專利名稱：一種水溶性脫硫劑及其制備和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于原油脫硫技術領域，涉及高含硫化氫原油的處理，具體涉及一種水溶性脫硫劑及其制備和應用。
背景技術：
H2S是一種劇毒氣體,對人體危害嚴重。就石油行業(yè)而言，H2S氣體的分布非常廣泛，對作業(yè)工人存在潛在的生命傷害等安全隱患。腐蝕輸油官網(wǎng)和下游煉化設備，并在一定程度上污染了周圍環(huán)境，同時給油田員工和居民帶來一定的安全隱患。相關實驗研究表明，油井和集輸系統(tǒng)中硫化氫大部分是硫酸鹽還原菌代謝所得。目前國內(nèi)關于油田脫硫劑主要有干法脫硫和濕法脫硫。雖然這些脫硫劑短時間內(nèi)能將硫化氫濃度降低至10mg/m3，達到相關標準，但是持續(xù)差。因此，研發(fā)一種操作簡單方便、效果優(yōu)良、持續(xù)性長的水溶性脫硫劑， 對油田集輸系統(tǒng)硫化氫抑制，實現(xiàn)油田環(huán)境保護和節(jié)能減排具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種水溶性脫硫劑及其制備和應用，該脫硫劑不僅可以通過季銨鹽迅速有效的化學吸收原油中的硫化氫氣體，還通過改變原油中的環(huán)境因素抑制硫酸鹽還原菌代謝產(chǎn)生的硫化氫氣體。該脫硫劑使用簡單、效果良好、廣譜性強。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種水溶性脫硫劑，以水為溶劑，溶質為甲基二乙醇胺(MDEA)，質量分數(shù)16% -27% ；二乙醇胺(DEA)，質量分數(shù) 2. 8% -4. 2% ；環(huán)丁砜，質量分數(shù)3. 3% -4. 8% ；亞硝酸鈉，質量分數(shù)60 % -68 %。更進一步地,溶質為甲基二乙醇胺(MDEA)，質量分數(shù)27% ;二乙醇胺(DEA)，質量分數(shù)2. 8% ;環(huán)丁砜，質量分數(shù)3.3% ;亞硝酸鈉，質量分數(shù)66. 4 %。本發(fā)明同時提供了制備所述水溶性脫硫劑的方法，包括如下步驟步驟一，取400_500g亞硝酸鈉溶于IOOOml水中配制亞硝酸鈉溶液；步驟二，將33-50ml 二乙醇胺滴至200-330ml甲基二乙醇胺中，滴定完畢后放置于4 °C冰箱中冷卻24小時；步驟三，將33-100ml環(huán)丁砜50°C水浴加熱30min，然后加入冷卻后混合溶液中；步驟四，將甲基二乙醇胺、環(huán)丁砜和二乙醇胺溶液放置于搖床中，搖動30min后取出，按照最終脫硫劑中亞硝酸鈉質量濃度加入相應量的步驟一配制的亞硝酸鈉溶液，過程中用蒸餾水調配濃度；步驟五，靜置72小時后的混合液為所制脫硫劑。更進一步，所述二乙醇胺30min內(nèi)勻速滴入甲基二乙醇胺中，環(huán)丁砜30min內(nèi)勻速滴入混合溶液中。所述水溶性脫硫劑可以用于降低原油中硫化氫氣體。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的脫硫劑不僅具有優(yōu)良的瞬間脫硫性能，還能降低原油中硫酸鹽還原菌的數(shù)量，減少由硫酸鹽還原菌代謝產(chǎn)生的硫化氫氣體，從而達到提高脫硫劑的持續(xù)能力的目的。經(jīng)測算，本脫硫劑的硫容為80mg/L，添加量為40ml，30分鐘內(nèi)可將1200ppm降低至lOppm，達到國家《工作場所有害職業(yè)因素接觸場所限值》的要求。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。實施例一一種水溶性脫硫劑，以水為溶劑，溶質為甲基二乙醇胺(MDEA)，質量分數(shù)27% ；二乙醇胺(DEA)，質量分數(shù)2.8% ;環(huán)丁砜，質量分數(shù)3.3% ;亞硝酸鈉，質量分數(shù)66. 4%。其制備方法包括如下步驟步驟一，配制亞硝酸鈉溶液。取400g亞硝酸鈉顆粒于燒杯中，添加蒸餾水至1000ml，在水浴加熱鍋中保持溫度30-40°C恒溫加熱30min后，加入攪拌轉子直至亞硝酸鈉
完全溶解。步驟二，取330mlMDEA至I. 5L燒杯中，放置搖床中于30°C下，取33mlDEA于50ml滴定管中，30min勻速將DEA滴至MDEA中。滴定完畢后放置于4°C冰箱中冷卻24小時。步驟三，取50ml燒杯，加入40ml環(huán)丁砜，并在50°C水浴加熱30min后，取33ml環(huán)丁砜于滴定管中，滴至冷卻24小時后的MDEA和DEA混合溶液中，保持30min完成滴定。步驟四，將MDEA、環(huán)丁砜和DEA溶液放置搖床中，搖動30min后取出。將步驟一配制的亞硝酸鈉溶液倒入IOOOml量筒中600ml，并將該600ml亞硝酸鈉溶液倒入MDEA、環(huán)丁砜和DEA混合溶液中，添加蒸餾水至IOOOml后使用攪拌轉子攪拌均勻。步驟五，靜置72小時后的混合液為所制脫硫劑。實施例二一種水溶性脫硫劑，以水為溶劑，溶質為甲基二乙醇胺(MDEA)，質量分數(shù)16% ；二乙醇胺(DEA)，質量分數(shù)4. 19% ;環(huán)丁砜，質量分數(shù)4. 8% ;亞硝酸鈉，質量分數(shù)75%。其制備方法包括如下步驟步驟一，配制亞硝酸鈉溶液。取400g亞硝酸鈉顆粒于燒杯中，添加蒸餾水至1000ml，在水浴加熱鍋中保持溫度30-40°C恒溫加熱30min后，加入攪拌轉子直至亞硝酸鈉
完全溶解。步驟二，取200mlMDEA至I. 5L燒杯中，放置搖床中于30°C下，取50mlDEA于50ml滴定管中，IOmin勻速將DEA滴至MDEA中。滴定完畢后放置于4°C冰箱中冷卻24小時。步驟三，取IOOml燒杯，加入60ml環(huán)丁砜，并在50°C水浴加熱30min后，取50ml環(huán)丁砜于滴定管中，滴至冷卻24小時后的MDEA和DEA混合溶液中，保持30min完成滴定。步驟四，將MDEA、環(huán)丁砜和DEA溶液放置搖床中，搖動30min后取出。將步驟一配制的亞硝酸鈉溶液倒入IOOOml量筒中700ml，并將該700ml亞硝酸鈉溶液倒入MDEA、環(huán)丁砜和DEA混合溶液中，添加蒸餾水至IOOOml后使用攪拌轉子攪拌均勻。步驟五，靜置72小時后的混合液為所制脫硫劑。實施例三一種水溶性脫硫劑，以水為溶劑，溶質為甲基二乙醇胺(MDEA)，質量分數(shù)20% ；二乙醇胺(DEA)，質量分數(shù)3. 3% ;環(huán)丁砜，質量分數(shù)3. 8% ;亞硝酸鈉，質量分數(shù)68%。其制備方法包括如下步驟步驟一，配制亞硝酸鈉溶液。取500g亞硝酸鈉顆粒于燒杯中，添加蒸餾水至1000ml，在水浴加熱鍋中保持溫度30-40°C恒溫加熱30min后，加入攪拌轉子直至亞硝酸鈉
完全溶解。步驟二，取250mlMDEA至I. 5L燒杯中，放置搖床中于30°C下，取40mlDEA于50ml滴定管中，IOmin勻速將DEA滴至MDEA中。滴定完畢后放置于4°C冰箱中冷卻24小時。步驟三，取50ml燒杯，加入40ml環(huán)丁砜，并在50°C水浴加熱30min后，取40ml環(huán)丁砜于滴定管中，滴至冷卻24小時后的MDEA和DEA混合溶液中，保持30min完成滴定。步驟四，將MDEA、環(huán)丁砜和DEA溶液放置搖床中，搖動30min后取出。將步驟一配制的亞硝酸鈉溶液倒入IOOOml量筒中700ml，并將該700ml亞硝酸鈉溶液倒入MDEA、環(huán)丁砜和DEA混合溶液中，添加蒸餾水至IOOOml后使用攪拌轉子攪拌均勻。步驟五，靜置72小時后的混合液為所制脫硫劑。經(jīng)測定，上述四個案例按80ppm添加到原油集輸系統(tǒng)中，靜置30min所得硫化氫濃度如表I所示，可以看出硫化氫濃度從2000ppm降低至8ppm，達到《工業(yè)場所職業(yè)防護標準》(GBZ2-2002)相關要求。表I高濃度硫化氫集輸系統(tǒng)處理前后對比
權利要求
1.一種水溶性脫硫劑，以水為溶劑，溶質為 甲基二乙醇胺(MDEA)，質量濃度16% -27% ； 二乙醇胺(DEA)，質量濃度2. 8%-4. 2% ； 環(huán)丁砜，質量濃度3. 3% -4. 8% ; 亞硝酸鈉，質量濃度60 % -68 %。
2.根據(jù)權利要求I所述水溶性脫硫劑，其特征在于，溶質為 甲基二乙醇胺(MDEA)，質量濃度27% ； 二乙醇胺(DEA)，質量濃度2.8% ； 環(huán)丁砜，質量濃度3. 3% ; 亞硝酸鈉，質量濃度66.4%。
3.制備權利要求I所述水溶性脫硫劑的方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一，取400-500g亞硝酸鈉溶于IOOOml水中配制亞硝酸鈉溶液； 步驟二，將33-50ml 二乙醇胺滴至200-330ml甲基二乙醇胺中，滴定完畢后放置于4°C冰箱中冷卻24小時； 步驟三，將33-100ml環(huán)丁砜50°C水浴加熱30min，然后加入冷卻后混合溶液中；步驟四，將甲基二乙醇胺、環(huán)丁砜和二乙醇胺溶液放置于搖床中，搖動30min后取出，按照最終脫硫劑中亞硝酸鈉質量濃度加入相應量的步驟一配制的亞硝酸鈉溶液，過程中用蒸餾水調配濃度； 步驟五，靜置72小時后的混合液為所制脫硫劑。
4.根據(jù)權利要求3所述水溶性脫硫劑制備方法，其特征在于，所述二乙醇胺30min內(nèi)勻速滴入甲基二乙醇胺中。
5.根據(jù)權利要求3所述水溶性脫硫劑制備方法，其特征在于，所述環(huán)丁砜30min內(nèi)勻速滴入混合溶液中。
6.根據(jù)權利要求I或2所述水溶性脫硫劑用于降低原油中硫化氫氣體的用途。
全文摘要
一種水溶性脫硫劑，以水為溶劑，溶質為甲基二乙醇胺(MDEA)，質量分數(shù)16％-27％；二乙醇胺(DEA)，質量分數(shù)2.8％-4.2％；環(huán)丁砜，質量分數(shù)3.3％-4.8％；亞硝酸鈉，質量分數(shù)60％-68％，本發(fā)明同時提供了制備該水溶性脫硫劑的方法，所得水溶性脫硫劑可以用于降低原油中硫化氫氣體，本發(fā)明的脫硫劑不僅具有優(yōu)良的瞬間脫硫性能，還能降低原油中硫酸鹽還原菌的數(shù)量，減少由硫酸鹽還原菌代謝產(chǎn)生的硫化氫氣體，從而達到提高脫硫劑的持續(xù)能力的目的，經(jīng)測算，本脫硫劑的硫容為80mg/L,添加量為40ml，30分鐘內(nèi)可將1200ppm降低至10ppm，達到國家《工作場所有害職業(yè)因素接觸場所限值》的要求。
文檔編號C10G29/06GK102816584SQ201210292309
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權日2012年8月16日
發(fā)明者金鵬康, 周立輝, 李巖, 趙楠 申請人:西安建筑科技大學