低粘度金属基硫化氢清除剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于清除硫化氢的添加剂。本发明特别地涉及基于金属如锌的用于清 除硫化氢的添加剂。
【背景技术】
[0002] 由于各种的原因，硫物质在烃物流体和含水物流中的存在是不期望的。目前开发 的地下储层在所生产的烃物流（油和气）中具有增加量的硫物质。硫化氢和硫醇是有毒气 体，它们比空气重，并且对于井和地面装置具有非常大的腐蚀性。
[0003] 在燃烧过程中，富含硫的烃物流也产生了严重的环境污染。当富含硫的物流接触 金属时，硫物质导致碳钢变脆和导致更高度合金材料中的应力腐蚀裂痕。此外，不同的烃或 者含水物流中的硫化氢造成安全危害和腐蚀危害。
[0004] 辛酸锌是一种有效的硫化氢清除剂。当这种化合物是以锌与辛酸的比为1:2来制 备时，它具有非常高的粘度。本领域中期望的是制备具有相当低的粘度的辛酸锌硫化氢清 除剂。
【发明内容】
[0005] 在一个方面，本发明是一种用于清除硫化氢的组合物，所述组合物包含辛酸锌 (2:1)和粘度改进剂，不含或含有另外的约7至约30个碳的烃，所述粘度改进剂选自具有约 4至约15个碳的二醇醚和/或具有约1至约10个碳的烷基醇。
[0006] 在另一方面，本发明是一种处理被硫化氢污染的流体的方法，所述方法包括向所 述硫化氢污染的流体中引入用于清除硫化氢的添加剂，所述添加剂包含辛酸锌（2:1)和粘 度改进剂，不含或含有另外的约7至约30个碳的烃，所述粘度改进剂选自具有约4至约15 个碳的二醇醚和/或具有约1至约10个碳的烷基醇。
[0007] 在又一方面，本发明是一种用于清除硫化氢的组合物，所述组合物包含金属羧酸 盐和粘度改进剂，不含或含有另外的约7至约30个碳的烃，所述金属羧酸盐由于聚合而具 有高粘度，所述粘度改进剂选自具有约4至约15个碳的二醇醚和/或具有约1至约10个 碳的烷基醇。
【具体实施方式】
[0008] 在一个实施方案中，本发明是一种用于清除硫化氢的组合物，所述组合物包含辛 酸锌（具有锌与辛酸的摩尔比是1:2)和粘度改进剂，不含或含有另外的约7至约30个碳 的烃，所述粘度改进剂选自具有约4至约15 (20或更多）个碳的二醇醚和/或具有约1至 约10个碳的烷基醇。当使用1:2的锌和辛酸的比来制备时，辛酸锌是中性的，并且由于固 有的聚合而具有非常高的粘度。在环境温度下，它具有类似于极粘稠糖浆的粘度。处理这 种流体是非常困难的。要注意的是，用于本申请目的的术语"辛酸锌"用于描述锌有机基络 合物盐，即锌源（如粉和氧化锌）和例如2-乙基己酸的反应产物。这是普通的工业用途， 并且本文使用来避免本领域技术人员的混淆。
[0009] 已经发现少量的某些二醇醚和/或烷基醇会产生辛酸锌粘度的显著变化。用于本 公开方法的二醇醚包括具有约5至约15个碳的那些。示例性化合物包括但不限于：乙二 醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、二乙 二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单正丁基醚及它们的组合。
[0010] 用于本公开方法的低分子量烷基醇包括具有约1至约15个碳的那些。示例性醇 包括但不限于：甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇及它们的组合。
[0011] 除了锌之外，本公开方法还可以使用其它金属辛酸盐。可以使用的其它金属包括 但不限于铁、锰、钴、镍等。使用混合的金属辛酸盐也处于本公开的范围内。
[0012] 金属羧酸盐（包括辛酸锌）可以使用本领域技术人员已知的用于制备这种化合物 的任何方法来制备。例如，在一个实施方案中，在乙酸酐存在下将金属氧化物和乙基己酸进 行合并。仍然，可以使用其它方法，其中这种方法产生了高粘度添加剂。出于本公开的目的， 当涉及硫化氢清除剂使用时，术语高粘度应当是指具有在60 °F下大于60000厘泊的粘度。
[0013] 除了乙基己酸之外，其它羧酸可以用于本公开的方法。具有约2至约18个碳的任 何羧酸可以用于制备金属羧酸盐，提前是所形成的组合物的粘度足够低，以使得它能够与 粘度改进剂混合。这种酸包括但不限于：乙酸、丙酸、己酸、壬酸、癸酸、新癸酸、萘甲酸、亚 油酸、环烷酸、妥尔油酸、油酸、2-甲基戊酸等。可以使用这些其它酸，但是要求所形成的金 属羧酸盐在与粘度改进剂混合之前具有较高的粘度。
[0014] 同样，大部分羧酸不作为纯试剂来获得。例如，某些等级的乙基己酸会存在高达 10%的其它酸。还可以使用有意混合的羧酸，并且处于本申请范围内。在一个实施方案中， 羧酸锌可以是氧化锌或氢氧化锌与如辛酸和新癸酸二者的反应产物。使用酸酐作为酸源也 处于本申请范围内。
[0015] 本文所生产的硫化氢清除剂的粘度应当低于上面规定的高粘度。然而，根据粘度 改进剂的经济成本和其中打算使用清除剂的方法的能力之间的平衡，由最终用户决定所讨 论的改进剂的用量。例如，在精炼厂中，一个装置会需要非常低的粘度，例如在60°F下小 于1000厘泊。相反地，可能甚至在紧邻第一装置的装置中，硫化氢清除剂可以以在60°F 下10000厘泊的粘度来使用。在这种应用中，令人期望的是降低所讨论的改进剂的用量。精 炼烃领域的一般技术人员公知用于这种精炼的装置的能力。通常，然而，粘度改进剂将以约 1 %至约10 %的浓度来使用。在一些实施方案中，粘度改进剂将以约1至约30 %的浓度使 用。在仍然的其它实施方案中，粘度改进剂将以约〇. 5至约60 %的浓度使用。
[0016] 本文所要求的硫化氢清除剂用于处理烃。烃可以是粗的、部分精炼的或者完全精 炼的和有待于商业消耗的。当待处理的烃是粗烃时，在一个实施方案中，它们可以是非常 "粗的"，和例如是原油或者重质燃料油或者甚至是沥青。在另一实施方案中，相对随后的精 炼步骤粗烃可以只是"粗的"。例如，在一个实施方案