EA039954B1 - SYNERGETIC ACETAL COMPOSITIONS AND METHOD FOR RECOVERY OF SULFIDES AND MERCAPTANS - Google Patents
SYNERGETIC ACETAL COMPOSITIONS AND METHOD FOR RECOVERY OF SULFIDES AND MERCAPTANS Download PDFInfo
- Publication number
- EA039954B1 EA039954B1 EA202091866 EA039954B1 EA 039954 B1 EA039954 B1 EA 039954B1 EA 202091866 EA202091866 EA 202091866 EA 039954 B1 EA039954 B1 EA 039954B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- group
- composition according
- alkyl
- reaction product
- aldehyde
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение описывает композицию, включающую: I) по меньшей мере один продукт реакции между не содержащим азота одноатомным спиртом и альдегидом, II) по меньшей мере один продукт реакции между не содержащим азота многоатомным спиртом и альдегидом и при необходимости III) по меньшей мере один продукт реакции Ша) формальдегида и ШЬ) аммиака и/или амина, выбранного из группы, состоящей из первичных алкиламинов, имеющих от 1 до 4 атомов углерода, и первичных гидроксиалкиламинов, имеющих от 2 до 4 атомов углерода, и при необходимости IV) по меньшей мере один агент подавления твердых веществ, выбранный из группы, состоящей из IV(a)). гидроксидов щелочных или щелочно-земельных металлов, IV(b)) аммиака; алкил-, арил- или алкилариламинов, IV(c)) гидроксиалкил-, гидроксиарилили гидроксиалкилариламинов, IV(d)) многофункциональных аминов, содержащих помимо аминогруппы по меньшей мере одну дополнительную функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из аминогрупп, простых эфирных групп и кислотных групп, и их сложного эфира, амида или соли, и IV(e)) смесей соединений групп IV(a)-IV(c), где алкил представляет собой С1-С20-алкил, арил представляет собой Сб-С20-арил, а алкиларил представляет собой С7-С20алкиларилThe invention describes a composition comprising: I) at least one reaction product between a nitrogen-free monohydric alcohol and an aldehyde, II) at least one reaction product between a nitrogen-free polyhydric alcohol and an aldehyde and optionally III) at least one reaction product of IIIa) formaldehyde and IIIb) ammonia and/or an amine selected from the group consisting of primary alkylamines having from 1 to 4 carbon atoms and primary hydroxyalkylamines having from 2 to 4 carbon atoms and optionally IV) at least one solids suppressant selected from the group consisting of IV(a) alkali or alkaline earth metal hydroxides, IV(b)) ammonia; alkyl-, aryl- or alkylarylamines, IV(c)) hydroxyalkyl-, hydroxyaryl- or hydroxyalkylarylamines, IV(d)) multifunctional amines containing, in addition to the amino group, at least one additional functional group selected from the group consisting of amino groups, ether groups and acid groups, and their ester, amide or salt, and IV(e)) mixtures of compounds of groups IV(a)-IV(c), where alkyl is C1-C20-alkyl, aryl is C6-C20-aryl, and alkylaryl is C7-C20alkylaryl
Description
Изобретение относится к композиции и способу улавливания (захвата) сероводорода из жидкостей и/или газа с использованием синергетической комбинации ацеталей с продуктом реакции формальдегида и аминов и агента подавления твердых веществ. Составы, содержащие композицию по изобретению, особенно хорошо подходят для улавливания сероводорода и/или меркаптанов, и в то же время предотвращают образование нежелательных эмульсий и/или осаждение нежелательных побочных продуктов, которое часто ассоциируют с использованием химикатов и/или составов предшествующего уровня техники.The invention relates to a composition and method for trapping (capturing) hydrogen sulfide from liquids and/or gas using a synergistic combination of acetals with a reaction product of formaldehyde and amines and a solids suppression agent. Compositions containing the composition of the invention are particularly well suited for scavenging hydrogen sulfide and/or mercaptans while preventing the formation of undesirable emulsions and/or precipitation of undesirable by-products often associated with the use of chemicals and/or formulations of the prior art.
Присутствие соединений, содержащих сульфгидрильную группу (-SH), и, в частности, сероводорода, создает проблемы во многих отраслях. Присутствие таких соединений может создавать серьезные проблемы для здоровья, безопасности и окружающей среды. Существует множество различных типов соединений, содержащих сульфгидрильную группу (сульфгидрильных соединений). Наиболее часто встречающиеся молекулы такого типа включают сероводород (H2S), сераорганические соединения, содержащие группы R-SH (также называемые меркаптанами), тиокарбоновые кислоты RC(O)SH, дитиокарбоновые кислоты RC(S)SH, а также родственные соединения.The presence of compounds containing a sulfhydryl group (-SH), and in particular hydrogen sulfide, creates problems in many industries. The presence of such compounds can create serious health, safety and environmental problems. There are many different types of compounds containing a sulfhydryl group (sulfhydryl compounds). The most commonly encountered molecules of this type include hydrogen sulfide (H2S), organosulfur compounds containing R-SH groups (also called mercaptans), thiocarboxylic acids RC(O)SH, dithiocarboxylic acids RC(S)SH, and related compounds.
В нефтегазовой отрасли содержание H2S в сырой нефти и природном газе во многих областях мира достаточно велико, так что оно представляет угрозу для окружающей среды и безопасности. Сероводород представляет собой легковоспламеняющийся, коррозийный и высокотоксичный газ. H2S является наиболее восстановленной формой серы и вырабатывается сульфат-восстанавливающими бактериями (SRB), которые часто встречаются в анаэробных нефтяных месторождениях, или образуется при термическом крекинге и термохимической сульфатредукции (TSR) углеводородами. Когда производится сырая нефть, происходит сброс давления и растворенный H2S высвобождается и затем он может переходить, например, в нефтяной буровой раствор во время процесса бурения, и это может стать опасным по мере рециркуляции бурового раствора из скважины на поверхность. На этапе добычи сырой нефти и природного газа газообразный H2S может создать значительный риск целостности производства, поскольку он является кислым газом, а при растворении в добытой воде создает высококоррозионную среду. Кроме того, присутствие H2S увеличивает риск сульфидного коррозионного растрескивания, водородной хрупкости и точечной коррозии некоторых конструкционных материалов и H2S требует удаления для безопасной работы с жидкостями и газами.In the oil and gas industry, the content of H2S in crude oil and natural gas in many areas of the world is high enough that it poses a threat to the environment and safety. Hydrogen sulfide is a flammable, corrosive and highly toxic gas. H 2 S is the most reduced form of sulfur and is produced by sulfate reducing bacteria (SRB), which are often found in anaerobic oil fields, or formed by thermal cracking and thermochemical sulfate reduction (TSR) by hydrocarbons. When crude oil is produced, depressurization occurs and dissolved H2S is released and then it can pass into, for example, oil drilling fluid during the drilling process, and this can become hazardous as the drilling fluid is recirculated from the well to the surface. During the production of crude oil and natural gas, H2S gas can pose a significant risk to production integrity because it is an acid gas and when dissolved in produced water creates a highly corrosive environment. In addition, the presence of H 2 S increases the risk of sulfide stress corrosion cracking, hydrogen embrittlement, and pitting in some structural materials, and H 2 S must be removed for safe handling of liquids and gases.
Запах сульфгидрильных соединений также представляет собой проблему, например в рабочих средах, связанных с обработкой металлов, но в равной степени и в процессах очистки воды, будь то водопроводная вода (например, при очистке сточных вод) или промышленные стоки (например, при рециркуляция шахтной воды). SRB часто присутствуют в системах рециркуляции жидкости, и хотя бактерии обычно можно контролировать с помощью биоцидных композиций, часто контроль за биологией в системе теряется, что приводит к образованию опасных H2S и/или меркаптанов в системе. Кроме того, биоциды неэффективны при удалении H2S после его образования, и приводят лишь к незначительному удалению в результате либо окисления (например, при применении гипохлорита натрия), либо высвобождения небольших количеств альдегида во время их разрушения (например, с глутаральдегидом). Сульфгидрильные соединения и особенно H2S могут представлять проблемы с точки зрения окружающей среды, токсичности и нарушения целостности в газообразных фазах в замкнутых пространствах, например в очистных сооружениях и особенно в контейнерах для транспортировки и хранения чувствительных к влаге материалов, которые могут выделять H2S, который может накапливаться в газовом свободном пространстве. Необходимо иметь акцептор, который позволит уменьшить концентрацию H2S в таких местах.The odor of sulfhydryl compounds is also a problem, for example in metalworking environments, but equally in water treatment processes, whether in tap water (e.g. in waste water treatment) or industrial effluents (e.g. in mine water recycling). ). SRBs are often present in fluid recirculation systems, and while bacteria can usually be controlled with biocidal compositions, control of the biology in the system is often lost, resulting in the formation of hazardous H2S and/or mercaptans in the system. In addition, biocides are not effective in removing H2S after it has been formed, and result in only minor removal, either through oxidation (eg with sodium hypochlorite) or by releasing small amounts of aldehyde during their degradation (eg with glutaraldehyde). Sulfhydryl compounds and especially H 2 S can present problems in terms of environmental, toxicity and integrity in gaseous phases in confined spaces, for example in wastewater treatment plants and especially in containers for the transport and storage of moisture sensitive materials, which can release H2S, which can accumulate in the gas free space. It is necessary to have an acceptor that will reduce the concentration of H 2 S in such places.
Наиболее часто используемые акцепторы сульфгидрильных соединений имеют в основе металлы, например такие, как медь, цинк или железо, которые превращаются в нерастворимые сульфиды. Был предложен ряд альтернативных, не включающих металлы, способов удаления сероводорода и контроля сульфгидрильных запахов в углеводородсодержащих системах, в том числе:The most commonly used sulfhydryl acceptors are based on metals such as copper, zinc or iron, which are converted to insoluble sulfides. A number of alternative non-metal methods have been proposed for removing hydrogen sulfide and controlling sulfhydryl odors in hydrocarbon containing systems, including:
В WO-98/02501 описано применение бис-оксазолидинов, полученных реакцией 1,2 или 1,3 аминоспиртов, содержащих от 3 до 7 атомов углерода, с альдегидами, содержащими 4 или меньше атомов углерода, как, например, 3,3'-метиленбис-5-метилоксазолидин. Относительную растворимость в нефти и воде этих продуктов можно контролировать путем выбора исходных материалов. Эти бис-оксазолидины реагируют с сульфгидрильными соединениями, присутствующими в потоках нефти и газа, приводя к их нейтрализации и, следовательно, удалению.WO-98/02501 describes the use of bis-oxazolidines obtained by the reaction of 1,2 or 1,3 amino alcohols containing from 3 to 7 carbon atoms with aldehydes containing 4 or less carbon atoms, such as 3,3'- methylenebis-5-methyloxazolidine. The relative oil and water solubility of these products can be controlled by the choice of starting materials. These bis-oxazolidines react with sulfhydryl compounds present in oil and gas streams, resulting in their neutralization and hence removal.
В US-5347004 описано применение продуктов реакции алкоксиалкиленамина, при необходимости в смеси с аммиаком и/или алкиламинами с альдегидами для удаления H2S из газовых потоков, которые барботируют в водные растворы продуктов реакции.US-5,347,004 describes the use of the reaction products of an alkoxyalkyleneamine, optionally mixed with ammonia and/or alkylamines with aldehydes, to remove H 2 S from gas streams that are bubbled into aqueous solutions of the reaction products.
В WO-2014/031537 описано применение высвобождающего альдегид соединения, предпочтительно гидантоина, для удаления сульфгидрильных соединений из углеводородных жидкостей.WO-2014/031537 describes the use of an aldehyde releasing compound, preferably hydantoin, to remove sulfhydryl compounds from hydrocarbon liquids.
В US-3928211 описано применение неорганических солей цинка (наиболее предпочтительно карбоната цинка), предпочтительно диспергированных в водных или неводных буровых растворах для нефтяных скважин с органическим диспергатором, таким как лигнинсодержащие материалы, для улавливания сероводорода в водных буровых растворах.US-3,928,211 describes the use of inorganic zinc salts (most preferably zinc carbonate), preferably dispersed in aqueous or non-aqueous oil well drilling fluids with an organic dispersant such as lignin-containing materials, to capture hydrogen sulfide in aqueous drilling fluids.
В WO-2002/051968 описан способ снижения уровня сероводорода в жидкости или газе путем обраWO-2002/051968 describes a method for reducing the level of hydrogen sulfide in a liquid or gas by
- 1 039954 ботки жидкости или газа продуктом, связывающим H2S, полученным из реакции соединения, содержащего карбонильную группу, со спиртом, тиолом, амидом, тиоамидом, мочевиной или тиомочевиной. Соединение, содержащее карбонильную группу, предпочтительно представляет собой формальдегид и предпочтительно продукт можно получать путем взаимодействия формальдегида с не содержащим аминов спиртом или мочевиной, выбранным из этиленгликоля, пропиленгликоля, глицерина, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, этилового спирта, н-бутанола, сахара, низкомолекулярного поливинилового спирта, жирной кислоты касторового масла и мочевины. Более конкретно, улавливающий продукт используют с амином, особенно моноэтаноламином или моноэтаноламинтриазином.- 1 039954 liquid or gas with an H2S binding product obtained from the reaction of a compound containing a carbonyl group with an alcohol, thiol, amide, thioamide, urea or thiourea. The carbonyl group-containing compound is preferably formaldehyde, and preferably the product can be obtained by reacting formaldehyde with an amine-free alcohol or urea selected from ethylene glycol, propylene glycol, glycerol, diethylene glycol, triethylene glycol, ethyl alcohol, n-butanol, sugar, low molecular weight polyvinyl alcohol , fatty acid castor oil and urea. More specifically, the capture product is used with an amine, especially monoethanolamine or monoethanolaminetriazine.
В US-4978512 описан способ снижения уровней H2S, включающий приведение среды, содержащей H2S, в контакт, среди прочего, с ацеталями и бис-оксазолидинами.US-4,978,512 describes a method for lowering H2S levels, comprising contacting an H2S containing medium with, inter alia, acetals and bis-oxazolidines.
Целью настоящего изобретения является создание композиций, которые могут быть использованы для удаления сульфгидрильных соединений из сырой нефти, при добыче газа, при производстве воды, при введении воды,и в комбинациях указанного, причем сульфгидрильные соединения предпочтительно являются H2S и/или меркаптанами, но не ограничиваются только этим. Композиции по изобретению должны отличаться повышенной безопасностью и эффективностью по сравнению с составами и химикатами предшествующего уровня техники, то есть они должны содержать низкие количества токсичных веществ, таких как формальдегид, даже после длительного хранения; обладать более высокой улавливающей эффективностью, особенно для обработки газов, например природного газа; обеспечивать эффективный захват сульфгидрильных соединений за короткое время контакта. Кроме того, необходимо иметь акцептор, который не образует нежелательных твердых побочных продуктов и/или не образует эмульсий, которые могут непреднамеренно загрязнять те самые системы, которые ими обрабатывают.It is an object of the present invention to provide compositions that can be used to remove sulfhydryl compounds from crude oil, gas production, water production, water injection, and combinations thereof, the sulfhydryl compounds being preferably, but not limited to, H2S and/or mercaptans. only this. The compositions of the invention should have improved safety and efficacy compared to prior art formulations and chemicals, i.e. they should contain low levels of toxic substances such as formaldehyde, even after prolonged storage; have a higher capture efficiency, especially for the treatment of gases, such as natural gas; provide effective capture of sulfhydryl compounds in a short contact time. In addition, it is necessary to have an acceptor that does not form undesirable solid by-products and/or does not form emulsions that can unintentionally contaminate the very systems they are treated with.
Неожиданно было обнаружено, что композиция, включающая по меньшей мере один продукт реакции между одноатомным спиртом и альдегидом и по меньшей мере один продукт реакции между многоатомным спиртом и альдегидом, улучшает способность к захвату сульфгидрильных соединений по сравнению с продуктами реакции индивидуальных спиртов. Такая композиция позволяет: (i) снизить уровень дозы акцептора для получения того же уровня остаточного количества сульфгидрильного соединения, и/или (ii) достичь более низкого уровня остаточного количества сульфгидрильного соединения с тем же уровнем дозы акцептора. Кроме того, в комбинации с по меньшей мере одним продуктом реакции формальдегида и амина (далее также называемым синергистом) кинетика удаления H2S и/или меркаптанов, обеспечиваемая продуктами реакции одноатомного спирта и многоатомного спирта с альдегидом, может быть значительно ускорена. В альтернативном варианте или в дополнение к первым двум компонентам композиции, добавка агента подавления твердых веществ в качестве дополнительной синергетической добавки способствует удалению продуктов сульфгидрильных реакций в непрерывных процессах очистки. Кроме того, такая добавка продлевает время прорыва газа сульфгидрильных соединений в контактной башне, содержащей продукт реакции одноатомного спирта и многоатомного спирта с альдегидом.Surprisingly, a composition comprising at least one reaction product between a monohydric alcohol and an aldehyde and at least one reaction product between a polyhydric alcohol and an aldehyde has been found to improve the capturing capacity of sulfhydryl compounds compared to the reaction products of individual alcohols. Such a composition allows: (i) to lower the dose level of the scavenger to obtain the same level of residual sulfhydryl compound, and/or (ii) to achieve a lower level of residual sulfhydryl compound with the same dose level of the scavenger. In addition, in combination with at least one formaldehyde-amine reaction product (hereinafter also referred to as a synergist), the H2S and/or mercaptan removal kinetics provided by the reaction products of a monohydric alcohol and a polyhydric alcohol with an aldehyde can be significantly accelerated. Alternatively, or in addition to the first two components of the composition, the addition of a solids suppressant as an additional synergistic additive aids in the removal of sulfhydryl reaction products in continuous purification processes. In addition, such an additive prolongs the gas breakthrough time of sulfhydryl compounds in the contact tower containing the reaction product of monohydric alcohol and polyhydric alcohol with aldehyde.
Использование синергиста и/или дополнительного синергиста по изобретению позволяет смешанным полуацеталям и ацеталям намного эффективнее реагировать с сульфгидрильными соединениями и особенно с H2S. Механизм, который, как считают, участвует в этой реакции, но который не должен рассматриваться как ограничивающий изобретение каким-либо образом, основан на вероятности того, что синергетический компонент предпочтительно реагирует с H2S, образуя промежуточный реакционный комплекс, который затем, в свою очередь, реагирует с молекулой полуацеталя, соответственно ацеталя, реформируя молекулу синергиста и высвобождая соответствующий спирт, присутствующий в ацетале. После процесса удаления H2S остаточный синергист действует как ингибитор коррозии, защищая целостность трубопроводов и оборудования, в котором его применяют.The use of the synergist and/or additional synergist of the invention allows mixed hemiacetals and acetals to react much more efficiently with sulfhydryl compounds and especially with H2S. The mechanism believed to be involved in this reaction, but which should not be construed as limiting the invention in any way, is based on the possibility that the synergistic component preferentially reacts with H2S to form an intermediate reaction complex which then, in turn, reacts with the hemiacetal or acetal molecule, reforming the synergist molecule and releasing the corresponding alcohol present in the acetal. After the H2S removal process, the residual synergist acts as a corrosion inhibitor, protecting the integrity of pipelines and equipment in which it is used.
В объеме настоящей заявки выражения полуацеталь и ацеталь охватывают продукты реакции спирта с альдегидом. Выражение (полу)ацетали охватывает полуацетали, ацетали и их смеси, которые часто образуются во время реакции спиртов и карбонильных соединений.Within the scope of this application, the expressions hemiacetal and acetal cover the reaction products of an alcohol with an aldehyde. The expression (hemi)acetals covers hemiacetals, acetals and mixtures thereof, which are often formed during the reaction of alcohols and carbonyl compounds.
В первом аспекте изобретения раскрывается композиция, включающая:In a first aspect of the invention, a composition is disclosed comprising:
I) по меньшей мере один продукт реакции между не содержащим азота одноатомным спиртом и альдегидом иI) at least one reaction product between a nitrogen-free monohydric alcohol and an aldehyde, and
II) по меньшей мере один продукт реакции между не содержащим азота многоатомным спиртом и альдегидом.II) at least one reaction product between a nitrogen-free polyhydric alcohol and an aldehyde.
Во втором аспекте изобретения раскрывается композиция, включающая:In a second aspect of the invention, a composition is disclosed comprising:
I) по меньшей мере один продукт реакции между не содержащим азота одноатомным спиртом и альдегидом иI) at least one reaction product between a nitrogen-free monohydric alcohol and an aldehyde, and
II) по меньшей мере один продукт реакции между не содержащим азота многоатомным спиртом и альдегидом, иii) at least one reaction product between a nitrogen-free polyhydric alcohol and an aldehyde, and
III) по меньшей мере один продукт реакции формальдегида и аммиака и/или амина, выбранный из группы, состоящей из первичных алкиламинов, имеющих от 1 до 4 атомов углерода, и первичных гидроксиалкиламинов, имеющих от 2 до 4 атомов углерода.iii) at least one reaction product of formaldehyde and ammonia and/or amine selected from the group consisting of primary alkylamines having from 1 to 4 carbon atoms and primary hydroxyalkylamines having from 2 to 4 carbon atoms.
В третьем аспекте изобретения раскрывается композиция, содержащая:In a third aspect of the invention, a composition is disclosed comprising:
I) по меньшей мере один продукт реакции между не содержащим азота одноатомным спиртом иI) at least one reaction product between a nitrogen-free monohydric alcohol and
- 2 039954 альдегидом,- 2 039954 aldehyde,
II) по меньшей мере один продукт реакции между не содержащим азота многоатомным спиртом и альдегидом,ii) at least one reaction product between a nitrogen-free polyhydric alcohol and an aldehyde,
III) по меньшей мере один продукт реакции формальдегида и аммиака и/или амина, выбранный из группы, состоящей из первичных алкиламинов, имеющих от 1 до 4 атомов углерода, и первичных гидроксиалкиламинов, имеющих от 2 до 4 атомов углерода, иiii) at least one reaction product of formaldehyde and ammonia and/or amine selected from the group consisting of primary alkylamines having from 1 to 4 carbon atoms and primary hydroxyalkylamines having from 2 to 4 carbon atoms, and
IV) по меньшей мере одно неорганическое или органическое щелочное соединение, которое функционирует в качестве агента подавления твердых веществ.IV) at least one inorganic or organic alkaline compound that functions as a solids suppressant.
В четвертом аспекте изобретения раскрывается применение композиции по первому, второму или третьему аспекту изобретения в качестве акцептора для сульфгидрильных соединений для использования в нефтепромысловых операциях и технологических системах.A fourth aspect of the invention discloses the use of the composition of the first, second or third aspect of the invention as a scavenger for sulfhydryl compounds for use in oilfield operations and process systems.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения по меньшей мере один деэмульгатор (V) и/или ингибитор коррозии (VI) присутствует в любом аспекте изобретения.In preferred embodiments of the invention, at least one demulsifier (V) and/or corrosion inhibitor (VI) is present in any aspect of the invention.
Группа I.Group I
Соединение группы I представляет собой продукт реакции одноатомного спирта и альдегида. Одноатомный спирт не содержит азота.The group I compound is the reaction product of a monohydric alcohol and an aldehyde. Monohydric alcohol does not contain nitrogen.
Предпочтительными одноатомными спиртами, используемыми в качестве исходных материалов, являются алкильные, арильные и арилалкильные спирты, содержащие одну гидроксигруппу и от 1 до 15 атомов углерода, более предпочтительно от 1 до 10 атомов углерода, и особенно от 2 до 5 атомов углерода, например от 1 до 5, от 2 до 15 или от 2 до 10 атомов углерода. Гидроксильная группа предпочтительных спиртов связана с алифатическим, алициклическим и/или ароматическим компонентом, предпочтительно с алифатическим, алициклическим и/или ароматическим углеводородным компонентом, и более конкретно с алифатическим или циклоалифатическим компонентом. Алифатические и циклоалифатические компоненты могут быть насыщенными или ненасыщенными, предпочтительно они являются насыщенными. Алифатические компоненты с 3 или более атомами углерода могут быть линейными или разветвленными. Более конкретно, одноатомный спирт может быть алифатическим. В частности, спирт может представлять собой алкиловый спирт. Примерами предпочтительных спиртов являются метанол, этанол, пропанол, изопропанол, н-бутанол, изобутанол, трет-бутанол и различные изомеры пентанола, гексанола, гептанола и октанола, как, например, 2-этилгексанол, и их смеси. Особо предпочтительными являются метанол и этанол.Preferred monohydric alcohols used as starting materials are alkyl, aryl and arylalkyl alcohols containing one hydroxy group and from 1 to 15 carbon atoms, more preferably from 1 to 10 carbon atoms, and especially from 2 to 5 carbon atoms, for example from 1 up to 5, 2 to 15 or 2 to 10 carbon atoms. The hydroxyl group of preferred alcohols is linked to an aliphatic, alicyclic and/or aromatic moiety, preferably an aliphatic, alicyclic and/or aromatic hydrocarbon moiety, and more specifically to an aliphatic or cycloaliphatic moiety. Aliphatic and cycloaliphatic components may be saturated or unsaturated, preferably they are saturated. Aliphatic components with 3 or more carbon atoms may be linear or branched. More specifically, the monohydric alcohol may be aliphatic. In particular, the alcohol may be an alkyl alcohol. Examples of preferred alcohols are methanol, ethanol, propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, t-butanol and the various isomers of pentanol, hexanol, heptanol and octanol, such as 2-ethylhexanol, and mixtures thereof. Particularly preferred are methanol and ethanol.
Предпочтительные альдегиды, используемые в качестве исходных материалов, содержат одну или несколько карбонильных групп, более предпочтительно одну или две карбонильные группы и особенно предпочтительно одну карбонильную группу. Кроме того, предпочтительные альдегиды содержат от 1 до 10 атомов углерода, более предпочтительно от 1 до 7 и особенно предпочтительно от 1 до 4 атомов углерода. В предпочтительных альдегидах карбонильная группа несет один алифатический, алициклический и/или ароматический заместитель, более предпочтительно алифатический, алициклический и/или ароматический углеводородный заместитель. Предпочтительные алифатические и циклоалифатические заместители могут быть насыщенными или ненасыщенными, наиболее предпочтительно они являются насыщенными.Preferred aldehydes used as starting materials contain one or more carbonyl groups, more preferably one or two carbonyl groups, and particularly preferably one carbonyl group. In addition, preferred aldehydes contain 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 7, and particularly preferably 1 to 4 carbon atoms. In preferred aldehydes, the carbonyl group bears one aliphatic, alicyclic and/or aromatic substituent, more preferably an aliphatic, alicyclic and/or aromatic hydrocarbon substituent. Preferred aliphatic and cycloaliphatic substituents may be saturated or unsaturated, most preferably they are saturated.
В предпочтительном варианте осуществления карбонильное соединение представляет собой альдегид, более предпочтительно моно- или диальдегид и особенно предпочтительно формальдегид. Следует понимать, что термины альдегид и формальдегид включают предшественники, такие как, например, параформальдегид, формалин и другие химические формы, из которых основная структура НСНО может быть высвобождена во время реакции со спиртом. Другие подходящие альдегиды включают, например, ацетальдегид, пропиональдегид, бутиральдегид, глутаральдегид и глиоксаль.In a preferred embodiment, the carbonyl compound is an aldehyde, more preferably mono- or dialdehyde, and particularly preferably formaldehyde. The terms aldehyde and formaldehyde are to be understood to include precursors such as, for example, paraformaldehyde, formalin, and other chemical forms from which the basic HCHO structure can be released during reaction with an alcohol. Other suitable aldehydes include, for example, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, glutaraldehyde and glyoxal.
При необходимости могут быть использованы смеси двух или более карбонильных соединений, например двух или более альдегидов, упомянутых выше, например формальдегида и одного или нескольких других альдегидов.If necessary, mixtures of two or more carbonyl compounds can be used, for example two or more of the aldehydes mentioned above, for example formaldehyde and one or more other aldehydes.
В реакции между одноатомным спиртом и альдегидом часть или все спирты могут быть превращены в полуацетали и/или ацетали. В предпочтительном варианте осуществления продукт реакции представляет собой полуацеталь. В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере 50 мол.% спирта, более предпочтительно от 60 до 99 мол.% спирта, особенно от 65 до 95 мол.% спирта и особо предпочтительно от 70 до 90 мол.% спирта, что соответствует, например, более 60 мол.%, более 65 мол.%, более 70 мол.% спирта или от 50 до 99 мол.%, от 50 до 95 мол.%, от 50 до 90 мол.%, от 60 до 95 мол.%, от 60 до 90 мол.%, от 65 до 99 мол.%, от 65 до 90 мол.%, от 70 до 99 мол.% или от 70 до 95 мол.% спирта, превращается в полуацетали и/или ацетали. В случае, если степень конверсии низка, в композиции остается некоторое количество непрореагировавшего одноатомного спирта. Наличие остаточного спирта в реакционной смеси оказалось выгодным, так как при его реакции с сульфгидрильными соединениями часто снижается образование твердого осадка. Кроме того, оставшийся спирт будет действовать, как растворитель.In the reaction between a monohydric alcohol and an aldehyde, some or all of the alcohols may be converted to hemiacetals and/or acetals. In a preferred embodiment, the reaction product is a hemiacetal. In a preferred embodiment, at least 50 mole % alcohol, more preferably 60 to 99 mole % alcohol, especially 65 to 95 mole % alcohol, and particularly preferably 70 to 90 mole % alcohol, which corresponds, for example, to more than 60 mol.%, more than 65 mol.%, more than 70 mol.% alcohol or from 50 to 99 mol.%, from 50 to 95 mol.%, from 50 to 90 mol.%, from 60 to 95 mol.% , from 60 to 90 mol.%, from 65 to 99 mol.%, from 65 to 90 mol.%, from 70 to 99 mol.% or from 70 to 95 mol.% alcohol, turns into hemiacetals and/or acetals. If the degree of conversion is low, some unreacted monohydric alcohol remains in the composition. The presence of residual alcohol in the reaction mixture proved to be advantageous, since its reaction with sulfhydryl compounds often reduces the formation of a solid precipitate. In addition, the remaining alcohol will act as a solvent.
Группа II.Group II.
Соединение группы II представляет собой продукт реакции многоатомного спирта и альдегида.The group II compound is the reaction product of a polyhydric alcohol and an aldehyde.
- 3 039954- 3 039954
Многоатомный спирт не содержит азота.Polyhydric alcohol does not contain nitrogen.
Предпочтительные многоатомные спирты, используемые в качестве исходных материалов, содержат от 2 до 20 атомов углерода и две или более гидроксильные группы. Предпочтительный многоатомный спирт содержит от 2 до 6, более предпочтительно от 3 до 6 гидроксильных групп. Предпочтительные многоатомные спирты содержат от 2 до 50, более предпочтительно от 2 до 20 и особенно от 3 до 10 атомов углерода, например от 2 до 10 атомов углерода, от 3 до 50 атомов углерода или от 3 до 20 атомов углерода. Предпочтительно они являются алифатическими. Примерами предпочтительных многоатомных спиртов являются этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль, пентандиол, неопентилгликоль, гександиол, глицерин, пентаэритрит, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, олигомер глицерина с 215 и особенно 3-10, как, например с 2-10 или 3-15 повторяющимися звеньями, молекула сахара (т.е. моносахаридное или дисахаридное соединение) или поливиниловый спирт с низкой молекулярной массой, так что продукт реакции с карбонильным исходным материалом остается жидкостью. Предпочтительно количество гидроксильных групп в многоатомном спирте является более низким или не превышает число атомов углерода. Наиболее предпочтительными полиолами являются этиленгликоль и глицерин.Preferred polyhydric alcohols used as starting materials contain from 2 to 20 carbon atoms and two or more hydroxyl groups. The preferred polyhydric alcohol contains from 2 to 6, more preferably from 3 to 6 hydroxyl groups. Preferred polyhydric alcohols contain 2 to 50, more preferably 2 to 20 and especially 3 to 10 carbon atoms, eg 2 to 10 carbon atoms, 3 to 50 carbon atoms or 3 to 20 carbon atoms. Preferably they are aliphatic. Examples of preferred polyhydric alcohols are ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, pentanediol, neopentyl glycol, hexanediol, glycerin, pentaerythritol, diethylene glycol, triethylene glycol, glycerol oligomer with 215 and especially 3-10, such as with 2-10 or 3-15 repeating units, the molecule sugar (ie, a monosaccharide or disaccharide compound) or low molecular weight polyvinyl alcohol so that the reaction product with the carbonyl starting material remains a liquid. Preferably, the number of hydroxyl groups in the polyhydric alcohol is lower or does not exceed the number of carbon atoms. The most preferred polyols are ethylene glycol and glycerin.
Предпочтительными альдегидами, используемыми в качестве исходных веществ для соединений группы II, являются альдегиды, которые уже были описаны выше в отношении группы I. Наиболее предпочтительным альдегидом для соединений II группы является формальдегид. Альдегид, используемый для реакции с многоатомным спиртом, может быть таким же, как тот, который используется для одноатомного спирта, или он может быть другим.The preferred aldehydes used as starting materials for Group II compounds are those already described above with respect to Group I. The most preferred aldehyde for Group II compounds is formaldehyde. The aldehyde used to react with the polyhydric alcohol may be the same as that used for the monohydric alcohol, or it may be different.
В реакции между многоатомным спиртом и альдегидом часть гидроксильных групп или все гидроксильные группы могут быть превращены в полуацетали и/или ацетали. В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере 50 мол.% гидроксильных групп, более предпочтительно от 60 до 99 мол.% гидроксильных групп, особенно от 65 до 95 мол.% гидроксильных групп и особо предпочтительно от 70 до 90 мол.% гидроксильных групп, например более 60 мол.%, более 65 мол.%, более 70 мол.% спирта или от 50 до 99 мол.%, от 50 до 95 мол.%, от 50 до 90 мол.%, от 60 до 95%, от 60 до 90 мол.%, от 65 до 99 мол.%, от 65 до 90 мол.%, от 70 до 99 мол.% или от 70 до 95 мол.% гидроксильных групп превращаются в полуацетали и/или ацетали. В случае, если степень конверсии низка, в композиции остается непрореагировавший многоатомный спирт. Наличие остаточных гидроксильных групп в реакционной смеси оказалось выгодным, так как при их реакции с сульфгидрильными соединениями снижается образование твердого осадка.In the reaction between a polyhydric alcohol and an aldehyde, some or all of the hydroxyl groups can be converted to hemiacetals and/or acetals. In a preferred embodiment, at least 50 mole % hydroxyl groups, more preferably 60 to 99 mole % hydroxyl groups, especially 65 to 95 mole % hydroxyl groups, and particularly preferably 70 to 90 mole % hydroxyl groups, e.g. more than 60 mol.%, more than 65 mol.%, more than 70 mol.% alcohol or from 50 to 99 mol.%, from 50 to 95 mol.%, from 50 to 90 mol.%, from 60 to 95%, from 60 to 90 mol%, 65 to 99 mol%, 65 to 90 mol%, 70 to 99 mol% or 70 to 95 mol% of the hydroxyl groups are converted to hemiacetals and/or acetals. If the degree of conversion is low, unreacted polyhydric alcohol remains in the composition. The presence of residual hydroxyl groups in the reaction mixture turned out to be advantageous, since their reaction with sulfhydryl compounds reduces the formation of a solid precipitate.
В особенно предпочтительном варианте осуществления продукт реакции преимущественно представляет собой полуацеталь, полученный из многоатомного спирта. Особенно предпочтительными являются продукты реакции, в которых соотношение между полуацеталями и ацеталями на молярной основе составляет от 50:1 до 1:10 и предпочтительно от 20:1 до 1:2, например от 50:1 до 1:2 или от 20:1 до 1:10.In a particularly preferred embodiment, the reaction product is predominantly a hemiacetal derived from a polyhydric alcohol. Particularly preferred are reaction products in which the ratio between hemiacetals and acetals on a molar basis is from 50:1 to 1:10 and preferably from 20:1 to 1:2, for example from 50:1 to 1:2 or from 20:1 until 1:10.
Предпочтительные многоатомные полуацетальные соединения, которые можно использовать в качестве акцептора, описываются структурами (2)-(5) ниже:Preferred polyhydric hemiacetal compounds that can be used as an acceptor are described by structures (2)-(5) below:
гдеWhere
R1 представляет собой Н или C1-C8-алкил иR1 is H or C 1 -C 8 -alkyl and
R2 представляет собой Н или CH2OH;R2 is H or CH2OH;
НО^^О--(СН2)Р--О--R2 (2а) где р представляет собой число от 2 до 10 иHO^^O--(CH 2 ) P --O--R 2 (2a) where p is a number from 2 to 10 and
R2 представляет собой Н или CH2OH;R2 is H or CH2OH;
где ^R4 where ^R 4
НО (3)BUT (3)
OR3 OR 3
R3 и R4 независимо представляют собой Н или CH2OH;R 3 and R 4 are independently H or CH2OH;
где m составляет от 1 до 10, предпочтительно 1 или 2.where m is from 1 to 10, preferably 1 or 2.
Наиболее предпочтительными являются структуры, полученные либо из глицерина, либо из этиленгликоля. Они соответствуют формулам (3) и (4), или формуле (2), где R1 представляет собой Н.Most preferred are structures derived from either glycerol or ethylene glycol. They correspond to formulas (3) and (4), or formula (2), where R1 is H.
В другом специфическом предпочтительном варианте осуществления полуацеталь может иметь структуру, представленную ниже.In another specific preferred embodiment, the hemiacetal may have the structure shown below.
- 4 039954- 4 039954
гдеWhere
R5 представляет собой Н, CH3, (CH2)zCH3, с тем условием, что не все из R5 являются водородом, z составляет от 1 до 10 и х составляет от 1 до 5.R5 is H, CH3, (CH2) z CH 3 , with the proviso that not all of R 5 are hydrogen, z is 1 to 10, and x is 1 to 5.
Реакции альдегидов и кетонов со спиртами описаны в литературе. Formaldehyde, стр. 265, Joseph Frederic Walker, переиздание 1975, Robert E. Krieger Publishing Company Inc. раскрывает, что полуацетали получают, когда формальдегид и спирты объединяются в нейтральных или щелочных условиях, и что они легко образуются в случае первичных и вторичных спиртов.The reactions of aldehydes and ketones with alcohols are described in the literature. Formaldehyde, p. 265, Joseph Frederic Walker, reprint 1975, Robert E. Krieger Publishing Company Inc. discloses that hemiacetals are produced when formaldehyde and alcohols are combined under neutral or basic conditions, and that they are easily formed in the case of primary and secondary alcohols.
Синтез соединений группы I и группы II может быть отдельными реакциями. Предпочтительно его осуществляют в ходе одновременной реакции с использованием одного сосуда путем загрузки смеси одноатомного спирта и многоатомного спирта и взаимодействия этой смеси с альдегидом. Реакция в одном сосуде особенно предпочтительна, когда альдегид, используемый для реакции с одноатомным спиртом, является тем же, что и альдегид, используемый для реакции с многоатомным спиртом.The synthesis of group I and group II compounds may be separate reactions. Preferably, it is carried out in a single vessel simultaneous reaction by loading a mixture of a monohydric alcohol and a polyhydric alcohol and reacting this mixture with an aldehyde. The one-pot reaction is particularly preferred when the aldehyde used for the reaction with the monohydric alcohol is the same as the aldehyde used for the reaction with the polyhydric alcohol.
В ходе синтеза соединений группы I и группы II молярное отношение гидроксильных групп к карбонильным группам предпочтительно составляет от 20:1 до 1:5 и более предпочтительно от 10:1 до 1:2 и особенно от 2:1 до 1:1, как например, от 20:1 до 1:2 или от 20:1 до 1:1 или от 10:1 до 1:5 или от 10:1 до 1: 1 или от 2:1 до 1:5 или от 2:1 до 1:2.During the synthesis of compounds of group I and group II, the molar ratio of hydroxyl groups to carbonyl groups is preferably from 20:1 to 1:5 and more preferably from 10:1 to 1:2 and especially from 2:1 to 1:1, such as for example , 20:1 to 1:2 or 20:1 to 1:1 or 10:1 to 1:5 or 10:1 to 1:1 or 2:1 to 1:5 or 2:1 up to 1:2.
Группа III.Group III.
Компонент группы III является необязательным. Соединение группы III представляет собой продукт реакции формальдегида с аммиаком и/или амином, причем амин выбран из группы, состоящей из первичных алкиламинов, имеющих от 1 до 10 атомов углерода, и первичных гидроксиалкиламинов, имеющих от 2 до 10 атомов углерода. Эта группа включает синергетический компонент композиции по изобретению.The Group III component is optional. The group III compound is the reaction product of formaldehyde with ammonia and/or an amine, the amine being selected from the group consisting of primary alkylamines having 1 to 10 carbon atoms and primary hydroxyalkylamines having 2 to 10 carbon atoms. This group includes the synergistic component of the composition of the invention.
Предпочтительные первичные амины содержат от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительные первичные гидроксиамины с 2-4 атомами углерода. Особо предпочтительные первичные гидроксиамины соответствуют формуле (1)Preferred primary amines have 1 to 4 carbon atoms, preferred primary hydroxyamines have 2 to 4 carbon atoms. Particularly preferred primary hydroxyamines correspond to the formula (1)
HO-A-NH2 (1) где А представляет собой линейную или разветвленную алкиленовую группу с 2-4 атомами углерода.HO-A-NH2 (1) where A is a linear or branched alkylene group with 2-4 carbon atoms.
Примеры азотсодержащих соединений, подходящих для настоящего изобретения, включают: аммиак, метиламин, этиламин, пропиламин, изопропиламин, моноэтаноламин, 1-амино-2-пропанол, 3-амино1-пропанол, 2-амино-1-бутанол, 3-амино-1-бутанол, 3-амино-1-бутанол, 2-этоксипропиламин, 3этоксипропиламин, 1-метоксиизопропиламин и 2-метоксиэтиламин, но не ограничиваются ими.Examples of nitrogen compounds suitable for the present invention include: ammonia, methylamine, ethylamine, propylamine, isopropylamine, monoethanolamine, 1-amino-2-propanol, 3-amino-1-propanol, 2-amino-1-butanol, 3-amino-1 -butanol, 3-amino-1-butanol, 2-ethoxypropylamine, 3ethoxypropylamine, 1-methoxyisopropylamine and 2-methoxyethylamine, but are not limited to.
Азотсодержащее соединение и формальдегид можно подвергнуть взаимодействию в любом молярном отношении, с предпочтительным отношением от 1 моль альдегида на 10 моль азотсодержащего соединения до 10 моль альдегида на 1 моль азотсодержащего соединения, причем более предпочтительное отношение составляет от 1 моль альдегида на 5 моль азотсодержащего соединения до 5 моль альдегида на 1 моль азотсодержащего соединения, причем еще более предпочтительное отношение составляет от 1 моль альдегида на 3 моль азотсодержащего соединения до 3 моль альдегида на 1 моль азотсодержащего соединения, а наиболее предпочтительным отношением является 1 моль альдегида на 1 моль азотсодержащего соединения.The nitrogen-containing compound and formaldehyde can be reacted in any molar ratio, with a preferred ratio of 1 mol aldehyde per 10 mol nitrogen-containing compound to 10 mol aldehyde per 1 mol nitrogen-containing compound, with a more preferred ratio being from 1 mol aldehyde per 5 mol nitrogen-containing compound to 5 mol of aldehyde per 1 mol of nitrogen-containing compound, with an even more preferred ratio being from 1 mol of aldehyde per 3 mol of nitrogen-containing compound to 3 mol of aldehyde per 1 mol of nitrogen-containing compound, and the most preferred ratio is 1 mol of aldehyde per 1 mol of nitrogen-containing compound.
Структура аминаля, образованного в результате реакции формальдегида и азотсодержащего соединения, зависит от выбранного азотсодержащего соединения и выбранного молярного отношения между формальдегидом и азотсодержащим соединением, что очевидно специалистам в данной области техники. Аналогичным образом, можно также проводить реакции смеси вышеуказанных азотсодержащих соединений с образованием отдельных аминалей или смесей различных аминалей, что также очевидно среднему специалисту в данной области.The structure of the aminal formed from the reaction of formaldehyde and a nitrogen-containing compound depends on the selected nitrogen-containing compound and the selected molar ratio between formaldehyde and nitrogen-containing compound, which is obvious to those skilled in the art. Similarly, it is also possible to carry out the reaction of a mixture of the above nitrogen-containing compounds with the formation of individual aminals or mixtures of different aminals, which is also obvious to the average person skilled in the art.
В одном предпочтительном варианте осуществления продукт реакции соответствует формуле (1а)In one preferred embodiment, the reaction product is of formula (1a)
гдеWhere
R представляет собой Н или метил и n составляет 1 или 2.R is H or methyl; and n is 1 or 2.
- 5 039954- 5 039954
В особенно предпочтительном варианте осуществления R представляет собой CH3. В другом особенно предпочтительном варианте осуществления n составляет 1, a R представляет собой CH3. Наименование этого соединения - 3,3'-метиленбис-5-метилоксазолидин (МВО).In a particularly preferred embodiment, R is CH3. In another particularly preferred embodiment, n is 1 and R is CH3. The name of this compound is 3,3'-methylenebis-5-methyloxazolidine (MBO).
В другом предпочтительном варианте осуществления продукт реакции соответствует формуле (1b)In another preferred embodiment, the reaction product corresponds to formula (1b)
I , R где каждый R1 представляет собой С1-С4-алкил или С2-С4-гидроксиалкил. Примерами особенно предпочтительных соединений являются гексагидро-1,3,5-триметил-s-триазин, гексагидро-1,3,5-триэтилs-триазин, гексагидро-1,3,5-трис(гидроксиметил)-s-триазин и гексагидро-1,3,5-трис(2-гидроkсиэтил)-sтриазин.I , R where each R 1 represents C1-C 4 -alkyl or C2-C 4 -hydroxyalkyl. Examples of particularly preferred compounds are hexahydro-1,3,5-trimethyl-s-triazine, hexahydro-1,3,5-triethyls-triazine, hexahydro-1,3,5-tris(hydroxymethyl)-s-triazine and hexahydro- 1,3,5-tris(2-hydroxyethyl)-striazine.
Смеси различных продуктов реакции структур 1а и 1b одинаково пригодны. Заместители R и R1 могут быть одинаковыми или различными.Mixtures of different reaction products of structures 1a and 1b are equally suitable. The substituents R and R 1 may be the same or different.
ГруппаIV.Group IV.
Компонент IV группы является необязательным. Соединение группы IV представляет собой неорганическое или органическое щелочное соединение. Эта группа включает агент подавления твердых веществ.The Group IV component is optional. A group IV compound is an inorganic or organic alkaline compound. This group includes a solids suppressing agent.
Твердое вещество, обычно образующееся в ходе реакции соединений группы I и группы II с сероводородом, представляет собой 1,3,5-тритиан. Добавление щелочного соединения к соединениям групп I и II предотвращает или по меньшей мере замедляет образование слаборастворимого 1,3,5-тритиана при взаимодействии с сульфгидрильными соединениями. Не углубляясь в теорию, авторы полагают, что различные промежуточные соединения, например олигомеры полиоксиметиленсульфида, образуются и стабилизируются, благодаря присутствию щелочного соединения группы IV. За счет предотвращения образования твердых веществ акцепторная композиция остается гомогенной, и особенно применение в контактной башне позволяет более эффективно и количественно использовать (полу)ацетали соединений групп I и II и тем самым уменьшать количество необходимых химических веществ. Это может приводить к увеличению времени прорыва газа в таких способах очистки. Кроме того, в случае прямой подачи для непрерывной очистки от сульфгидрильных соединений, например в потоках природного газа, удаление жидких продуктов реакции осуществлять намного проще, чем удаление твердых веществ, и такие продукты реакции не приводят к засорению труб.The solid usually formed during the reaction of Group I and Group II compounds with hydrogen sulfide is 1,3,5-tritian. The addition of an alkaline compound to compounds of groups I and II prevents or at least slows down the formation of slightly soluble 1,3,5-tritian when reacted with sulfhydryl compounds. Without going into theory, the authors believe that various intermediate compounds, such as polyoxymethylene sulfide oligomers, are formed and stabilized due to the presence of a group IV alkaline compound. By preventing the formation of solids, the acceptor composition remains homogeneous, and especially the use in a contact tower allows more efficient and quantitative use of the (semi)acetals of the compounds of groups I and II and thereby reduces the amount of chemicals needed. This can lead to increased gas breakthrough times in such purification processes. In addition, in the case of a direct feed for continuous desulphurisation, such as in natural gas streams, the removal of liquid reaction products is much easier than the removal of solids, and such reaction products do not lead to clogging of the pipes.
Кроме того, в присутствии щелочного соединения группы IV стабильность соединений I и II повышается, а газирование формальдегида снижается или даже предотвращается. Это приводит к уменьшению уровня свободного формальдегида в пространстве над композицией и, таким образом, повышает безопасность персонала, работающего с композицией по изобретению.In addition, in the presence of an alkaline compound of group IV, the stability of compounds I and II is increased and the carbonation of formaldehyde is reduced or even prevented. This leads to a reduction in the level of free formaldehyde in the space above the composition and thus improves the safety of personnel working with the composition according to the invention.
Предпочтительно соединение группы IV является растворимым или смешиваемым со смесью соединений групп I и II. В еще одном предпочтительном варианте осуществления соединение группы IV растворимо или смешивается со смесью соединений групп I и II в присутствии водного растворителя.Preferably the group IV compound is soluble or miscible with a mixture of compounds of groups I and II. In another preferred embodiment, the group IV compound is soluble or miscible with a mixture of compounds of groups I and II in the presence of an aqueous solvent.
В предпочтительном варианте осуществления щелочное соединение выбрано из группы, состоящей из: IV(a)) солей щелочных металлов или солей щелочно-земельных металлов, IV(b)) аммиака, алкил-, арил- или алкилариламинов,In a preferred embodiment, the alkaline compound is selected from the group consisting of: IV(a)) alkali metal salts or alkaline earth metal salts, IV(b)) ammonia, alkyl-, aryl- or alkylarylamines,
IV(c)) гидроксиалкил-, гидроксиларил- или гидроксиалкилариламинов,IV(c)) hydroxyalkyl-, hydroxylaryl- or hydroxyalkylarylamines,
IV(d)) многофункциональных аминов иIV(d)) multifunctional amines and
IV(e)) смесей соединений групп IV(a)-IV(c).IV(e)) mixtures of compounds of groups IV(a)-IV(c).
В ариламине атом N связан с ароматической системой. В алкилариламине атом N может быть связан либо с ароматической системой, либо с алкильной группой.In arylamine, the N atom is bonded to the aromatic system. In alkylarylamine, the N atom can be bonded to either an aromatic system or an alkyl group.
Предпочтительные катионы солей щелочных и щелочно-земельных металлов IV(a) получены из лития, натрия, калия, рубидия, бериллия, магния, кальция и стронция, при этом особо предпочтительными являются натрий, калий и кальций. Предпочтительными анионами являются гидроксильные и карбонатные группы, причем гидроксильные является особо предпочтительным. Примерами предпочтительных солей щелочных или щелочно-земельных металлов являются LiOH, NaOH, KOH, Mg(OH)2, Ca(OH)2, Be(OH)2, Na2CO3, K2CO3, NaHCO3, KHCO3, BeCO3, MgCO3, CaCO3, Mg(HCO3h, Сα(HCOз)2 и их смеси. Особо предпочтительными солями щелочных и щелочно-земельных металлов группы IVa являются NaOH, KOH, Mg(OH)2 и Са(ОН)2.Preferred alkali and alkaline earth metal salt cations IV(a) are derived from lithium, sodium, potassium, rubidium, beryllium, magnesium, calcium and strontium, with sodium, potassium and calcium being particularly preferred. Preferred anions are hydroxyl and carbonate groups, with hydroxyl being particularly preferred. Examples of preferred alkali or alkaline earth metal salts are LiOH, NaOH, KOH, Mg(OH) 2 , Ca(OH) 2 , Be(OH)2, Na2CO3, K2CO3, NaHCO3, KHCO3, BeCO3, MgCO3, CaCO3, Mg( HCO3h, Cα(HCO3)2 and mixtures thereof Particularly preferred group IVa alkali and alkaline earth metal salts are NaOH, KOH, Mg(OH)2 and Ca(OH)2.
Аминами группы IV(b) могут быть первичные, вторичные или третичные амины. Предпочтительные амины имеют до 20 атомов углерода, более предпочтительно от 1 до 10 и особенно от 2 до 4 атомов углерода, например от 1 до 20, от 1 до 4, от 2 до 20 или от 2 до 10 атомов углерода. Предпочтительными гидрокарбильными остатками являются алкильные, арильные и алкиларильные остатки, причем алкильные остатки являются особенно предпочтительными. Особенно предпочтительными аминами являются алкиламины с 1-4 атомами углерода на алкильный остаток. Примерами особенно предпочтительных аминов являются метиламин, диметиламин, триметиламин, этиламин, диэтиламин, триэтиламин, пропиGroup IV(b) amines may be primary, secondary or tertiary amines. Preferred amines have up to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 and especially 2 to 4 carbon atoms, such as 1 to 20, 1 to 4, 2 to 20 or 2 to 10 carbon atoms. Preferred hydrocarbyl radicals are alkyl, aryl and alkylaryl radicals, with alkyl radicals being particularly preferred. Particularly preferred amines are alkylamines with 1-4 carbon atoms per alkyl moiety. Examples of particularly preferred amines are methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, propy
- 6 039954 ламин, изопропиламин и бутиламин.- 6 039954 lamin, isopropylamine and butylamine.
Гидроксиамином группы IV(c) может быть первичный, вторичный или третичный амин. Он может содержать одну, две или три гидрокси группы. В предпочтительном варианте осуществления каждый гидрокарбильный заместитель азота замещен не более чем одной гидрокси группой. Предпочтительные амины имеют до 20 атомов углерода, более предпочтительно от 1 до 10 и особенно от 2 до 4 атомов углерода, например от 1 до 20, от 1 до 4, от 2 до 20 или от 2 до 10 атомов углерода. Предпочтительными гидрокарбильными остатками являются алкильные, арильные и алкиларильные остатки, причем алкильные остатки являются особенно предпочтительными. Особенно предпочтительными гидроксиаминами являются гидроксиалкиламины с 1-4 атомами углерода на алкильный остаток. Примерами особенно предпочтительных гидрокси аминов группы IV(c) являются моноэтаноламин, диэтаноламин, 1-амино-2пропанол, 3-амино-1-пропанол, 2-амино-1-бутанол, 3-амино-1-бутанол, 2-этоксипропиламин, 3этоксипропиламин, 1-метоксиизопропиламин, 2-метоксиэтиламин, 2-(2-аминоэтокси)этанол, диметилэтаноламин, N-метилдиэтаноламин и монометилэтаноламин.The Group IV(c) hydroxyamine may be a primary, secondary or tertiary amine. It may contain one, two or three hydroxyl groups. In a preferred embodiment, each hydrocarbyl nitrogen substituent is substituted with no more than one hydroxy group. Preferred amines have up to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 and especially 2 to 4 carbon atoms, such as 1 to 20, 1 to 4, 2 to 20 or 2 to 10 carbon atoms. Preferred hydrocarbyl radicals are alkyl, aryl and alkylaryl radicals, with alkyl radicals being particularly preferred. Particularly preferred hydroxyamines are hydroxyalkylamines with 1-4 carbon atoms per alkyl moiety. Examples of particularly preferred Group IV(c) hydroxyamines are monoethanolamine, diethanolamine, 1-amino-2-propanol, 3-amino-1-propanol, 2-amino-1-butanol, 3-amino-1-butanol, 2-ethoxypropylamine, 3ethoxypropylamine , 1-methoxyisopropylamine, 2-methoxyethylamine, 2-(2-aminoethoxy)ethanol, dimethylethanolamine, N-methyldiethanolamine, and monomethylethanolamine.
Предпочтительные многофункциональные амины группы IV(d) содержат помимо аминогруппы по меньшей мере одну дополнительную функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из аминогрупп, простых эфирных групп и кислотных групп или сложного эфира, амида или его соли. Предпочтительные многофункциональные амины имеют до 50 атомов углерода, более предпочтительно от 1 до 20 и особенно от 2 до 10 атомов углерода, например от 1 до 50, от 1 до 10, от 2 до 50 или от 2 до 20 атомов углерода. Углеводородные цепи могут быть линейными, разветвленными и/или циклическими. В предпочтительном варианте осуществления они содержат от 1 до 10 и особенно от 2 до 5, например от 1 до 5 дополнительных аминогрупп и/или эфирных групп. Предпочтительно амино- и/или эфирные группы разделены по меньшей мере двумя атомами углерода. Примерами особо предпочтительных многофункциональных аминов группы IV(d) являются этилендиамин, диэтилентриамин, триэтилентетрамин, тетраэтиленпентамин, поли(этиленимин), пропилендиамин, дипропилентриамин, N,N-диметилдипропилентриамин, аминоэтиленпиперазин, аминоэтилэтаноламин; талловый жирный пропилендиамин, этоксилированный с 2-20 моль этиленоксида; олеиламин, этоксилированный с 2-20 моль этиленоксида; морфолин и пиперазин.Preferred group IV(d) multifunctional amines contain, in addition to the amino group, at least one additional functional group selected from the group consisting of amino groups, ether groups and acid groups or an ester, an amide or a salt thereof. Preferred multifunctional amines have up to 50 carbon atoms, more preferably 1 to 20 and especially 2 to 10 carbon atoms, such as 1 to 50, 1 to 10, 2 to 50 or 2 to 20 carbon atoms. Hydrocarbon chains may be linear, branched and/or cyclic. In a preferred embodiment, they contain from 1 to 10 and especially from 2 to 5, for example from 1 to 5 additional amino groups and/or ether groups. Preferably the amino and/or ether groups are separated by at least two carbon atoms. Examples of particularly preferred group IV(d) multifunctional amines are ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, poly(ethyleneimine), propylenediamine, dipropylenetriamine, N,N-dimethyldipropylenetriamine, aminoethylenepiperazine, aminoethylethanolamine; tallow fatty propylenediamine ethoxylated with 2-20 moles of ethylene oxide; oleylamine ethoxylated with 2-20 moles of ethylene oxide; morpholine and piperazine.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления многофункциональные амины группы IV(d) содержат помимо аминогруппы кислотную группу или сложный эфир, амид или соль. Предпочтительными кислотными группами являются сульфоновые кислоты, фосфорные кислоты и карбоновые кислоты. Особо предпочтительными многофункциональными аминами, несущими группу карбоновой кислоты, являются аминокислоты. Предпочтительные аминокислоты включают протеиногенные и непротеиногенные аминокислоты. Аминогруппа и группа карбоновой кислоты могут быть расположены на одних и тех же или разных атомов углерода. Группы карбоновой кислоты и другие кислотные группы особо предпочтительны в их нейтрализованной форме, например в виде щелочных или щелочноземельных солей. Особо предпочтительные аминокислоты содержат дополнительные функциональные группы, включая гидроксильные, карбоксильные, амидные, эфирные, гуанидино, гидроксифенильные, имидазолильные и/или дополнительные аминогруппы. Примерами предпочтительных многофункциональных аминов, несущих кислотную группу, являются глицин, аланин, лейцин, изолейцин, пролин, серин, треонин, аспарагин, глутамин, фенилаланин, триптофан, тирозин, валин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, метионин, саркозин и таурин и их карбоксилатные соли с натрием и/или калием. Особо предпочтительными аминокислотами являются глицин, лизин, гистидин и аргинин.In yet another preferred embodiment, the group IV(d) multifunctional amines contain, in addition to the amino group, an acid group or an ester, an amide or a salt. Preferred acid groups are sulfonic acids, phosphoric acids and carboxylic acids. Particularly preferred multifunctional amines bearing a carboxylic acid group are amino acids. Preferred amino acids include proteinogenic and non-proteinogenic amino acids. The amino group and the carboxylic acid group may be located on the same or different carbon atoms. The carboxylic acid groups and other acidic groups are particularly preferred in their neutralized form, for example in the form of alkali or alkaline earth salts. Particularly preferred amino acids contain additional functional groups, including hydroxyl, carboxyl, amide, ether, guanidino, hydroxyphenyl, imidazolyl and/or additional amino groups. Examples of preferred multifunctional amines bearing an acidic group are glycine, alanine, leucine, isoleucine, proline, serine, threonine, asparagine, glutamine, phenylalanine, tryptophan, tyrosine, valine, aspartic acid, glutamic acid, methionine, sarcosine, and taurine, and their carboxylate compounds. salts with sodium and/or potassium. Particularly preferred amino acids are glycine, lysine, histidine and arginine.
Когда используют смеси IV(d) щелочных соединений групп IV(a)-IV(c), они могут содержать 2 или более, предпочтительно от 2 до 10 и особенно от 3 до 5, например два, три, четыре или пять различных компонентов, выбранных из групп IV(a)-IV(c). Доля каждого отдельного соединения в смеси соединений IV(a)-IV(c) предпочтительно составляет от 5 до 95 мас.%, более предпочтительно от 10 до 90 мас.% и особенно от 20 до 80 мас.%, например от 5 до 90 мас.%, от 5 до 80 мас.%, от 10 до 95 мас.%, от 10 до 80 мас.%, от 20 до 95 мас.% или от 20 до 90 мас.%.When mixtures IV(d) of alkaline compounds of groups IV(a)-IV(c) are used, they may contain 2 or more, preferably 2 to 10 and especially 3 to 5, for example two, three, four or five different components, selected from groups IV(a)-IV(c). The proportion of each individual compound in the mixture of compounds IV(a)-IV(c) is preferably 5 to 95 wt.%, more preferably 10 to 90 wt.% and especially 20 to 80 wt.%, for example 5 to 90 wt.%, from 5 to 80 wt.%, from 10 to 95 wt.%, from 10 to 80 wt.%, from 20 to 95 wt.% or from 20 to 90 wt.%.
Группа V.Group V
Компонент V группы является необязательным. Эта группа включает антиэмульгаторы, деэмульгаторы и/или неэмульгаторы. Целью присутствия соединений группы V является предотвращение образования эмульсий во время процесса очистки и повышение эффективности процесса очистки. Часто сульфиды металлов, например сульфид железа, образуются, например, при коррозии трубопроводов и оборудования в присутствии сульфгидрильных соединений. В виде тонкодисперсных твердых частиц эти вещества накапливаются на границе раздела нефти и воды, тем самым стабилизируя воду, присутствующую в масле, и образуя стабильную эмульсию, которая может влиять на разделение фаз и доступность сульфгидрильных соединений, подлежащих удалению. Назначение антиэмульгатора, деэмульгатора и/или неэмульгатора заключается в разрушении эмульсии нефть/вода путем создания предпочтительной увлажненной водой поверхности на сульфиде металла, а также в изменении поверхностного натяжения на границе раздела нефть/вода, стабилизируемой сульфидами металлов, с целью коалесценции эмульсии.The V group component is optional. This group includes anti-emulsifiers, demulsifiers and/or non-emulsifiers. The purpose of the presence of the group V compounds is to prevent the formation of emulsions during the cleaning process and to increase the efficiency of the cleaning process. Often, metal sulfides, such as iron sulfide, are formed, for example, during corrosion of pipelines and equipment in the presence of sulfhydryl compounds. As fine solids, these substances accumulate at the interface between oil and water, thereby stabilizing the water present in the oil and forming a stable emulsion that can affect phase separation and the availability of sulfhydryl compounds to be removed. The purpose of the anti-emulsifier, demulsifier and/or non-emulsifier is to break the oil/water emulsion by creating a preferred water wetted surface on the metal sulfide, and to change the surface tension at the oil/water interface stabilized by the metal sulfides to coalesce the emulsion.
В предпочтительном варианте осуществления антиэмульгатор группы V является частью композиции по изобретению, содержащей соединения групп I и II; групп I, II и III; групп I, II и IV или групп I, II,In a preferred embodiment, the group V anti-emulsifier is part of a composition of the invention containing compounds of groups I and II; groups I, II and III; groups I, II and IV or groups I, II,
- 7 039954- 7 039954
III и IV. Предпочтительными антиэмульгаторами являются полимерные неионные поверхностноактивные вещества, включая полисорбаты; полимеры, содержащие этиленоксид; полимеры, содержащие пропиленоксид; сополимеры этиленоксида и пропиленоксида; алкилполиглюкозиды, такие как децилмальтозид; алкилфенол-этоксилаты и этоксилированные и/или пропоксилированные алкилфенолформальдегидные смолы, но не ограничиваясь только этим. Антиэмульгатор может также быть жирным спиртом, алкоксилированным с 1-200 моль, предпочтительно с 2-100 моль и особенно с 5-50 моль, например с 1-100 моль или 1-50 моль или 2-50 моль или 5-100 моль алкиленоксида. Примерами предпочтительных алкиленоксидов являются этиленоксид, пропиленоксид и их смеси; предпочтительные жирные спирты имеют С4-C36-алкильный остаток и особенно С8-С24-алкильный остаток, например С4-С24алкильный остаток или С8-C32-алкильный остаток, такие как цетиловый спирт и олеиловый спирт.III and IV. Preferred anti-emulsifiers are polymeric non-ionic surfactants, including polysorbates; polymers containing ethylene oxide; polymers containing propylene oxide; copolymers of ethylene oxide and propylene oxide; alkyl polyglucosides such as decyl maltoside; alkylphenol ethoxylates; and, but not limited to, ethoxylated and/or propoxylated alkylphenol formaldehyde resins. The anti-emulsifier can also be a fatty alcohol alkoxylated with 1-200 moles, preferably 2-100 moles and especially 5-50 moles, for example with 1-100 moles or 1-50 moles or 2-50 moles or 5-100 moles of alkylene oxide. . Examples of preferred alkylene oxides are ethylene oxide, propylene oxide and mixtures thereof; preferred fatty alcohols have a C 4 -C 36 alkyl radical and especially a C 8 -C 24 alkyl radical, for example a C 4 -C 24 alkyl radical or a C 8 -C 32 alkyl radical, such as cetyl alcohol and oleyl alcohol.
В предпочтительном варианте осуществления антиэмульгатор представляет собой соединение формулы (6)In a preferred embodiment, the anti-emulsifier is a compound of formula (6)
гдеWhere
R10 представляет собой C2-C4-алкилен;R 10 is C 2 -C 4 alkylene;
R11 представляет собой C1-С18-алкил;R11 is C 1 -C 18 alkyl;
k является числом от 1 до 200;k is a number from 1 to 200;
m является числом от 1 до 100.m is a number from 1 to 100.
В предпочтительном варианте осуществления R10 представляет собой этиленовую или пропиленовую группу. R10 может представлять собой смеси различных С2-С4 алкиленовых групп, предпочтительно этиленовых и пропиленовых групп.In a preferred embodiment, R 10 is an ethylene or propylene group. R 10 may be mixtures of various C 2 -C 4 alkylene groups, preferably ethylene and propylene groups.
В другом предпочтительном варианте осуществления R11 представляет собой С4-С12 алкильную группу, более предпочтительно третичную бутильную группу или изононильную группу.In another preferred embodiment, R11 is a C 4 -C 12 alkyl group, more preferably a tertiary butyl group or an isononyl group.
В формуле (6) R10, R11 и k могут быть одинаковыми в каждой из повторяющихся единиц или они могут отличаться от единицы к единице.In formula (6), R 10 , R11 and k may be the same in each of the repeating units, or they may differ from one to one.
В другом предпочтительном варианте осуществления k является числом от 2 до 20.In another preferred embodiment, k is a number from 2 to 20.
В другом предпочтительном варианте осуществления m является числом от 3 до 20.In another preferred embodiment, m is a number from 3 to 20.
В другом конкретном предпочтительном варианте осуществления антиэмульгатор представляет собой алкилбензолсульфоновую кислоту, например додецилбензолсульфоновую кислоту (7) или ее соль со щелочным металлом, аммиаком или первичным, вторичным или третичным амином, например таким, как метиламин, этиламин, пропиламин, диэтиламин, диметиламин, триметиламин, этаноламин, диэтаноламин или триэтаноламин.In another specific preferred embodiment, the anti-emulsifier is an alkylbenzenesulfonic acid, such as dodecylbenzenesulfonic acid (7) or its salt with an alkali metal, ammonia or a primary, secondary or tertiary amine, such as methylamine, ethylamine, propylamine, diethylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethanolamine, diethanolamine or triethanolamine.
В другом предпочтительном варианте осуществления деэмульгатор представляет собой смесь по меньшей мере одного соединения формулы (6) и алкилбензолсульфоновой кислоты (7) или ее соли. Такая смесь предпочтительно содержит (6) и сульфоновую кислоту (7), соответственно ее соль, в массовом соотношении от 5:1 до 1:5, более предпочтительно в массовом соотношении от 3:1 до 1:3.In another preferred embodiment, the demulsifier is a mixture of at least one compound of formula (6) and alkylbenzenesulfonic acid (7) or a salt thereof. Such a mixture preferably contains (6) and sulfonic acid (7), respectively its salt, in a weight ratio of 5:1 to 1:5, more preferably in a weight ratio of 3:1 to 1:3.
Полимерное неионное поверхностно-активное вещество может быть добавлено к дополнительным компонентам композиции по изобретению в чистом виде или предпочтительно может быть растворено или суспендировано в растворителе. Можно использовать любой растворитель, подходящий для растворения или суспендирования полимерного неионного поверхностно-активного вещества. Примеры подходящих растворителей включают воду, этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль, олигоэтиленгликоли, олигопропиленгликоли; простые эфиры, включая гликолевые эфиры, такие как метоксиэтан, диметоксиэтан и бутоксиэтанол; спирты, толуол, ксилол, ароматический лигроин, или любую их комбинацию. Спирт может включать любой спирт, подходящий для использования при извлечении нефти, и для растворения полимерного неионного поверхностно-активного вещества, и предпочтительно может быть выбран из группы, состоящей из метанола, этанола, пропанола, изопропилового спирта, бутанола, 2-этилгексанола или любой их комбинации.The polymeric non-ionic surfactant may be added to the additional components of the composition according to the invention in pure form, or preferably may be dissolved or suspended in a solvent. Any solvent suitable for dissolving or suspending the polymeric non-ionic surfactant can be used. Examples of suitable solvents include water, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, oligoethylene glycols, oligopropylene glycols; ethers, including glycol ethers such as methoxyethane, dimethoxyethane and butoxyethanol; alcohols, toluene, xylene, aromatic naphtha, or any combination thereof. The alcohol may include any alcohol suitable for use in oil recovery and for dissolving the polymeric non-ionic surfactant, and may preferably be selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butanol, 2-ethylhexanol, or any of them. combinations.
Группа VI.Group VI.
Компонент группы VI является необязательным. Эта группа включает ингибиторы коррозии и слуThe Group VI component is optional. This group includes corrosion inhibitors and
- 8 039954 жит для добавления функциональности ингибирования коррозии в композицию по изобретению. Добавление ингибитора коррозии может не потребоваться, так как синергист группы III обеспечивает достаточное ингибирование коррозии для защиты целостности всей системы.- 8 039954 zhit for adding the functionality of corrosion inhibition in the composition according to the invention. The addition of a corrosion inhibitor may not be necessary as the Group III synergist provides sufficient corrosion inhibition to protect the integrity of the entire system.
Однако часто добавление дополнительного ингибитора коррозии рекомендуется для снижения общей коррозионной активности, защиты труб и оборудования для производства от коррозии, вызванной нефтяными жидкостями и газами, для которых применяют настоящее изобретение.However, often the addition of an additional corrosion inhibitor is recommended to reduce overall corrosiveness, protect pipes and production equipment from corrosion caused by petroleum fluids and gases to which the present invention is applied.
Предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения является применение алкилдиметилбензиламмоний хлорида формулы (8) в качестве ингибитора коррозии, который также снижает поверхностное натяжение.A preferred embodiment of the present invention is the use of alkyldimethylbenzylammonium chloride of formula (8) as a corrosion inhibitor which also reduces surface tension.
R9 R9
Cl /N-CH, 0' где R9 представляет собой C8-C18-алкил.Cl /N-CH, 0' where R 9 represents C 8 -C 18 -alkyl.
Композиция по изобретению может дополнительно содержать биоциды, например формальдегид или глутаровый альдегид, водные диспергаторы, такие как полиакриламидные диспергаторы, акцепторы кислорода, противовспениватели, такие как ацетиленовые диолы, силиконы или полиэтоксилированные противовспениватели, и/или флокулянты. Предпочтительно их содержание составляет менее 10 мас.% и особенно предпочтительно менее 5 мас.%, по сравнению с компонентами групп I-VI.The composition of the invention may additionally contain biocides such as formaldehyde or glutaraldehyde, aqueous dispersants such as polyacrylamide dispersants, oxygen scavengers, defoamers such as acetylenic diols, silicones or polyethoxylated defoamers, and/or flocculants. Preferably, their content is less than 10 wt.% and particularly preferably less than 5 wt.%, compared with the components of groups I-VI.
В предпочтительном варианте осуществления предлагаемая композиция содержит от 5 до 60 мас.% продукта реакции одноатомного спирта, описанного выше в группе I, предпочтительно от 10 до 50 мас.% и особенно от 15 до 40 мас.%, например от 5 до 50 мас.% или от 5 до 40 мас.% или от 10 до 60 мас.% или от 10 до 40 мас.% или от 15 до 60 мас.% или от 15 до 50 мас.%.In a preferred embodiment, the proposed composition contains from 5 to 60 wt.% of the reaction product of the monohydric alcohol described above in group I, preferably from 10 to 50 wt.% and especially from 15 to 40 wt.%, for example from 5 to 50 wt. % or from 5 to 40 wt.% or from 10 to 60 wt.% or from 10 to 40 wt.% or from 15 to 60 wt.% or from 15 to 50 wt.%.
В предпочтительном варианте осуществления композиция по изобретению содержит от 10 до 90 мас.% продукта реакции многоатомного спирта, описанного выше в группе II, предпочтительно от 20 до 80 мас.% и особенно от 25 до 75 мас.%, например от 10 до 80 мас.% или от 10 до 75 мас.% или от 20 до 90 мас.% или от 20 до 75 мас.% или от 25 до 90 мас.% или от 25 до 80 мас.%.In a preferred embodiment, the composition according to the invention contains from 10 to 90 wt.% of the reaction product of the polyhydric alcohol described above in group II, preferably from 20 to 80 wt.% and especially from 25 to 75 wt.%, for example from 10 to 80 wt. .% or from 10 to 75 wt.% or from 20 to 90 wt.% or from 20 to 75 wt.% or from 25 to 90 wt.% or from 25 to 80 wt.%.
Молярное отношение между продуктом реакции одноатомного спирта и альдегида (группа I) и продуктом реакции многоатомного спирта и альдегида (группа II) предпочтительно составляет от 20:1 до 1:20, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и особенно от 5:1 до 1:5, например от 20:1 до 1:10, от 20:1 до 1:5, от 10:1 до 1:20, от 10:1 до 1:5, от 5:1 до 1:20 или от 5:1 до 1:10.The molar ratio between the reaction product of monohydric alcohol and aldehyde (group I) and the reaction product of polyhydric alcohol and aldehyde (group II) is preferably 20:1 to 1:20, preferably 10:1 to 1:10 and especially 5:1 to 1:5, e.g. 20:1 to 1:10, 20:1 to 1:5, 10:1 to 1:20, 10:1 to 1:5, 5:1 to 1:20 or from 5:1 to 1:10.
В предпочтительном варианте осуществления композиция по изобретению содержит от 0,1 до 15 мас.% синергиста, описанного выше в группе III, предпочтительно от 0,5 до 10 мас.% и особенно от 1 до 8 мас.%, например от 0,1 до 10 мас.% или от 0,1 до 8 мас.%, или от 0,5 до 15 мас.%, или от 0,5 до 8 мас.%, или от 1 до 15 мас.%, или от 1 до 10 мас.%.In a preferred embodiment, the composition according to the invention contains from 0.1 to 15 wt.% of the synergist described above in group III, preferably from 0.5 to 10 wt.% and especially from 1 to 8 wt.%, for example from 0.1 up to 10 wt.% or from 0.1 to 8 wt.%, or from 0.5 to 15 wt.%, or from 0.5 to 8 wt.%, or from 1 to 15 wt.%, or from 1 up to 10 wt.%.
В предпочтительном варианте осуществления композиция по изобретению содержит от 1 до 25 мас.% по меньшей мере одного агента подавления твердых веществ, описанного выше в группе IV, предпочтительно от 5 до 20 мас.% и особенно от 7 до 18 мас.%, например от 1 до 20 мас.% или от 1 до 18 мас.%, или от 5 до 25 мас.%, или от 5 до 18 мас.%, или от 7 до 25 мас.%, или от 7 до 20 мас.%.In a preferred embodiment, the composition according to the invention contains from 1 to 25 wt.% of at least one solids suppression agent described above in group IV, preferably from 5 to 20 wt.% and especially from 7 to 18 wt.%, for example from 1 to 20% by weight or 1 to 18% by weight or 5 to 25% by weight or 5 to 18% by weight or 7 to 25% by weight or 7 to 20% by weight .
В предпочтительном варианте осуществления композиция по изобретению содержит от 0,1 до 10 мас.% по меньшей мере одного антиэмульгатора, описанного выше в группе V, предпочтительно от 0,5 до 5 мас.%.In a preferred embodiment, the composition according to the invention contains from 0.1 to 10 wt.% of at least one anti-emulsifier described above in group V, preferably from 0.5 to 5 wt.%.
В предпочтительном варианте осуществления композиция по изобретению содержит от 0,1 до 10 мас.% ингибитора коррозии, описанного выше в группе VI, предпочтительно от 0,2 до 5 мас.%.In a preferred embodiment, the composition according to the invention contains from 0.1 to 10 wt.% of the corrosion inhibitor described above in group VI, preferably from 0.2 to 5 wt.%.
Предпочтительные доли отдельных соединений групп I-VI в композиции по изобретению приведены в отношении общего количества соединений групп I-VI. В предпочтительном варианте осуществления соединения групп I-IV составляют в сумме до 100 мас.%.Preferred proportions of individual compounds of groups I-VI in the composition according to the invention are given in relation to the total number of compounds of groups I-VI. In a preferred embodiment, the compounds of groups I-IV add up to 100% by weight.
Композицию по изобретению предпочтительно применяют для нефти или газа, подлежащих обработке, в количествах от 0,5 до 50 мас.ч./млн, более предпочтительно от 1 до 30 мас.ч./млн и особенно от 2 до 20 мас.ч./млн, например от 0,5 до 3 мас.ч./млн, от 0,5 до 20 мас.ч./млн, от 1 до 50 мас.ч./млн, от 1 до 20 мас.ч./млн, от 2 до 50 мас.ч./млн или от 2 до 30 мас.ч./млн на 1 ч./млн серы, содержащейся в нефти или газе.The composition of the invention is preferably applied to the oil or gas to be treated in amounts of 0.5 to 50 ppmw, more preferably 1 to 30 ppmw and especially 2 to 20 ppmw. /ppm, for example 0.5 to 3 ppmw, 0.5 to 20ppm wt, 1 to 50ppm wt, 1 to 20ppm wt./ ppm, 2 to 50 ppm wt, or 2 to 30 ppm wt per 1 ppm sulfur contained in the oil or gas.
Использование неразбавленных композиций по изобретению оказалось особенно успешным в газовых контактных башнях.The use of undiluted compositions according to the invention has proved particularly successful in gas contact towers.
В предпочтительном варианте осуществления композиции в соответствии с различными аспектами изобретения используют в составах, дополнительно содержащих воду. Вода в композиции может быть образована во время получения полуацеталей, или может быть добавлена в композицию для сбалансирования состава. Предпочтительно вода присутствует в концентрации от 1 до 90 мас.%, предпочтительно от 5 до 80 мас.%, например от 1 до 80 мас.% или 5 и 90 мас.% от композиции. В другом предпочтительном варианте осуществления вода присутствует для балансировки до 100 мас.% композиции.In a preferred embodiment, the compositions in accordance with various aspects of the invention are used in compositions additionally containing water. Water in the composition may be formed during the preparation of the hemiacetals, or may be added to the composition to balance the composition. Preferably water is present in a concentration of from 1 to 90 wt.%, preferably from 5 to 80 wt.%, for example from 1 to 80 wt.% or 5 and 90 wt.% of the composition. In another preferred embodiment, water is present to balance up to 100% by weight of the composition.
- 9 039954- 9 039954
В альтернативном варианте любой состав композиции в соответствии с различными аспектами изобретения доводится до 100% водой и/или растворителями на основе гликоля и/или спирта в соответствии с количествами, приведенными выше для одной воды. Предпочтительные спирты и гликоли выбраны из метанола, этанола, пропан-1-ола, пропан-2-ола, этиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, неопентилгликоля, 2-бутоксиэтанола и их смесей, но не ограничиваются ими.Alternatively, any formulation according to various aspects of the invention is adjusted to 100% with water and/or glycol and/or alcohol based solvents in accordance with the amounts given above for water alone. Preferred alcohols and glycols are selected from, but not limited to, methanol, ethanol, propan-1-ol, propan-2-ol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, neopentyl glycol, 2-butoxyethanol, and mixtures thereof.
Композиции по изобретению могут быть получены путем смешивания соединений групп I и II, групп I, II и III, групп I, II и IV, соответственно, групп I, II, III и IV, каждая из которых при необходимости дополнительно смешивается с соединениями групп V и/или VI. Последовательность добавления отдельных соединений не важна. В предпочтительном варианте осуществления соединения из групп I и II образуются одновременно в реакции в одном сосуде, а затем к ним добавляют соединения групп III и/или IV и, при необходимости, группы V и/или VI. Для получения конкретного состава к композиции по изобретению могут быть добавлены вода и/или другие растворители. В альтернативном варианте некоторые или все компоненты для получения композиции по изобретению могут содержать растворитель.The compositions of the invention can be obtained by mixing compounds of groups I and II, groups I, II and III, groups I, II and IV, respectively, groups I, II, III and IV, each of which, if necessary, is further mixed with compounds of groups V and/or VI. The order in which the individual compounds are added is not important. In a preferred embodiment, compounds from groups I and II are formed simultaneously in a one-pot reaction, and then compounds of groups III and/or IV and, if necessary, groups V and/or VI are added to them. To obtain a particular composition, water and/or other solvents may be added to the composition of the invention. Alternatively, some or all of the ingredients for preparing the composition of the invention may contain a solvent.
Готовый состав, содержащий композицию по изобретению и растворитель, предпочтительно используют в концентрациях от 5 до 40 000 мг/л, предпочтительно от 50 до 30 000 мг/л, особенно от 100 до 25 000 мг/л, например от 5 до 40 000 мг/л, от 5 до 25 000 мг/л, от 50 до 40 000 мг/л, от 50 до 25 000 мг/л, от 100 до 40 000 мг/л и от 100 до 30 000 мг/л, в расчете на объем добываемых нефти или газа, предназначенных для обработки. Предпочтительная и наиболее подходящая концентрация состава зависит от активности самого состава, типа и количества захватываемых сульфгидрильных соединений, статических условий, температуры и солености системы. Кроме того, следует учитывать класс материалов оборудования, используемого для эксплуатации процесса очистки: если, например, контактная башня выполнена из нержавеющей стали, может использоваться более концентрированный продукт, в то время как было доказано, что если используется плохой материал конструкции, например углеродистая сталь, предпочтительно применять более разбавленные составы продуктов, предпочтительно содержащие ингибитор коррозии группы VI.The finished composition containing the composition according to the invention and the solvent is preferably used in concentrations from 5 to 40,000 mg/l, preferably from 50 to 30,000 mg/l, especially from 100 to 25,000 mg/l, for example from 5 to 40,000 mg /l, 5 to 25,000 mg/l, 50 to 40,000 mg/l, 50 to 25,000 mg/l, 100 to 40,000 mg/l and 100 to 30,000 mg/l, calculated on the volume of oil or gas produced, intended for processing. The preferred and most appropriate concentration of a formulation depends on the potency of the formulation itself, the type and amount of sulfhydryl compounds to be captured, the static conditions, the temperature and salinity of the system. In addition, the material class of the equipment used to operate the cleaning process should be taken into account: if, for example, the contact tower is made of stainless steel, a more concentrated product can be used, while it has been proven that if a poor material of construction is used, such as carbon steel, it is preferable to use more dilute product formulations, preferably containing a Group VI corrosion inhibitor.
В указанном диапазоне концентраций композиция по изобретению обеспечивает существенное удаление сульфгидрильных соединений из полученных жидкостей и обеспечивает определенное содержание серы в добываемом углеводороде по мере его выхода на рынок и, следовательно, безопасность работы с ним. Кроме того, текучесть обработанного углеводорода не ухудшается из-за того, что образование твердых продуктов реакции предотвращено.In the specified range of concentrations, the composition according to the invention provides a significant removal of sulfhydryl compounds from the resulting liquids and provides a certain sulfur content in the produced hydrocarbon as it enters the market and, therefore, the safety of working with it. In addition, the fluidity of the treated hydrocarbon is not deteriorated due to the fact that the formation of solid reaction products is prevented.
Настоящее изобретение также включает способ применения композиции по изобретению для улавливания сульфгидрильных соединений, присутствующих в бурении и циклах добычи минерального масла, в частности в качестве компонента работ по ремонту скважин, обслуживанию скважин, расширению производства и обеспечению потока.The present invention also includes a method of using the composition of the invention to trap sulfhydryl compounds present in drilling and mineral oil production cycles, particularly as a component of well workover, well maintenance, production expansion and flow assurance operations.
Композицию по изобретению можно вводить в поток, содержащий сульфгидрильное соединение, вместе с другими ингредиентами, известными специалистам в данной области техники. Такие другие ингредиенты включают кислоты, диспергаторы, загустители, смазывающие агенты, ингибиторы образования накипи, понизители трения, сшивающий агент, поверхностно-активные вещества, регулятор рН, агенты для контроля железа, деструкторы; это особенно выгодно, поскольку любая полученная вода (или повторно используемая вода) находится в контакте с композициями по настоящему изобретению.The composition of the invention can be introduced into the stream containing the sulfhydryl compound, along with other ingredients known to those skilled in the art. Such other ingredients include acids, dispersants, thickeners, lubricating agents, scale inhibitors, friction reducers, crosslinking agent, surfactants, pH adjuster, iron control agents, degraders; this is particularly advantageous since any produced water (or recycled water) is in contact with the compositions of the present invention.
Использование вариантов осуществления настоящего изобретения позволяет либо (i) при более низкой дозировке акцептора получить такой же уровень остаточного количества сульфгидрильного соединения, либо (ii) добиться более низкого уровня остаточного количества сульфгидрильного соединения при использовании такой же дозы акцептора, по сравнению с полуацеталями и/или ацеталями в соответствии с предшествующим уровнем техники. Кроме того, в комбинации с продуктом реакции формальдегида и амина кинетика захвата H2S и/или меркаптанов, обеспечиваемая смесью полуацеталей и/или ацеталей одноатомного спирта и многоатомного спирта с альдегидом, может быть значительно ускорена. Это позволяет значительно эффективнее улавливать сульфгидрильные соединения, особенно в тех случаях, когда время контакта между нефтью или газом и акцептором невелико, например, как в контактных башнях и областях применения с прямой подачей для обработки газов. При добавлении агента подавления твердых веществ в качестве дополнительной синергетической добавки увеличивается время прорыва газа в системе, содержащей сульфгидрильные соединения. При улучшении захвата сульфгидрильных соединений не наблюдается образования сложных и трудно поддающихся обработке эмульсий. Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения не будут разъедать нефтепромысловое оборудование, с которым они соприкасаются, и не допустят осаждение нежелательных твердых веществ, таких как олигомеры полиметиленсульфида и отложения сульфидов металлов, которые часто встречаются в технических решениях предшествующего уровня техники. Другие применения вариантов осуществления настоящего изобретения включают в себя обработку воды для введения в скважину под давлением, обработку при буровых и технологических операциях, изменение смачиваемости и очистки скважины.The use of embodiments of the present invention allows either (i) at a lower dosage of acceptor to obtain the same level of residual amount of sulfhydryl compound, or (ii) to achieve a lower level of residual amount of sulfhydryl compound using the same dose of acceptor, compared with hemiacetals and/or acetals in accordance with the prior art. Furthermore, in combination with the reaction product of formaldehyde and amine, the uptake kinetics of H 2 S and/or mercaptans provided by a mixture of hemiacetals and/or acetals of a monohydric alcohol and a polyhydric alcohol with an aldehyde can be significantly accelerated. This allows much better capture of sulfhydryl compounds, especially in applications where the contact time between the oil or gas and the scavenger is short, such as in contact towers and direct feed gas treatment applications. Adding a solids suppressant as an additional synergistic additive increases the gas breakthrough time in a system containing sulfhydryl compounds. By improving the capture of sulfhydryl compounds, the formation of complex and difficult to process emulsions is not observed. In addition, embodiments of the present invention will not corrode the oilfield equipment with which they come into contact and will not allow the deposition of unwanted solids such as polymethylene sulfide oligomers and metal sulfide deposits often found in prior art solutions. Other applications of embodiments of the present invention include treatment of water for injection into a well under pressure, treatment during drilling and processing operations, changing wettability and cleaning the well.
В пределах настоящего описания проценты представляют собой массовые проценты, если не указано иное.Within the present description, percentages are weight percent unless otherwise indicated.
- 10 039954- 10 039954
Примеры Получение полуацеталейExamples Preparation of hemiacetals
В реактор с перемешиванием загружали спирты в количестве, указанном в табл. 1, вместе с 0,25 мас.% раствора гидроксида натрия с концентрацией 50 мас.%. Эту смесь гомогенизировали в течение 10 мин до добавления параформальдегида (93 мас.%) в количествах, указанных в табл. 1, в течение приблизительно 30 мин. Реакционную смесь нагревали при перемешивании в течение 2 ч при температуре от 80 до 85°C. По истечении времени реакции смесь охлаждали до 30°C.Alcohols were loaded into the stirred reactor in the amount indicated in Table 1. 1, together with 0.25 wt.% sodium hydroxide solution with a concentration of 50 wt.%. This mixture was homogenized for 10 min before the addition of paraformaldehyde (93 wt.%) in the amounts indicated in table. 1 for approximately 30 minutes. The reaction mixture was heated with stirring for 2 hours at 80 to 85°C. After the reaction time, the mixture was cooled to 30°C.
В продуктах реакции молярные количества полуацеталей по отношению к общему количеству заряженных гидроксильных групп и содержанию свободного формальдегида (CH2O) определяли с помощью 1H-ЯМР-спектроскопии.In the reaction products, the molar amounts of hemiacetals relative to the total number of charged hydroxyl groups and the content of free formaldehyde (CH 2 O) were determined using 1 H-NMR spectroscopy.
Таблица 1. Получение полуацеталей и ацеталейTable 1. Preparation of hemiacetals and acetals
2-ЭГ = 2-этилгексанол2-EG = 2-ethylhexanol
Другие используемые материалы гексагидро-1,3,5-триметил-s-триазин (НТТ) и 3,3'-метиленбис-5-метилоксазолидин (MBO) в качестве синергистов в соответствии с группой III.Other materials used are hexahydro-1,3,5-trimethyl-s-triazine (HTT) and 3,3'-methylenebis-5-methyloxazolidine (MBO) as synergists according to group III.
NaOH (5 мас.% водный раствор), триэтиламин (TEA), моноэтаноламин (МЕА) и пиперазин (PIP) использовали в качестве агентов подавления твердых веществ в соответствии с группой IV. Все эти материалы были коммерческими.NaOH (5 wt.% aqueous solution), triethylamine (TEA), monoethanolamine (MEA) and piperazine (PIP) were used as solids suppression agents according to group IV. All of these materials were commercial.
Испытания эффективности акцепторовAcceptor Efficiency Tests
Для того чтобы продемонстрировать улучшенную эффективность настоящего изобретения в удалении сульфгидрильных соединений по сравнению с соединениями группы I и группы II соответственно, измеряли удаление H2S из нефти и из смеси нефть/вода.In order to demonstrate the improved efficiency of the present invention in removing sulfhydryl compounds compared to the group I and group II compounds, respectively, the removal of H2S from the oil and from the oil/water mixture was measured.
Используемая нефть представляла собой смесь керосина с 10% ксилола с отсутствием донного осадка и воды (BS&W) для моделирования условий нефтяного месторождения.The oil used was a mixture of kerosene with 10% xylene without bottom sediment and water (BS&W) to simulate oil field conditions.
Смесь нефти и воды представляла собой смесь вышеописанной нефти и рассола (в объемном соотношении 50:50 нефти к водной фазе), чтобы имитировать эффективность в гидратированной сырой нефти.The oil/water mixture was a mixture of the above oil and brine (in a 50:50 volume ratio of oil to water phase) to mimic the performance in hydrated crude oil.
В автоклаве объемом 500 мл (реактор Парра) 350 мл нефти, соответственно, смеси нефти/рассола деаэрировали в течение 1 ч с помощью N2, затем насыщали смесью кислого газа 0,2 мас.% H2S и 99,8 мас.% CO2, продувая этот газ через нефть, соответственно, смесь нефти/рассола со скоростью потока 0,6 л/мин. После уравновешивания кислой газовой смесью 1,000 ч./млн испытуемой композиции вводили в автоклав с помощью ВЭЖХ-насоса. Если были использованы смеси (полу)ацеталей, их массовые отношения приведены в табл. 2 и 3; количества синергиста и агента подавления твердых веществ относятся к их доли в композиции и поэтому включены в указанную дозировку.In a 500 ml autoclave (Parr reactor), 350 ml of oil, respectively, oil/brine mixtures were deaerated for 1 h with N2, then saturated with an acid gas mixture of 0.2 wt.% H2S and 99.8 wt.% CO2, blowing this gas through the oil, respectively, the oil/brine mixture with a flow rate of 0.6 l/min. After equilibration with an acid gas mixture of 1,000 ppm, the test composition was introduced into the autoclave using an HPLC pump. If mixtures of (semi)acetals were used, their weight ratios are given in Table 1. 2 and 3; the amounts of synergist and solids suppressant are relative to their proportion in the composition and are therefore included in the stated dosage.
Эксплуатационные испытания проводили при температуре 30°C и давлении менее 1 бар с использованием газового хроматографа для измерения выходного содержания H2S в газовой фазе каждые две минуты. Затем строили график измеренных значений содержания H2S (ч./млн) в зависимости от времени (мин). Количество удаленного сероводорода - это область выше результирующей кривой производительности, которую рассчитывали путем интегрирования кривой. Для всех образцов интегрирование кривой проводили до 60 мин после введения акцептора H2S. В качестве выходного параметра этого теста производительность определяли Lакц/кг H2S (литры акцептора H2S, необходимые для удаления 1 кг H2S из системы) в течение 6 мин и 1 ч анализа. Все значения потребления являются средними из трех повторных тестов. Результаты испытаний обобщены в табл. 2 и 3. Процентное значение означает средний процент, если не указано иное.Performance tests were carried out at 30°C and less than 1 bar using a gas chromatograph to measure the H2S output in the gas phase every two minutes. Then a plot of the measured H2S content (ppm) versus time (min) was plotted. The amount of hydrogen sulfide removed is the area above the resulting performance curve, which was calculated by integrating the curve. For all samples, curve integration was performed up to 60 min after the introduction of the H 2 S acceptor. As an output parameter of this test, the performance was determined by L acc /kg H2S (liters of the H2S acceptor required to remove 1 kg of H2S from the system) for 6 min and 1 h analysis. All consumption values are the average of three repeated tests. The test results are summarized in table. 2 and 3. Percentage refers to the average percentage unless otherwise noted.
- 11 039954- 11 039954
Таблица 2. Испытания производительности для акцептора H2S в нефти (ноль BS&W)Table 2. Performance Tests for H 2 S Acceptor in Oil (BS&W Zero)
- 12 039954- 12 039954
Таблица 3. Испытания производительности для удаления H2S в смеси нефти и рассола ________________(объемное отношение 50:50 нефти к водной фазе) _________Table 3. Performance tests for H2S removal in a mixture of oil and brine ________________ (50:50 volume ratio of oil to water phase) _________
В испытаниях, включающих синергист, доля МВО составляла 2 мас.%, доля НТТ составляла 6 мас.% от улавливающей композиции.In tests involving synergist, the proportion of MBO was 2 wt.%, the proportion of HTT was 6 wt.% of the capture composition.
В табл. 2 и 3 чем ниже было потребление акцептора для удаления 1 кг H2S, тем более эффективнее был акцептор. В примерах по изобретению смеси ацеталей, основанные на смесях одноатомных спиртов и многоатомных спиртов, более эффективны, чем отдельные компоненты. Эффективность дополнительно улучшается за счет включения синергиста и/или агента подавления твердых веществ. Кроме того, включение синергиста повышает скорость реакции в начальной фазе испытания, как видно из разницы в эффективности удаления через 6 мин по сравнению с 1 ч.In table. 2 and 3, the lower was the consumption of the acceptor to remove 1 kg of H2S, the more efficient was the acceptor. In the examples of the invention, mixtures of acetals based on mixtures of monohydric alcohols and polyhydric alcohols are more effective than individual components. Efficiency is further improved by the inclusion of a synergist and/or solids suppression agent. In addition, the incorporation of the synergist increases the rate of reaction in the initial phase of the test, as can be seen from the difference in removal efficiency after 6 minutes compared to 1 hour.
Тесты производительности акцептора - Прорыв газаAcceptor Performance Tests - Gas Breakthrough
Производительность акцепторов H2S по изобретению оценивали по их способности удалять H2S из потока текучего газа путем пропускания газа, содержащего H2S, через колонку с жидкостью, содержащую химикат-акцептор. Смесь кислого газа 0,2% H2S и 99,8% СО2 продували со скоростью потока 60 мл/мин через 440 мл 22% активного раствора композиции акцептора в воде. В этих условиях среднее время контакта газа и акцептора составляло около 4 с. Первоначально весь H2S удалялся из газового поThe performance of the H 2 S scavengers of the invention was evaluated by their ability to remove H 2 S from a fluid gas stream by passing a gas containing H 2 S through a liquid column containing the scavenger chemical. A mixture of acid gas 0.2% H 2 S and 99.8% CO 2 was purged at a flow rate of 60 ml/min through 440 ml of a 22% active solution of the scavenger composition in water. Under these conditions, the average time of contact between the gas and the acceptor was about 4 s. Initially, all H2S was removed from the gas pipeline.
- 13 039954 тока, и H2S не обнаруживался в отходящем газе. В некоторый момент времени (время прорыва или ТВТ) химическое вещество уже не могло полностью улавливать H2S из газового потока, и H2S детектировался в отходящем газе. Этот параметр является мерой эффективности акцептора, особенно для использования в контактных башнях с коротким временем контакта. Чем больше время прорыва, тем эффективнее химический акцептор.- 13 039954 current, and no H2S was detected in the flue gas. At some point in time (breakthrough time or TBT) the chemical could no longer completely capture H2S from the gas stream and H2S was detected in the off-gas. This parameter is a measure of the efficiency of an acceptor, especially for use in contact towers with short contact times. The longer the breakthrough time, the more effective the chemical acceptor.
Эффект агента подавления твердых веществ оценивали путем визуального осмотра отработанной жидкости с акцептором после испытания на прорыв газа. Степень образования твердых частиц характеризовали как непрозрачная > мутная > опалесцирующая > прозрачная.The effect of the solids suppressing agent was evaluated by visual inspection of the waste fluid with the scavenger after the gas breakthrough test. The degree of solids formation was characterized as opaque > hazy > opalescent > clear.
Общая концентрация композиций акцептора во всех примерах составляет 22 мас.%, т.е. в примерах, где присутствует синергист и/или агент подавления твердых веществ, концентрация (полу)ацеталей уменьшается соответственно.The total concentration of the acceptor compositions in all examples is 22% by weight, i. e. in examples where a synergist and/or solids suppressor is present, the concentration of (semi)acetals decreases accordingly.
Таблица 4. Время прорыва газа для различных (полу)ацеталейTable 4. Gas breakthrough time for various (semi)acetals
Сравнение примеров по изобретению и сравнительных примеров показывает, что смеси (по- 14 039954 лу)ацеталей, содержащие продукты реакции одноатомных и многоатомных спиртов, имеют более высокое ТВТ, чем отдельные компоненты или смеси компонентов той же группы. Добавление синергиста группы III увеличивает активность захвата H2S (полу)ацеталями и особенно смесями (полу)ацеталей. Процесс очистки становится более быстрым и более эффективным. Добавление агента подавления твердых веществ дополнительно значительно улучшает производительность акцептора. По существу подавляется образование твердых веществ, которые в противном случае затрудняют доступность части акцептора, и кроме того, создают риск закупоривания линий для отходящего потока. Увеличение эффективности удаления значительно повышает стехиометрическую способность добавленного синергиста улавливать H2S.A comparison of the examples according to the invention and the comparative examples shows that mixtures of (po- 14 039954 lu) acetals containing the reaction products of monohydric and polyhydric alcohols have a higher TBT than individual components or mixtures of components of the same group. The addition of a group III synergist increases the H2S uptake activity of (semi)acetals and especially mixtures of (semi)acetals. The cleaning process becomes faster and more efficient. The addition of a solids suppression agent further greatly improves the performance of the scavenger. Substantially suppresses the formation of solids, which would otherwise obstruct the accessibility of the acceptor portion, and in addition, create a risk of blocking the lines for the effluent stream. Increasing the removal efficiency significantly increases the stoichiometric ability of the added synergist to capture H2S.
Claims (20)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15/200,471 | 2016-07-01 | ||
| US15/200,390 | 2016-07-01 | ||
| US15/467,688 | 2017-03-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA039954B1 true EA039954B1 (en) | 2022-04-01 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109819658B (en) | Synergistic acetal compositions and methods for scavenging sulfides and mercaptans | |
| US11155745B2 (en) | Composition and method for scavenging sulfides and mercaptans | |
| US11603497B2 (en) | Synergized acetals composition and method for scavenging sulfides and mercaptans | |
| EP3727652B1 (en) | Synergized acetals composition and method for scavenging sulfides and mercaptants | |
| WO2018001630A1 (en) | Synergized acetals composition and method for scavenging sulfides and mercaptans | |
| KR102048218B1 (en) | Hydrogen sulfide scavenging additive composition and method of using the same | |
| EA039954B1 (en) | SYNERGETIC ACETAL COMPOSITIONS AND METHOD FOR RECOVERY OF SULFIDES AND MERCAPTANS | |
| EP3505590A1 (en) | Synergized acetals composition and method for scavenging sulfides and mercaptans | |
| EA036744B1 (en) | Synergized acetal composition and method for scavenging sulfides and mercaptans | |
| EA039974B1 (en) | SYNERGETIC COMPOSITION WITH ACETALS AND METHOD FOR RECOVERY OF SULFIDES AND MERCAPTANS | |
| EP3505591A1 (en) | Synergized acetals composition and method for scavenging sulfides and mercaptans | |
| OA18421A (en) | Composition and method for scavenging sulfides and mercaptans. |