基于金属的硫化氢清除剂和其制备方法技术

本公开涉及用作沥青中的硫化氢清除剂的有机金属化合物和无机金属化合物的一系列基于油的分散体以及其制备。这些分散体包含有机金属化合物和无机金属化合物、有机溶剂、有机粘土悬浮剂、乳化剂和任选的聚合物稳定剂。所述有机金属化合物和所述无机金属化合物呈微米级颗粒的形式。基于铜的分散体在多磷酸存在下减少沥青的硫化氢排放方面特别有效。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于金属的硫化氢清除剂和其制备方法专利技术背景1.相关申请本申请要求2016年3月14日提交的美国临时专利申请序列号62/308,071的权益和优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。2.相关技术的描述沥青通常用于道路的建设和铺设。沥青是集料(例如沙子、砾石和碎石)与热柏油的混合物。沥青常常含有硫。硫的量将取决于原油的来源以及用于精炼原油的方法。硫可以硫化氢的形式存在。其是一种具有特征性恶臭的无色、有毒、易燃气体。硫化氢可以从沥青中释放，特别是当沥青被加热到某一温度(例如高于140℃)时。硫化氢排放受到监管。因此，需要减少沥青中硫化氢的量。通常使用各种技术对沥青制造中使用的化学粘合剂进行改性，以改善其性质和性能，从而使终端操作员能够提高沥青产品的价值。特别是在北美，如多磷酸(PPA)等粘合剂已使用多年。在沥青精炼期间，硫化氢水平可能是严重的HSE问题，其需要硫化氢清除剂程序来帮助降低风险。然而，将PPA改性剂混合到清除的沥青产品中会产生额外的威胁，这是因为其可以触发硫化氢的再生。如果处理不当，所产生的反应可显著增加HSE危害和操作风险。该问题已成为沥青终端操作员日益关注的问题，这是因为目前的处理程序无法以经济的剂量率防止基于PPA的氢再生。
技术实现思路
本文公开了基于铜的油溶性硫化氢清除剂组合物的各种说明性实施方案。在某些方面，所述组合物可包括沥青或沥青混合物和硫化氢清除剂在有机溶剂中的分散体。分散体还可包括有机粘土悬浮剂和乳化剂。硫化氢清除剂的分散体还可以包括聚合物稳定剂。硫化氢清除剂可以是基于铜的化合物。多磷酸可存在于沥青或沥青混合物中。基于铜的分散体在减少多磷酸存在下沥青的硫化氢排放方面特别有效。本文还公开了制备硫化氢清除剂的方法的各种说明性实施方案。在某些方面，可以将有机粘土和表面活性剂添加到油中。可以用有机粘土和表面活性剂稳定油。可以将铜化合物添加到稳定化的油中。铜化合物可以是氧化铜和碳酸铜中的一种或多种。有机粘土可以是亲有机粘土。在某些说明性实施方案中，铜化合物或基于铜的化合物可以选自由以下组成的组：六氟铜酸铯(IV)、钛酸铜钙、叶绿酸、铬酸砷酸铜、阿司匹林铜、苯甲酸铜、亚铬酸铜、葡萄糖酸铜、氢化铜、布洛芬酸铜、硒化铜铟镓、硫化铜、氧化铜、铜肽GHK-Cu、过氧化铜、水杨酸铜、硒化铜、硅化铜、硫化铜、地衣酸铜、乙炔化铜(I)、溴化铜(I)、氯化铜(I)、氰化铜(I)、氟化铜(I)、氢氧化铜(I)、碘化铜(I)、硝酸铜(I)、氧化铜(I)、磷化铜(I)、硫酸铜(I)、硫化铜(I)、硫氰酸铜(I)、噻吩-2-甲酸铜(I)、乙酸铜(II)、砷酸铜(II)、叠氮化铜(II)、溴化铜(II)、碳酸铜(II)、碱式碳酸铜、氯化铜(II)、氟化铜(II)、氢氧化铜(II)、硝酸铜(II)、氧化铜(II)、高氯酸铜(II)、磷酸铜(II)、亚硒酸铜(II)、硫酸铜(II)、四氟硼酸铜(II)、三氟甲磺酸铜(II)、氧化铜(III)、铜酸盐、硼酸铜、羧酸铜和其混合物。在某些方面，硫化氢清除剂可以包括选自由以下组成的组的有机金属化合物或无机金属化合物：基于锌、铁、铬、锰、钼、硒、锶、钴和钒的化合物。有机金属化合物或无机金属化合物可以呈微米级颗粒的形式。在某些说明性实施方案中，颗粒的直径范围可以为0.5微米至500微米。在某些说明性实施方案中，颗粒的直径范围可以为1微米至50微米。在某些说明性实施方案中，颗粒的直径范围可以为1微米至10微米。溶剂可以是脂族或芳族溶剂。溶剂可进一步包括醇。在某些说明性实施方案中，醇不与脂族或芳族溶剂混溶。溶剂可以是油包醇乳液，其为流体提供更好的悬浮性能和更低的体积粘度。悬浮剂可以是油溶性粘土。乳化剂可以是HLB值小于10的油溶性表面活性剂。相对于沥青组合物的总重量，硫化氢清除剂的比例可以介于0.01重量％与5重量％之间。具体实施方式本文公开了用作沥青中的添加剂的硫化氢清除剂的各种说明性实施方案和其制备方法。BakerHughesIncorporated开发了一种SULFIXTMPPA抗性硫化氢清除剂程序。该程序有助于减少从沥青和柏油产品释放的硫化氢，同时抵抗由PPA改性引起的硫化氢返硫。在某些说明性实施方案中，SULFIXTMPPA抗性清除剂可以在沥青改性过程中在末端注入，或者可以在生产过程中添加到沥青中。SULFIXTM清除剂与硫化氢的反应在标准沥青制造条件下是快速且不可逆的，并且在PPA改性条件下抵抗硫化氢再生。使用SULFIXTMPPA抗性清除剂程序处理沥青有助于最小化安全风险，同时还保护下游运输和存储设备免受氢诱发的腐蚀，从而提供额外的经济益处。在某些说明性实施方案中，SULFIXTMPPA抗性硫化氢清除剂可以是基于铜的。例如，一种类型的SULFIXTMPPA抗性硫化氢清除剂是分散在有机溶剂中的碳酸铜纳米颗粒。另一种类型的SULFIXTMPPA抗性硫化氢清除剂是油溶性羧酸铜。羧酸铜可以作为耐酸的硫化氢清除剂施加，但羧酸铜的溶解度在烃或芳族溶剂中是有限的。因此，羧酸铜溶液中的铜含量非常低。市售的基于铜的纳米颗粒可以以高得多的铜含量分散在烃或芳族溶剂中。然而，市售的基于铜纳米颗粒的分散体昂贵得买不起。在某些说明性实施方案中，提供了制备有机溶剂中的碳酸铜分散体的方法，所述方法可用于在存在多磷酸时在不再生硫化氢的情况下从沥青中清除硫化氢。碳酸铜是呈微米级或亚微米级颗粒的形式。通过与亲有机粘土和包括聚合物表面活性剂的表面活性剂混合，可以增强碳酸铜悬浮液的稳定性。油包油乳液技术还可以应用于流体的更好的悬浮稳定性和低粘度。在某些说明性实施方案中，提供了降低烃中硫化氢浓度的方法，所述方法包括将碳酸铜分散体引入烃、尤其是沥青中。目前公开的标的物在本领域中需要制备成本有效的微米级(包括亚微米级)基于铜的分散体以与烃、尤其是沥青一起使用，而市售的基于铜纳米颗粒的分散体昂贵得买不起。目前公开的标的物还需要制备其他基于金属的分散体。例如，有机金属化合物或无机金属化合物可以是用作硫化氢清除剂的任何金属化合物，包括基于锌、铜、铁、铬、锰、钼、硒、锶、钴和钒的化合物。在某些方面，有机金属化合物或无机金属化合物可以呈微米级颗粒的形式。在某些说明性实施方案中，颗粒的直径范围可以为0.5微米至500微米。在某些说明性实施方案中，颗粒的直径范围可以为1微米至50微米。在某些说明性实施方案中，颗粒的直径范围可以为1微米至10微米。溶剂可以是脂族或芳族溶剂。溶剂可进一步包括醇。在某些说明性实施方案中，醇不与脂族或芳族溶剂混溶。溶剂可以是油包醇乳液，其为流体提供更好的悬浮性能和更低的体积粘度。悬浮剂可以是油溶性粘土。乳化剂可以是HLB值小于10的油溶性表面活性剂。相对于沥青组合物的总重量，硫化氢清除剂的比例可以介于0.01重量％与5重量％之间。在某些说明性实施方案中，基于铜的化合物可以选自六氟铜酸铯(IV)、钛酸铜钙、叶绿酸、铬酸砷酸铜、阿司匹林铜、苯甲酸铜、亚铬酸铜、葡萄糖酸铜、氢化铜、布洛芬酸铜、硒化铜铟镓、硫化铜、氧化铜、铜肽GHK-Cu、过氧化铜、水杨酸铜、硒化铜、硅化铜、硫化铜、地衣酸铜、乙炔化铜(I)、溴化铜(I)、氯化铜(I)、氰化铜(I)、氟化铜(I)、氢氧化铜(I)、碘化铜(I)、硝酸铜(I)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物，其包含：沥青或沥青混合物；和硫化氢清除剂在有机溶剂中的分散体，其中所述分散体还包含有机粘土悬浮剂和乳化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.14 US 62/308,0711.一种组合物，其包含：沥青或沥青混合物；和硫化氢清除剂在有机溶剂中的分散体，其中所述分散体还包含有机粘土悬浮剂和乳化剂。2.如权利要求1所述的组合物，其中所述硫化氢清除剂的所述分散体还包含聚合物稳定剂。3.如权利要求1所述的组合物，其中所述硫化氢清除剂包含基于铜的化合物。4.如权利要求1所述的组合物，其中所述沥青或所述沥青混合物中存在多磷酸。5.如权利要求3所述的组合物，其中所述基于铜的化合物是选自由以下组成的组：六氟铜酸铯(IV)、钛酸铜钙、叶绿酸、铬酸砷酸铜、阿司匹林铜、苯甲酸铜、亚铬酸铜、葡萄糖酸铜、氢化铜、布洛芬酸铜、硒化铜铟镓、硫化铜、氧化铜、铜肽GHK-Cu、过氧化铜、水杨酸铜、硒化铜、硅化铜、硫化铜、地衣酸铜、乙炔化铜(I)、溴化铜(I)、氯化铜(I)、氰化铜(I)、氟化铜(I)、氢氧化铜(I)、碘化铜(I)、硝酸铜(I)、氧化铜(I)、磷化铜(I)、硫酸铜(I)、硫化铜(I)、硫氰酸铜(I)、噻吩-2-甲酸铜(I)、乙酸铜(II)、砷酸铜(II)、叠氮化铜(II)、溴化铜(II)、碳酸铜(II)、碱式碳酸铜、氯化铜(II)、氟化铜(II)、氢氧化铜(II)、硝酸铜(II)、氧化铜(II)、高氯酸铜(II)、磷酸铜(II)、亚硒酸铜(II)、硫酸铜(II)、四氟硼酸铜(II)、三氟甲磺酸铜(II)、氧化铜(III)、铜酸盐、硼酸铜、羧酸铜和其混合物。6.如权利要求1所述的组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·宋，Z·古，
申请(专利权)人：通用电气GE贝克休斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US