CN104941440B - 固体除硫剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及除硫剂技术领域，是一种固体除硫剂及其制备方法；该固体除硫剂原料按重量份数含有脱硫剂100份、粘接剂1份至10份、杀菌剂0.1份至0.5份。本发明固体脱硫剂既可用于气体脱硫也可用于液体脱硫，具有缓释效果好、脱硫效率高、脱硫稳定、有效期长和适用范围广的特点，避免了连续投加，且不需要额外增加注入设备，降低了硫化氢对管道或设备的腐蚀，从而大大降低了成本，特别适用于较深地层或管道中的脱硫，杜绝了硫化氢对人体造成的危害，降低了安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及除硫剂技术领域，是一种固体除硫剂及其制备方法。
背景技术
硫化氢是一种恶臭、剧毒、强腐蚀性的气体。在含硫油气田的开发过程中，由于硫化氢的存在，常常会发生输油管道、仪器设备等的腐蚀和损坏问题。同时，硫化氢因具有剧毒还严重地威胁人身安全，容易诱发安全事故，造成人员伤亡。
工业上常用的除硫剂可以分为固体除硫剂和液体除硫剂两大类。固体除硫剂具有运输、使用方便，安全可靠等优点，一般用于气体脱硫。固体除硫剂使用范围较小，且一般不具备缓释效果，使用时需一次性投加，易造成脱硫效率不稳定，前期脱硫效率高，后期随着脱硫剂的失效，脱硫效率逐渐降低。
目前国内广泛被采用的固体除硫剂，主要有活性氧化铁、氧化锌和碱式碳酸锌。活性氧化铁类的固体脱硫剂的优点是硫容大，成本低，但是脱硫效率不高，主要用于粗脱硫和半精脱硫，经过处理的出口气体硫化氢浓度小于20ppm；氧化锌和碱式碳酸锌类的固体脱硫剂的优点是脱硫效率高，主要用于精脱硫，经过处理的出口气体硫化氢浓度一般低于1ppm。但目前市场上的固体除硫剂主要用于气体脱硫，一般是将氧化铁或氧化锌制成圆球状或圆柱状的小颗粒，将其堆积在脱硫塔内，当含硫气体通过脱硫剂时，里面的活性成分与硫化氢反应，从而达到脱硫的目的。该类固体脱硫剂很少用于液体脱硫，一是因为该类脱硫剂要么遇水不粉化，脱硫效率低；二是如果以粉体形式进行投加，投加的脱硫剂不具备缓释效果，需要连续投加，在工艺上很难实现。液体除硫剂虽然使用范围较广，且可以根据脱硫要求缓慢投加，但需要额外增加注入设备，从而增加了运行成本。且液体除硫剂因为密度较小，无法投加在较深的地层或管道中，一般用于地面硫化氢的脱除。
发明内容
本发明提供了一种固体除硫剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有固体除硫剂不具备缓释效果，使用时需一次性投加，易造成脱硫效率不稳定，液体除硫剂运行成本高且无法投入较深油井的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种固体除硫剂，原料按重量份数含有脱硫剂100份、粘接剂1份至10份、杀菌剂0.1份至0.5份。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述固体除硫剂原料按重量份数含有脱硫剂100份、粘接剂1份至10份、杀菌剂0.1份至0.5份、缓蚀剂0.1份至0.3份。
上述固体除硫剂按下述方法得到：第一步，将所需量的粘接剂、杀菌剂和缓蚀剂加入到重量份数为100份至125份的水中进行溶解，溶解后得到混合溶液；第二步，把所需量的脱硫剂加入到混合溶液中混合均匀后得到浆料；第三步，将得到的浆料加入模具中挤压成型后得到固体除硫块，固体除硫块经烘干或晾干后得到固体除硫剂。
上述烘干温度为50℃至80℃, 烘干时间为8h至20h。
上述脱硫剂为氧化锌、碱式碳酸锌和氢氧化钠中的一种以上；或/和，粘接剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇和聚醋酸乙烯酯中的一种以上。
上述杀菌剂为苯扎溴铵、甲酚钠和次氯酸钠中的一种以上；或/和，缓蚀剂为苯骈三氮唑、六次甲基四胺和十六烷胺中的一种以上。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种固体除硫剂的制备方法，按下述步骤进行：第一步，将所需量的粘接剂、杀菌剂和缓蚀剂加入到重量份数为100份至125份的水中进行溶解，溶解后得到混合溶液；第二步，把所需量的脱硫剂加入到混合溶液中混合均匀后得到浆料；第三步，将得到的浆料加入模具中挤压成型后得到固体除硫块，固体除硫块经烘干或晾干后得到固体除硫剂。
下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：
上述烘干温度为50℃至80℃, 烘干时间为8h至20h。
上述脱硫剂为氧化锌、碱式碳酸锌和氢氧化钠中的一种以上；或/和，粘接剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇和聚醋酸乙烯酯中的一种以上。
上述杀菌剂为苯扎溴铵、甲酚钠和次氯酸钠中的一种以上；或/和，缓蚀剂为苯骈三氮唑、六次甲基四胺和十六烷胺中的一种以上。
本发明固体脱硫剂既可用于气体脱硫也可用于液体脱硫，具有缓释效果好、脱硫效率高、脱硫稳定、有效期长和适用范围广的特点，避免了连续投加，且不需要额外增加注入设备，降低了硫化氢对管道或设备的腐蚀，从而大大降低了成本，特别适用于较深地层或管道中的脱硫，杜绝了硫化氢对人体造成的危害，降低了安全隐患。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
实施例1，该固体除硫剂，原料按重量份数含有脱硫剂100份、粘接剂1份至10份、杀菌剂0.1份至0.5份。
实施例2，该固体除硫剂，原料按重量份数含有脱硫剂100份、粘接剂1份或10份、杀菌剂0.1份或0.5份、缓蚀剂0.1份或0.3份。
实施例3，该固体除硫剂按下述制备方法得到：第一步，将所需量的粘接剂、杀菌剂和缓蚀剂加入到重量份数为100份至125份的水中进行溶解，溶解后得到混合溶液；第二步，把所需量的脱硫剂加入到混合溶液中混合均匀后得到浆料；第三步，将得到的浆料加入模具中挤压成型后得到固体除硫块，固体除硫块经烘干或晾干后得到固体除硫剂。脱硫剂主要用于吸收生产过程中的硫化氢；粘接剂主要用于把脱硫剂粉末粘接成块，通过粘接剂在流体中的缓慢溶解从而缓慢释放脱硫剂；杀菌剂主要作用是消灭生产过程中的硫酸盐还原菌，减少次生的硫化氢危害；缓蚀剂主要是减少药剂对管道和设备的腐蚀。本发明固体除硫剂可根据生产需要，通过模具压制成不同形状，且具有缓释效果，在流体冲刷下，缓慢释放脱硫剂，从而吸收流体中的硫化氢，具有脱硫效率高，有效周期长等特点。本发明得到的固体除硫剂可直接投加到含有硫化氢的流体中（例如含硫油田的采出液），从而消除硫化氢的危害，杜绝了安全隐患。
实施例4，作为上述实施例的优化，烘干温度为50℃至80℃, 烘干时间为8h至20h。
实施例5，作为上述实施例的优化，脱硫剂为氧化锌、碱式碳酸锌和氢氧化钠中的一种以上；或/和，粘接剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇和聚醋酸乙烯酯中的一种以上。
实施例6，作为上述实施例的优化，杀菌剂为苯扎溴铵、甲酚钠和次氯酸钠中的一种以上；或/和，缓蚀剂为苯骈三氮唑、六次甲基四胺和十六烷胺中的一种以上。次氯酸钠为市售的次氯酸钠。
影响本发明固体除硫剂释放速率的主要因素有：固体除硫剂与流体的接触面积，接触面积越大，释放速率越大；粘接剂的用量，粘接剂用量越少，释放速率越大；流体流速，流速越快，释放速率越大；流体的含水量，含水量越高，释放速率越大；流体温度，温度越高，释放速率越大；流体的酸性，酸性越强，释放速率越大。
就一般的油井采出液来讲，由于采出液流速缓慢，采出液流速小于等于0.05m/s，且基本呈中性，接触面积和粘接剂用量是影响本发明固体除硫剂释放速率的主要因素；当采出液含水量为20%至50%、地层温度为40℃至60℃、接触面积为130cm2至150cm2时；当本发明中粘接剂用量为本发明固体除硫剂质量的1%至2%时，释放速率为0.8kg/天至1kg/天；当本发明中粘接剂用量为本发明固体除硫剂质量的8%至10%时，释放速率为0.1kg/天至0.3kg/天；说明本发明固体除硫剂具有很好的缓释效果。
本发明的有益效果：
（1）本发明中的除硫剂通过粘接剂将脱硫剂粉体粘接成型，通过粘接剂在流体中的缓慢溶解从而缓慢释放脱硫剂，使得本发明固体脱硫剂具有缓释特性，本发明得到的固体除硫剂既可用于气体脱硫也可用于液体脱硫，本发明固体脱硫剂用于液体脱硫时有效期可达2年，避免了连续投加，且不需要额外增加注入设备，从而大大降低了成本。
（2）本发明固体脱硫剂可根据实际生产需要，不仅可以消除地层中原生的硫化氢危害，还可以通过杀菌剂，消灭生产过程中的硫酸盐还原菌，减少次生的硫化氢危害；同时本发明中的缓蚀剂降低了脱硫剂和硫化氢对管道或设备的腐蚀。
（3）本发明固体脱硫剂可通过模具压制成不同形状和大小，既可用于气体脱硫也可用于液体脱硫，且密度较大，可在自身重力作用下投加到较深的地层或管道中，适用范围广。
（4）本发明固体脱硫剂以氧化锌和碱式碳酸锌为主，具有脱硫效率好和脱硫稳定的特点，本发明固体脱硫剂可快速将液态流体中的硫化氢含量降至5ppm以下。
综上所述，本发明固体脱硫剂既可用于气体脱硫也可用于液体脱硫，具有缓释效果好、脱硫效率高、脱硫稳定、有效期长和适用范围广的特点，避免了连续投加，且不需要额外增加注入设备，降低了硫化氢对管道或设备的腐蚀，从而大大降低了成本，特别适用于较深地层或管道中的脱硫，杜绝了硫化氢对人体造成的危害，降低了安全隐患。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (3)
1.一种固体除硫剂，其特征在于原料按重量份数含有脱硫剂100份、粘接剂1份至10份、杀菌剂0.1份至0.5份；其中：
该固体除硫剂按下述方法得到：第一步，将所需量的粘接剂、杀菌剂和缓蚀剂加入到重量份数为100份至125份的水中进行溶解，溶解后得到混合溶液；第二步，把所需量的脱硫剂加入到混合溶液中混合均匀后得到浆料；第三步，将得到的浆料加入模具中挤压成型后得到固体除硫块，固体除硫块经烘干或晾干后得到固体除硫剂；
烘干温度为50℃至80℃, 烘干时间为8h至20h；脱硫剂为氧化锌、碱式碳酸锌和氢氧化钠中的一种以上；粘接剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇和聚醋酸乙烯酯中的一种以上；杀菌剂为苯扎溴铵、甲酚钠和次氯酸钠中的一种以上；缓蚀剂为苯骈三氮唑、六次甲基四胺和十六烷胺中的一种以上。
2.根据权利要求1所述的固体除硫剂，其特征在于原料按重量份数含有脱硫剂100份、粘接剂1份至10份、杀菌剂0.1份至0.5份、缓蚀剂0.1份至0.3份。
3.一种根据权利要求1或2所述的固体除硫剂的制备方法，其特征在于按下述步骤进行：第一步，将所需量的粘接剂、杀菌剂和缓蚀剂加入到重量份数为100份至125份的水中进行溶解，溶解后得到混合溶液；第二步，把所需量的脱硫剂加入到混合溶液中混合均匀后得到浆料；第三步，将得到的浆料加入模具中挤压成型后得到固体除硫块，固体除硫块经烘干或晾干后得到固体除硫剂；其中：烘干温度为50℃至80℃, 烘干时间为8h至20h；脱硫剂为氧化锌、碱式碳酸锌和氢氧化钠中的一种以上；粘接剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇和聚醋酸乙烯酯中的一种以上；杀菌剂为苯扎溴铵、甲酚钠和次氯酸钠中的一种以上；缓蚀剂为苯骈三氮唑、六次甲基四胺和十六烷胺中的一种以上。
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