CN114763338A - 一种原油脱硫剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种原油脱硫剂及其制备方法，所述原油脱硫剂结构式如下：
其中，所述R1为CH3或者CH2CH3；所述R2为CH3或者CH2CH3；所述R3为CH3或者CH2CH3。其具体制备方法步骤包括：S1)将甲醛溶液滴加到氨基二甘醇单醚中，进行反应后得到反应液；S2)静置所述反应液后对所述反应液进行减压蒸馏得到所述化合物。本发明制备的原油脱硫剂及其制备方法其脱硫效果好，制备简单，易于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发技术领域，尤其涉及一种原油脱硫剂及其制备方法。
背景技术
油气田开发过程中，伴生气中存在的硫化氢会增加原油开采的成本及开采难度。硫化氢属酸性气体，会经过一系列化学反应造成金属设备和管道的腐蚀以及非金属材料的老化；产生的硫酸亚铁沉积于管道及设备中，增加开采难度及安全隐患。同时，硫化氢是一种有毒物质，伴生气及次生硫化氢会对油井工作人员及周边生活居民形成潜在安全隐患。此外，油井中溢出的硫化氢气体会对环境造成影响。因此，在油气开发过程中，有必要取出油田中存在的硫化氢。
现有的原油脱硫技术大体可分为三类：物理脱硫、化学脱硫和生物脱硫。
其中，化学脱硫是指在原油生产***中合适的位置加入化学药剂以脱除原油中的硫化氢，化学脱硫技术的关键在于脱硫剂的选择与研制，常见的原油脱硫剂主要包括：金属羧酸盐脱硫剂、氢氧化物脱硫剂、强氧化剂脱硫剂、胺基脱硫剂、醛类等。其中，胺基脱硫剂中三嗪脱硫剂具有价格低廉、易制备、副产物溶于水等有点，且脱硫效果高、杀菌性，吸收过程不可逆，可减少管道腐蚀的优势等，是目前最为常见且最热门的脱硫剂。目前，常见的三嗪类脱硫剂有1,3,5-三甲基-六氢均三嗪和1,3,5-三(2-羟乙基)-六氢均三嗪。
目前原油开采过程中存在的硫化氢气体对施工工艺、施工设备和施工安全依然影响严峻，而目前的脱硫剂虽然已经取得了一定的脱硫效果，但物理脱硫设备要求高，成本高；生物脱硫则稳定性较差。随着对原油使用过程中含硫量要求的日益提高和对施工设备、施工安全的日益重视，现有的脱硫剂已经越来越难以满足日益增加的脱硫要求，因此需要开发新脱硫剂来满足日益提高的脱硫要求。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种原油脱硫剂及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种原油脱硫剂，其特征在于结构式如下：
其中，所述R1为CH3或者CH2CH3；所述R2为CH3或者CH2CH3；所述R3为CH3或者CH2CH3。
优选的所述R1、R2和R3为CH2CH3
前述一种原油脱硫剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤；
S1)将甲醛溶液滴加到氨基二甘醇单醚中，进行反应后得到反应液；
S2)静置所述反应液后对所述反应液进行减压蒸馏得到所述化合物。
进一步的，所述氨基二甘醇单醚为氨基二甘醇单甲醚或者氨基二甘醇单***。
进一步地，所述甲醛与氨基二甘醇单醚的摩尔比为1:0.5～2。
进一步地，所述甲醛与氨基二甘醇单醚的摩尔比为1～1.5:1。
进一步地，所述甲醛溶液为甲醛水溶液，其中甲醛的浓度为40wt％～55wt％。
进一步地，所述步骤S1)中，反应温度为60～120℃；反应时间为20～60min。
进一步地，所述步骤S2)中，反应液在20～30℃条件下静置，其静置时间为45～80min，静置后再进行减压蒸馏。
进一步地，所述甲醛溶液中添加有阻聚剂，所述阻聚剂在甲醛溶液中的浓度为0.05wt％～0.5wt％。
进一步地，所述阻聚剂为乙醇或甲醇，优选为甲醇，因为甲醇不仅可以起到阻止甲醛聚合的作用，还具有弱酸性，在反应过程中会电离出少量的氢离子，对反应具有催化作用，缩短反应时间和提高反应速率。
本发明的技术效果如下：
本发明针对现有的原油开采过程中伴生气体中硫化氢的设备腐蚀严重、对环境污染大，需要脱硫的问题，以及现有脱硫剂设备要求高、成本高、或稳定性较差的问题，提供了一种新的原油脱硫剂及其制备方法，采用甲醛和氨基二甘醇单醚反应生成反应速率快、水解速率相对较慢的三嗪类脱硫剂，其脱硫效果明显，制备方法简单、成本低。同时，所述原油脱硫剂在制备过程中还加入了甲醇，用于防止甲醛聚合，并催化反应进行，使甲醛和氨基二甘醇单醚反应更加迅速，缩短反应时间和降低反应温度，降低制备成本且稳定高，便于该脱硫剂的应用推广。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种原油脱硫剂，采用甲醛和氨基二甘醇单甲醚为原料，采用以下方法制备：
S11)按照2:1的摩尔比称取甲醛和氨基二甘醇单甲醚，并采用去离子水将甲醛配制成浓度为40wt％的甲醛水溶液；
S12)将氨基二甘醇单甲醚中升温至60℃，并在搅拌条件下滴加配制好的甲醛水溶液；并反应60min，得到反应液；
S2)在20℃条件下静置所述反应液，静置45min后，对所述反应液进行减压蒸馏得到产物A。
本实施例R1、R2和R3分别为甲基。
实施例2
一种原油脱硫剂，采用甲醛和氨基二甘醇单甲醚为原料，采用以下方法制备：
S11)按照1:2的摩尔比称取甲醛和氨基二甘醇单甲醚，并采用去离子水将甲醛配制成浓度为55wt％的甲醛水溶液；
S12)将氨基二甘醇单甲醚中升温至120℃，并在搅拌条件下滴加配制好的甲醛水溶液；并反应20min，得到反应液；
S2)在30℃条件下静置所述反应液，静置80min后，对所述反应液进行减压蒸馏得到产物B。
本实施例R1、R2和R3分别为甲基。
实施例3
一种原油脱硫剂，采用甲醛和氨基二甘醇单甲醚为原料，采用以下方法制备：
S11)按照1:1的摩尔比称取甲醛和氨基二甘醇单甲醚，并采用去离子水将甲醛配制成浓度为50wt％的甲醛水溶液；
S12)将氨基二甘醇单甲醚中升温至80℃，并在搅拌条件下滴加配制好的甲醛水溶液；并反应45min，得到反应液；
S2)在25℃条件下静置所述反应液，静置60min后，对所述反应液进行减压蒸馏得到产物C。
本实施例R1、R2和R3分别为甲基。
实施例4
一种原油脱硫剂，采用甲醛和氨基二甘醇单***为原料，采用以下方法制备：
S11)按照2:1的摩尔比称取甲醛和氨基二甘醇单***，并采用去离子水将甲醛配制成浓度为40wt％的甲醛水溶液；
S12)将氨基二甘醇单***中升温至60℃，并在搅拌条件下滴加配制好的甲醛水溶液；并反应60min，得到反应液；
S2)在20℃条件下静置所述反应液，静置45min后，对所述反应液进行减压蒸馏得到产物D。
本实施例R1、R2和R3分别为乙基。
实施例5
一种原油脱硫剂，采用甲醛和氨基二甘醇单***为原料，采用以下方法制备：
S11)按照1:2的摩尔比称取甲醛和氨基二甘醇单***，并采用去离子水将甲醛配制成浓度为55wt％的甲醛水溶液；
S12)将氨基二甘醇单***中升温至120℃，并在搅拌条件下滴加配制好的甲醛水溶液；并反应20min，得到反应液；
S2)在30℃条件下静置所述反应液，静置80min后，对所述反应液进行减压蒸馏得到产物E。
本实施例R1、R2和R3分别为乙基。
实施例6
一种原油脱硫剂，采用甲醛和氨基二甘醇单***为原料，采用以下方法制备：
S11)按照1:1的摩尔比称取甲醛和氨基二甘醇单***，并采用去离子水将甲醛配制成浓度为50wt％的甲醛水溶液；
S12)将氨基二甘醇单***中升温至80℃，并在搅拌条件下滴加配制好的甲醛水溶液；并反应45min，得到反应液；
S2)在25℃条件下静置所述反应液，静置60min后，对所述反应液进行减压蒸馏得到产物F。
本实施例R1、R2和R3分别为乙基。
实施例7
一种原油脱硫剂，采用甲醛和氨基二甘醇单甲醚、甲醇为原料，采用以下方法制备：
S11)按照1:1的摩尔比称取甲醛和氨基二甘醇单甲醚，并采用去离子水将甲醛配制成浓度为50wt％的甲醛溶液，并在甲醛溶液中加入0.1wt％的甲醇，混合得到甲醛水溶液；
S12)将氨基二甘醇单甲醚中升温至70℃，并在搅拌条件下滴加配制好的甲醛水溶液；并反应30min，得到反应液；
S2)在25℃条件下静置所述反应液，静置60min后，对所述反应液进行减压蒸馏得到产物G。
本实施例R1、R2和R3分别为甲基。
将上述制备得到原油脱硫剂依次加入5％的乙二醇、5％的分散剂和10％的去离子水，得到脱硫体系，并对原油进行脱硫试验，脱硫效果如下：
| 编号 | 配比 | 水溶性 | 脱硫率(％) |
| 1 | 产物A+5％乙二醇+5％分散剂+10％去离子水 | 透明 | 93.5 |
| 2 | 产物B+5％乙二醇+5％分散剂+10％去离子水 | 透明 | 94.2 |
| 3 | 产物C+5％乙二醇+5％分散剂+10％去离子水 | 透明 | 93.8 |
| 4 | 产物D+5％乙二醇+5％分散剂+10％去离子水 | 透明 | 95.1 |
| 5 | 产物E+5％乙二醇+5％分散剂+10％去离子水 | 透明 | 92.3 |
| 6 | 产物F+5％乙二醇+5％分散剂+10％去离子水 | 透明 | 93.3 |
| 7 | 产物G+5％乙二醇+5％分散剂+10％去离子水 | 透明 | 96.8 |
以上脱硫体系仅为示例，本发明可应用于现有的原油脱硫体系，例如包括占所述原油脱硫剂质量分数为3-7％的乙二醇、3-7％的分散剂和8-12％的去离子水，所述分散剂可以为甲醇、乙醇、丙三醇、1.2-丙二醇、1、3-丙二醇、三硬脂酸甘油酯、硬酯酸单甘油酯中的任一种或几种等，均可实现以上效果。
Claims (12)
1.一种原油脱硫剂，其特征在于结构式如下：
其中，所述R1为CH3或者CH2CH3；所述R2为CH3或者CH2CH3；所述R3为CH3或者CH2CH3。
2.根据权利要求1所述的原油脱硫剂，其特征在于所述R1、R2和R3为CH2CH3。
3.权利要求1-2任一所述的一种原油脱硫剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤；
S1)将甲醛溶液滴加到氨基二甘醇单醚中，进行反应后得到反应液；
S2)静置所述反应液后对所述反应液进行减压蒸馏得到所述化合物。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述氨基二甘醇单醚为氨基二甘醇单甲醚或者氨基二甘醇单***。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述甲醛与氨基二甘醇单醚的摩尔比为1:0.5～2。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述甲醛与氨基二甘醇单醚的摩尔比为1～1.5:1。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述甲醛溶液为甲醛水溶液，其中甲醛的浓度为40wt％～55wt％。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤S1)中，反应温度为60～120℃；反应时间为20～60min。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤S2)中，反应液在20～30℃条件下静置，其静置时间为45～80min，静置后再进行减压蒸馏。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述甲醛溶液中添加有阻聚剂，所述阻聚剂在甲醛溶液中的浓度为0.05wt％～0.5wt％。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述阻聚剂为乙醇或甲醇。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述阻聚剂为甲醇。
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