[发明专利]含相转移催化剂的具有溶硫功能的组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及溶硫剂技术领域，具体涉及一种含相转移催化剂的具有溶硫功能的组合物及其制备方法和应用。该组合物包括主剂A、主剂B和相转移催化剂，其中，所述主剂B为含羟基和氨基的碱性物质，所述主剂A为不同于主剂B的碱性物质，所述相转移催化剂为环状冠醚和/或季铵盐。本发明提供了一种低毒高效、无刺激性气味的低粘度溶硫剂，溶硫剂与硫反应后的溶液粘度低，便于后续处理，且溶硫剂与硫粉反应后的溶液可再次分离出硫粉。本发明的溶硫剂溶硫效率高，具有缓蚀性。

技术领域

本发明涉及溶硫剂技术领域，具体涉及一种含相转移催化剂的具有溶硫功能的组合物及其制备方法和应用。

背景技术

随着油气田开发技术的进步，国内外的含硫、高含硫气田陆续都被勘探开发。在这些气田的开发过程中基本普遍面临元素硫沉积的问题，而这一问题在高酸性气田表现得更加突出。元素硫的沉积不仅会导致井下管柱和地面集输系统的堵塞，还会导致严重的腐蚀问题，一旦发生刺漏乃至泄漏，将可能导致无法估量的严重后果。因此，针对含硫、高含硫气田的硫沉积问题，开发高效合理的溶硫剂成为解决这一问题的重要措施。

市面现有溶硫剂大致可以分为两大类，分别为物理溶硫剂和化学溶硫剂。一般来说，化学溶硫剂溶硫效果好于物理溶硫剂，所以现有研究多围绕化学溶硫剂展开，其中二甲基二硫醚(DMDS)因其较好的溶硫效果成为溶硫剂复配的一种主要成分。

较为典型的Fisher于1970年提出将二烷基二硫醚作为溶硫剂。80年代中期，加拿大ASRL和美国华宾公司分别提出了二甲基二硫醚-二甲基甲酰胺-硫氢化钠的溶硫剂体系；在国内，2011年李丽等人在美国SULFA-HITECH和加拿大DMDS-DMF-NaHS体系的基础上，开发了一种更高效的DMDS-二芳基二硫醚(DADS)-催化剂(PT)溶硫剂体系；2011年李林辉等人在DMDS体系中加入胺类溶液；2013年李丽等人又在DMDS中加入催化剂DMA，形成DMDS-DMA体系；2014年张广东等人开发了低毒、低刺激性的DMA-DMB-DMC-DMF体系。

由此可见市面上的溶硫剂大多以二甲基二硫醚(DMDS)为主要成分，但DMDS却有着极强的副作用：强刺激性、恶臭气味、高毒性、高挥发性。

CN102181276B公开了一种用于高含硫气田的溶硫剂，提出了二甲基二硫醚-三乙烯四胺-乙醇-乙醇胺的溶硫体系；虽然该溶硫剂溶硫效果较好，但不足之处是：使用了DMDS，刺激性高，有恶臭气味，毒性强，沸点较低，不适用于含硫、高含硫气田的高温地下条件。

2012年黄雪松等人在论文《高含硫气田溶硫剂的研究与应用》中，提出了以DMDS(二甲基二硫醚)为溶硫主剂，MAT为催化剂的复配溶硫剂。该溶硫剂溶硫效果良好，溶解速率较快，但不足之处：该溶硫剂同样使用了DMDS试剂为溶硫主剂，高毒性高刺激性，不适合现场工况的大规模使用，较低的沸点也不适用于含硫、高含硫气田的高温地下条件。

CN104140800B公开了一种用于高含硫气田的胺类溶硫剂，该溶硫剂采用二乙烯三胺(DETA)复配二甲基甲酰胺(DMF)的溶硫剂；该溶硫剂未使用DMDS，且制备简单，但不足之处：溶硫量较低，溶液体系粘度仍然很高，甚至不能流动，为溶硫剂的注入、后续的处理和回收增加了难度。

因此开发一种高效低毒、适用温度范围广、对环境损害小的溶硫剂配方是解决含硫、高含硫气田以及其他领域硫沉积问题的关键技术。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述技术问题，提供了一种含相转移催化剂的具有溶硫功能的组合物及其制备方法和应用。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种具有溶硫功能的组合物，该组合物包括主剂A、主剂B和相转移催化剂，其中，所述主剂B为含羟基和氨基的碱性物质，所述主剂A为不同于主剂B的碱性物质，所述相转移催化剂为环状冠醚和/或季铵盐。