三嗪类脱硫剂的室内合成及性能研究

胡廷，张国欣，张浩，李军，程艳

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津　300452）

化学工程

三嗪类脱硫剂的室内合成及性能研究

胡廷，张国欣，张浩，李军，程艳

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津300452）

以甲基乙醇胺、甲醛为原料，采用缩合法合成三嗪类液体脱硫剂。考察了不同合成时间、反应温度、胺醛配比所制备的产品的性能。结果表明，以甲基乙醇胺和甲醛摩尔比为1.1：1，反应温度60℃，反应时间3 h，所制备的脱硫剂产品效果最佳。其脱硫效果明显优于常规的醇胺类脱硫剂产品，具有良好的应用开发前景。

海上平台；缩合反应；三嗪脱硫剂；脱硫性能

我国天然气中普遍含有H2S，硫化氢是具有很强毒性和刺激性的气体，不仅会对工作人员造成危险，对管道和相关设备产生严重腐蚀，而且会导致后续原油处理装置中的催化剂中毒。因此，原油贮运之前必须将其中的H2S脱除至安全浓度以下［1］。

而针对海上平台开采作业，空间和投资会有较严格的限制，采用在输送管线上直接注入液体脱硫剂的方法脱硫，已得到业界广泛认可［2］。

三嗪脱硫剂是一种新兴的液体脱硫剂，相对于常规的醇胺类脱硫剂，其具有同H2S反应速度快，选择性好等优势，同时具有低毒、可生物降解的特点，在众多脱硫剂中占有不可替代的地位。

本文主要从渤海油田硫化氢治理工作的实际情况出发，对缩合法合成三嗪类液体脱硫剂产品进行了室内的性能评价，考察了不同的反应时间、合成温度、胺醛配比等工艺条件对产品脱硫性能的影响。

1　实验部分

1.1实验条件

仪器：上海申顺生物科技仪器有限公司生产的RAT型玻璃反应釜；大连特安技术有限公司生产的HW-100T恒温水浴。

原料：甲基乙醇胺，甲醛溶液，乙醇均为化学纯。

1.2制备方法

采用胺醛缩合法来制备三嗪脱硫剂，其合成通式（见图1）。

取定量的甲基乙醇胺和乙醇加入500 mL带搅拌装置和恒温水浴装置的四口烧瓶中，控制搅拌速率为200 r/min。称取定量的甲醛溶液，置于恒压分液漏斗中，缓慢滴加进烧瓶中，水浴，控制反应温度，滴加完毕后反应1 h后即可出料。

1.3脱硫剂的评价

渤海某海上平台采取将含硫化氢的天然气通入脱硫剂溶液中达到脱硫的目的，因此在室内也采用模拟现场的状况进行脱硫剂的性能评价。室内实验设备及流程（见图2）。

将1 020 mg/m3的H2S标准气以30 mL/min的速率鼓入定量的脱硫剂中，随着时间的变化，部分H2S无法迅速反应吸收，从反应管逸出至硝酸银指示剂溶液检测管。将开始鼓入H2S标准气至指示剂溶液出现沉淀的时间记录为穿透时间T。其中时间T越长，则证明脱硫剂对H2S气体的吸收越好，脱硫效果越强。

2　结果与讨论

控制反应温度为60℃，按照不同的胺醛摩尔比和反应温度合成出不同的三嗪类脱硫剂产品，对室内合成的脱硫剂进行性能评价实验，其结果（见表1）。

表1　脱硫剂室内筛选数据

从上述评价数据可以看出，在固定温度为60℃时，胺醛摩尔比1.1：1，反应时间3 h所得产品脱硫效果最好，延长反应时间，对产品性能提升不明显。

控制产品胺醛摩尔比1.1：1，反应时间3 h，考察不同反应温度对产品性能的影响。对室内合成的脱硫剂进行性能评价实验，其结果（见表2）。

图1　胺醛缩合生产三嗪的通式［3］

图2　脱硫剂性能测试示意图

表2　脱硫剂室内筛选数据

表3　脱硫剂性能评价数据

按照上述评价方法，对室内合成的三嗪类脱硫剂同市面上常规的醇胺类、醛类、国产三嗪脱硫剂和进口三嗪脱硫剂进行了对比筛选实验，其结果（见表3）。

3　结论

以甲基乙醇胺和甲醛为原料制备三嗪类脱硫剂，其中胺醛摩尔比为1.1：1，反应温度60℃，反应时间3 h，所制备的脱硫剂产品效果最佳。其脱硫效果明显优于常规的醇胺类脱硫剂产品，具有良好的应用开发前景。

［1］徐天凤.原油中H2S的检测技术及脱硫剂的研发［D］.杭州：浙江大学，2012.

［2］唐婧亚.三嗪液体脱硫剂的合成及性能评价［D］.天津：天津大学，2013.

［3］唐婧亚，韩金玉，王华.可脱除硫化氢的液体脱硫剂研究进展［J］.现代化工，2013，（9）：22-26.

Synthesis and properties research of Triazine H2S scavenger

HU Ting，ZHANG Guoxin，ZHANG Hao，LI Jun，CHENG Yan
（CNOOC Energy Development Oilfield Technology Services Company，Tianjin 300452，China）

The triazine desulfurizer is methyl diethanolamine formaldehyde as raw material by condensation method.This article examines the different synthesis time，reaction temperature，ratio of amine aldehyde preparation by the performance of the product.Results show that with methyl alcohol amine and formaldehyde mole ratio was 1.1：1，the reaction temperature 60℃，reaction time is 3 h，the best preparation of desulfurizer products.The desulfurization effect is superior to the conventional alcohol amine desulfurization agent products，has a good prospect of application development.

offshore platform；condensation reaction；Triazine H2S scavenger；hydrogen sulfide removal performance

TE868

A

1673-5285（2016）08-0119-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.08.026

2016-06-02

2016-08-03

胡廷，男（1983-），工程师，武汉工程大学化学工程与工艺专业工学学士（2006），从事油田化学品研发与现场服务工作，邮箱：huting3@cnooc.com.cn。