剂总量计算。因此，如果需要，囟代硝基链烷醇能与具有除去硫化物离子的其它化合物混合，例如乙二醛，甲醛和其它化合物，例如二氧化氯等。清除剂也能够与惰性载体一起使用，例如如果气体中存在硫化物，就希望清除剂化合物中含有载体，例如让含有硫化物的气体通过固定床，或让含有硫化物的气体溶于液体载体，将气体在液体载体中鼓泡。载体可以是无机的或有机的，并且它可以是固定的或是把囟代硝基链烷醇溶解或分散的液体稀释剂。例如，DBNE溶于水且不超过6到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从固体和流体中除去至少一种硫化物的方法，其包括：（ａ）将含有至少一种硫化物的固体或流体与下式囟代硝基链烷醇的除硫化物量接触，＊＊＊式中：Ｘ代表溴或氯，Ｒ↓〔１〕代表氢或取代或未取代的烷基或芳基，其碳原子数不超过１８， 而在其中任何取代基可以是Ｘ、羟基或低级烷基，以及Ｒ↓〔２〕代表Ｒ↓〔１〕或Ｘ，以及（ｂ）让所述的囟代硝基链烷醇与硫化物反应。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森莱德，
申请(专利权)人：联合碳化化学品及塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]