一种油田控菌脱硫剂及其制备方法与流程

本发明涉及油田化学，特别涉及一种油田控菌脱硫剂及其制备方法。

背景技术：

1、海上油田在采油过程中，因各种原因会产生硫化氢气体，硫酸盐还原菌(srb)在参与腐蚀的过程中释放硫化氢，是油田硫化氢重要来源之一。油水处理工段适宜的生存条件会造成大量的srb、铁细菌、粘性腐生菌滋生，成群的菌落产生大量的生物粘泥与无机质、残油包裹，形成沉积物附在管壁上，为细菌提供了密闭的生物膜，srb在其中不断产生的硫化氢，与生物体一起对管道产生腐蚀。目前投加杀菌剂是油田抑制srb的最主要方法，但大量的使用杀菌剂会使细菌产生耐药性导致srb繁殖迅速，使杀菌剂的用药量不断的加大，增加用药成本。此外杀菌剂无法消除已产生的硫化氢，对于硫化氢的治理，海上应用最多的就是脱硫剂，但脱硫剂在使用中无法除去产生次生硫化氢的srb，因此单一的脱硫及杀菌治理工艺治标不治本，难以满足油田的要求，无法兼顾硫化氢及srb的治理是其中主要的难题和瓶颈。

2、基于海上石油特有的采油方式以及油水气路中h2s分布的特点，海上油气田脱硫化氢运用较多的是以三嗪类为主的产品，三嗪避免了醇胺类脱硫剂对温度的使用限制和影响，具有吸收效率高、速度快、反应彻底不可逆等特点而受到广泛使用，但是三嗪为水溶性产品，无表面活性作用，无法深入粘泥及残油内与硫化氢反应，同时三嗪脱硫剂本身无杀菌功效，对于srb滋生产生的硫化氢问题，目前常用三嗪脱硫剂与杀菌剂复配产品，但复配产品配伍性差，易起泡，杀菌及脱硫效果均低于单一产品。因此，发明人认为提供一种具有高效抑菌脱硫功能的产品具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述技术问题，提供了一种油田控菌脱硫剂及其制备方法，用于海上原油开采过程中硫化氢以及srb的消除。

2、第一方面，本技术提供了一种油田控菌脱硫剂，是采用以下技术方案得以实现的。

3、一种油田控菌脱硫剂，包括以下重量百分比的组分：

4、二氯化1,3,-二(苄基胺基烷基)5-(胺基烷基)三嗪二铵盐20～45％；

5、1,3二硫氰基-5-羟乙基三嗪5％～10％；

6、srb抑制剂2％～4％；

7、稳定剂1～4％；

8、螯合剂1～3％；

9、表活除油剂0.1％～0.5％；

10、消泡剂0.1～0.5％；

11、余量为水。

12、通过采用上述技术方案，季铵盐能够选择性吸附于srb细胞壁，刺透细胞膜，改变细胞分子的电子传递及选择性物质传递，破坏细胞的遗传系统，导致细菌活性被抑制甚至死亡。常用的季铵盐为1227，其在使用中容易产生大量气泡，同时长时间使用会使细菌产生抗药性，投加量逐渐增大，造成成本上涨。在实际应用中需要加入大于100ml/l的浓度才能达到99.0％的灭杀目标，后期产生耐药性后加药浓度还需提高。本发明中的三嗪季铵盐为双季铵盐结构，疏水基含有水溶性基团，低泡的同时有更强的表面活性及在油水中的分散度，剥离污泥及杀菌性能均强于单季铵盐，单独使用时加入40ml/l即可达到99.0％的灭杀目标。本发明中的1,3二硫氰基-5-羟乙基三嗪是在三嗪环上引入有机硫氰杀菌基团，连接基团中含有s-s键，容易改变含硫蛋白质的物化性能而使之具有更优异的杀菌性能，与三嗪季铵盐复配后，对硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌及各种藻类均有很好的灭杀效果。

13、另外，三嗪环上的n在接枝长链基团后，会增强三嗪环上n的亲电性，促使三嗪对硫化氢的亲核反应活性增强，提高了脱硫反应的速度，相较于常规三嗪脱硫剂羟乙基六氢均三嗪脱硫性能有了进一步提高。此外，脱硫后三嗪分子转化成含s杂环化合物，与季铵盐基团协同作用，进一步提高了杀菌作用。

14、综上所述，本技术将二氯化1,3,-二(苄基胺基烷基)5-(胺基烷基)三嗪二铵盐和1,3二硫氰基-5-羟乙基三嗪，与srb抑制剂等成分复配后，使产品同时具有高效的杀菌抑菌、脱硫效果，且低泡、使用安全等特点，适用于油田油水处理流程，对流程中微生物细菌及硫化氢有优异的治理效果。

15、进一步的，所述二氯化1,3,-二(苄基胺基烷基)5-(胺基烷基)三嗪二铵盐选用二氯化1,3,-二(苄基二甲基胺乙基)5-(二甲基胺乙基)三嗪二铵、二氯化1,3,-二(苄基二乙基胺乙基)5-(二乙基胺乙基)三嗪二铵、二氯化1,3,-二(苄基二甲基胺丙基)5-(二甲基胺丙基)三嗪二铵、二氯化1,3,-二(苄基二乙基胺丙基)5-(二乙基胺丙基)三嗪二铵中的一种或多种。

16、进一步的，所述二氯化1,3,-二(苄基胺基烷基)5-(胺基烷基)三嗪二铵盐的制备方法如下：

17、a.将烷基胺类与溶剂、催化剂混合后，加入甲醛水溶液，烷基胺类与甲醛的摩尔比为1:(1～2.5)，回流反应3-6小时，反应过程不断除去体系中生成的水，反应结束后，分离出有机相后蒸出溶剂，残渣用三氯甲烷/水(质量比为3/1)洗涤，分出有机层，干燥，蒸出三氯甲烷，得到中间产品；

18、b.将中间产品与dmf、氢氧化钠混合均匀，保持10℃以下滴加氯化苄，中间产品与氯化苄的摩尔比为1:2～1:3，滴加完毕后在50～150℃反应2～10小时，减压蒸去溶剂，得到二氯化1,3,-二(苄基氨基烷基)5-(氨基烷基)三嗪二铵盐。

19、更进一步的，步骤a中，烷基胺类选用二甲基乙二胺、二甲基丙二胺、二甲基丁二胺、二乙基乙二胺、二乙基丙二胺中的一种或多种。

20、更进一步的，步骤a中，所述溶剂选用甲苯、二甲苯、乙腈、dmf中的一种或多种；溶剂的加入量与烷基胺类等质量比例。

21、更进一步的，步骤a中，催化剂选用碱性树脂催化剂，加入量为烷基胺类质量的0.5～1％。

22、更进一步的，步骤b中，将中间产品与等质量比例的dmf、10％的氢氧化钠混合均匀。

23、所述二氯化1,3,-二(苄基胺基烷基)5-(胺基烷基)三嗪二铵结构式如下：

24、

25、进一步的，所述1,3二硫氰基-5-羟乙基三嗪的制备方法如下：

26、将硫氰酸钠、乙二酸、乙腈混合配成(cooh)2/nascn试剂体系，按羟乙基六氢均三嗪与硫氰酸钠摩尔比为1:(2～3)的比例将羟乙基六氢均三嗪滴加入(cooh)2/nascn中，50～100℃回流反应3～8小时，得到混合溶液用固体碱调节ph至11～14，减压蒸馏除去溶剂，得到1,3二硫氰基-5-羟乙基三嗪。

27、更进一步的，将30～45％硫氰酸钠、2～4％乙二酸、55～65％乙腈配成(cooh)2/nascn试剂体系。

28、所述1,3二硫氰基-5-羟乙基三嗪结构式如下：

29、

30、进一步的，所述稳定剂为氢氧化钠与亚硝酸钠的混合物。

31、更进一步的，所述氢氧化钠与亚硝酸钠的质量比为1:(3～4.5)。

32、进一步的，所述螯合剂选用edta钠盐、磺基琥珀酸二辛酯钠盐、二氨基二琥珀酸钠盐中的一种或多种。

33、进一步的，所述srb抑制剂选用硼酸盐、硒酸盐、钼酸盐、胍盐中的一种或多种。

34、进一步的，所述表活除油剂选用op-10、span80、aeo-7中的一种或多种。

35、进一步的，所述消泡剂选用聚醚类消泡剂、有机硅类消泡剂、硅聚醚类消泡剂中的一种或多种。

36、第二方面，本技术提供了一种油田控菌脱硫剂的制备方法，是采用以下技术方案得以实现的。

37、一种上述油田控菌脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：

38、在室温条件下，称取规定量的二氯化1,3,-二(苄基胺基烷基)5-(胺基烷基)三嗪二铵盐、srb抑制剂、稳定剂、螯合剂与水混合溶解，再加入规定量的1,3二硫氰基-5-羟乙基三嗪、表面除油剂和消泡剂，搅拌后得到油田控菌脱硫剂。

39、本技术具有以下有益效果。

40、本发明油田控菌脱硫剂中的主剂二氯化1,3,-二(苄基胺基烷基)5-(胺基烷基)三嗪二铵盐和1,3二硫氰基-5-羟乙基三嗪均是在三嗪的氮杂环上接枝具有杀菌功能的分子基团，使三嗪具备烷烃链、苯环、季铵盐、有机硫氰结构，使单一药剂同时具备杀菌、脱硫，粘泥剥离效果，简化了油田水处理工作的步骤。