专利名称：一种用于含硫含氨酸性水储存的分子膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及气-液两相隔离的分子膜技术，更具体地说，是一种适用于石油炼制 与化工过程中含硫含氨酸性水与气相隔离的技术，以减少硫化氢气体的挥发。
背景技术：
在石油炼制及石油化工行业中，含硫含氨酸性水普遍存在，从常减压到催化，焦 化，加氢等装置都会产生含硫化氢的酸性水，这些酸性水一般集中到酸性水汽提装置进行 处理。然而，在储存和运输的过程中，随着环境压力温度的变化，常会有硫化氢自液相中挥 发出来，使得罐区附近存在刺激性气味，危害操作人员健康。为减少硫化氢的挥发，应减少气-液相的直接接触。现常采用的技术是浮顶罐，但 浮顶罐不仅造价高，而且其自身也存在腐蚀问题，且会出现沉盘、卡盘等事故。无论从安全、 人员健康，还是从经济的角度，都需要有新的技术出现。目前，国内外关于防止硫化氢挥发腐蚀危害的专利均集中于设备材质及涂层和缓 蚀剂方面，并无应用分子膜技术的相关专利。分子膜技术的相关专利中，US 7,413, 770 B2 公开的纳米分子膜技术用于金属腐蚀防护，是将多层分子膜附着于金属表面，工艺复杂，用 于此处并不能减少硫化氢挥发带来的危害。200710056671. X采用长链脂肪醇与短链醇复配 为分子膜基材，选择适当的铺展溶剂，抑制水分蒸发，与本发明专利分子膜材料不同，且目 的上存在根本性差异。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于含硫含氨酸性水储存的分子膜，由一 系列含氟表面活性剂、碳氢表面活性剂、高级脂肪醇以及铺展剂复配而成，其具体组分和含 量如下(A)含氟表面活性剂0. 3%- 3%
(B)碳氢表面活性剂0. 3%- 3%
(C)高级脂肪醇0. 4%- 4%
(D)铺展剂90% 99%
所述百分数为重量百分娄L以配成后的分子膜总重计。其中含氟表面活性剂结构通式为RFHb-(CH2)a-X,其中&为其中部分或者全部氢原子被 氟原子替代的C5-C25的烷基，a和b分别为亚甲基和氢原子数量，0 < a < 10，X为羧基、氨 基、硝基、亚硝基、磺酸基等官能团中的一种或几种的组合，其优选含量为0. 5重量％ 1. 5
重量％ ；碳氢表面活性剂结构通式为R-(CH2)a-X,其中R为C5-C25的烷基，a为亚甲基数量， O^a^ 10，X为氨基、硝基、卤族元素、磺酸基、羧基等的一种或几种的组合，其优选含量为 0. 5重量％ 1. 5重量％ ；
高级脂肪醇为C12-C24的任意一种或者几种脂肪醇的混合物，其优选含量为1重
量％ 2重量％ ；铺展剂可以是乙醇、乙醚、苯、石油醚中的一种或几种的混合物，其优选含量为95
重量％ 98重量％。其中含氟表面活性剂优选含硝基、磺酸基或羧基的；碳氢表面活性剂优选含溴原 子的；高级脂肪醇优选烷基为C14-C17的。上述化学产品均可直接从市场购得。本发明提供的分子膜，当酸性水含油时，可在油相表面铺展成膜；不含油时，亦可 在水相表面铺展成膜。本发明制备工艺简单，使用量小，采用不同的分子膜可适应不同的温 度范围，并具备自行修复能力，操作简单，只需连续或间断注入即可，在炼油、冶金、化工等 含硫含氨酸性水的储运领域有广阔的应用前景，不仅可减少异味，保护环境和人员安全，而 且使用成本低廉，可带来巨大的经济和社会效益。本发明所提供的分子膜可用于含H2S和 NH3的和/或需与大气隔绝的污水、污油储存设施。该分子膜在20 90°C，常压含H2S和 NH3的油水环境中，只需要加入2 20ml/m2的分子膜即可有效控制70%以上的轻质油、H2S 和冊3的挥发。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但这些实施例、配比组成并不 限制本发明的范围。将上述所述的组分(A) (D)按所述比例混合即得本发明分子膜。在 常温，常压条件下，对本发明的分子膜进行含硫含氨酸性水实验，评价分子膜的蒸发抑制 率。分子膜的蒸发抑制率按下式计算
W-Wi = -^—xl00%其中，R为蒸发抑制率，Wt为对照样品蒸发量，W为测量样品蒸发量。实施例1 8为本发明分子膜的制备例，实施例9 12为本发明分子膜的效果评 价例。实施例1取C17H20F17N2O3I 复合型分子膜LA-I型。实施例2取C17H20F17N2O3I 复合型分子膜LA-II型。实施例3取C17H20F17N2O3I 型分子膜LA-III型。实施例4取C17H20F17N2O3I 合型分子膜LA-IV型。实施例5
1.5g，C8H17N (CH3)3Br 1. 5g以及十五醇2g溶于500g乙醚中，配成
2.5g，C8H17N (CH3) 3Br 2. 5g以及十五醇5g溶于500g乙醚中，配成 4g，C8H17N (CH3) 3Br 4g以及十五醇8g溶于500g乙醚中，配成复合 6g，C8H17N(CH3)3Br 6g以及十五醇12g溶于500g乙醚中，配成复
取C17H20F17N2O3I 7. 5g，C8H17N (CH3) 3Br 7. 5g 以及十五醇 15g 溶于 500g 乙醚中，配 成复合型分子膜LA-V型。实施例6取C17H20F17N2O3I 15g, C8H17N(CH3)3Br 15g 以及十五醇 20g 溶于 500g 乙醚中，配成 复合型分子膜LA-VI型。实施例7取C17H2tlF17N2O3I 4g，C8H17N (CH3) 3Br 4g 以及十五醇 8g 溶于 500g 乙醚中，配成复合 型分子膜LB-I型。实施例8取C7F15COOH 6g，C8H17N (CH3) 3Br 6g以及十六醇12g溶于500g乙醚中，配成复合型 分子膜LB-II型。实例施9取七个直径150mm的表面皿，分别加入含0.化氢的500g水，其中一个表面 皿内不加本发明的分子膜，作为对照样品；其余六个表面皿内分别加入0. Iml的LA-I型至 LA-VI型分子膜，作为测量样品，称重，然后在实验台上静置48小时，再分别称重，即可得总 体蒸发抑制率；再分别通过滴定，即可得到所余下的硫化氢量，再通过计算即可得到硫化氢 的蒸发抑制率。试验结果如下表
权利要求
1.一种分子膜，其特征在于由如下组分和含量组成(A)含氟表面活性剂0.3% 3%(B)碳氢表面活性剂0.3% 3%(C)高级脂肪醇0.4% 4%(D)铺展剂90% 99%所述百分数为重量百分数，以配成后的分子膜总重量计；其中，所述的含氟表面活性剂结构通式为RFHb-(CH2)a-X,其中&为其中部分或者全部 氢原子被氟原子替代的C5-C25的烷基，a和b分别为亚甲基和氢原子数量，0 < a < 10，X为 羧基、氨基、硝基、亚硝基、磺酸基中的一种或几种的组合；所述的碳氢表面活性剂结构通式为R-(CH2)a-X,其中R为C5-C25的烷基，a为亚甲基数 量，0彡a彡10，X为氨基、硝基、卤族元素、磺酸基、羧基中的一种或几种的组合； 所述的高级脂肪醇为C12-C24的任意一种或者几种的混合物； 所述的铺展剂是乙醇、乙醚、苯、石油醚中的一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的分子膜，其特征在于所述的含氟表面活性剂为含硝基、磺酸 基或羧基的活性剂。
3.根据权利要求1或2所述的分子膜，其特征在于所述的碳氢表面活性剂为含溴原 子的活性剂。
4.根据权利要求1或2所述的分子膜，其特征在于所述的高级脂肪醇为C14-C17的任 意一种或者几种的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的分子膜，其特征在于所述的铺展剂是乙醚。
6.根据权利要求1或2所述的分子膜，其特征在于所述的含氟表面活性剂的含量为 0. 5重量％ 1. 5重量％。
7.根据权利要求1或2所述的分子膜，其特征在于所述的碳氢表面活性剂含量为0.5 重量％ 1.5重量％。
8.根据权利要求1或2所述的分子膜，其特征在于所述的高级脂肪醇的含量为1重 量％ 2重量％。
9.根据权利要求3所述的分子膜，其特征在于所述的碳氢表面活性剂含量为0.5重 量％ 1.5重量％。
10.根据权利要求3所述的分子膜，其特征在于所述的高级脂肪醇为C14-C17的任意 一种或者几种的混合物。
11.根据权利要求4所述的分子膜，其特征在于所述的高级脂肪醇的含量为1重量％ 2重量％。
全文摘要
本发明提供了一种用于含硫含氨酸性水储存的分子膜，其具体组分和含量为(A)含氟表面活性剂0.3％～3％，(B)碳氢表面活性剂0.3％～3％，(C)高级脂肪醇0.4％～4％，(D)铺展剂90％～99％；其中铺展剂是乙醇、乙醚、苯、石油醚中的一种或几种的混合物。所述百分数为重量百分数，以分子膜总重计。该分子膜可用于含H2S和NH3的和/或需与大气隔绝的污水、污油储存设施，在20～90℃，常压含H2S和NH3的油水环境中，只需要加入2～20ml/m2的分子膜即可有效控制70％以上的轻质油、H2S和NH3的挥发。
文档编号B01J19/16GK102139198SQ20101010174
公开日2011年8月3日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者王刻文, 郭宏昶 申请人:中国石化集团洛阳石油化工工程公司, 中国石油化工集团公司