[发明专利]一种新型聚醚胺类的高效硫溶剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于油气田化学技术领域，具体涉及一种新型高效的聚醚胺类硫溶剂及其制备方法。

背景技术

高含硫气藏在开发过程中会产生一种有害物质，叫做元素硫(S₈)。随着开发条件的改变，元素硫会以硫磺结晶体的形式，从气流中凝析并沉积下来。元素硫在产层、井筒及集输系统中沉积形成硫堵塞，尤其是在管线中的沉积会造成管线堵塞，给该类气藏的开发带及天然气的输送来极大的危害。所以，在该类高含硫气藏的开采中流沉积的是目前亟待解决，开发一种高效的溶硫剂是解决这一问题的关键。

目前存在的硫溶解度最好的体系是DMDS体系，国外主要以加拿大、美国为代表，在80年代初就开始了DMDS体系的研究，到20世纪初，国内的李丽、刘建义等人对该体系进行了进一步研究，获得了更高性能的DMDS溶硫剂体系，但由于DMDS价格昂贵、成本高，且挥发性强、有刺激性恶臭气味、毒性强的缺点，使其应用受到了限制。

不含DMDS的CS₂(二硫化碳)虽然溶硫效果很好，但其有毒、燃点低、易爆，很少使用，其它的胺类、苯系类及醇类硫溶剂虽然也具有一定的溶硫能力，但在30℃时的硫溶解度不超过30％，而且硫溶解速度慢、用量大、腐蚀性强、成本高，在工业中应用有限。

目前公认的硫溶解度最好的DMDS体系在25℃下的硫溶解度为173.6％，在90℃下的硫溶解度为610.9％，但DMDS不但有刺激性恶臭、毒性大，而且价格昂贵，性价比低，实际应用受到限制。

2008年，刘竟成等人将三乙烯四胺、乙醇胺、乙二醇进行2:2:1复配，复配溶剂具有较高的硫溶解度，溶硫速度也较快，但是该体系腐蚀性较强。

黄雪松等人在2013年开发的一种适用于高含硫气田的无恶臭、毒性小，无强烈刺激性气味的溶硫剂，该溶硫剂由二乙烯三胺、DMF(二甲基甲酰胺)复配而成，虽然该体系比刘竟成等人开发的三乙烯四胺体系的硫溶解度和溶硫速度都高，但该溶硫剂最终达到的效果仅为：硫溶解度40.25％～49.90％，硫溶解度还是不能满足要求，而且三乙烯四胺和二乙烯三胺都有很强的腐蚀性，对管线腐蚀严重。

发明内容

本发明针对上述存在的问题作出改进，即本发明的目的是提供一种新型高效的聚醚胺类硫溶剂及其制备方法。该硫溶剂无恶臭、毒性小、成本低、在常温下的硫溶解度可以达到90％以上，90℃时的硫溶解度达到了230％以上，而且无腐蚀性。

本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种新型高效的聚醚胺类硫溶剂，所述硫溶剂由以下物质按照质量份数组成：

主溶剂10-30份；

二甲亚砜70-90份；

催化剂0.2-1份。

作为进一步优选，所述硫溶剂由以下物质按照质量份数组成：

主溶剂15-20份；

二甲亚砜80-85份；

催化剂0.5份。

所述主溶剂为具有以下分子结构的聚醚胺(PEA)的一种或几种的混合物。

所述催化剂为硫化钠、硫化钾中的一种或两种的混合物。

本发明还提供了一种制备所述硫溶剂的方法，包括以下步骤：

(1)向反应容器中加入一定量的聚醚胺；

(2)加入一定比例的二甲亚砜，搅拌均匀；

(3)加入一定比例的硫化钠或硫化钾，搅拌均匀，配成溶硫剂。

本发明的有益效果：

(1)本发明采用了聚醚胺类溶剂无恶臭、毒性小、成本低、无腐蚀性，广泛适用于高含硫气井井筒及地面管线中硫沉积的处理；

(2)本发明的硫溶解度远远超过目前存在的不含DMDS的其它硫溶剂，常温下的硫溶解度可以达到90％以上，即1g溶剂的溶硫量可以超过0.9g，是目前无DMDS硫溶剂溶硫能力的1.8倍以上，90℃时的硫溶解度可以达到230％以上，可以广泛应用于高含硫气井井筒及外输管线沉积硫的处理。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为实施例8中溶解度随温度的变化图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：