[发明专利]增效的缩醛组合物以及用于清除硫化物和硫醇的方法

说明书

本发明提供了组合物，其包含I.不含氮的一元醇与醛或酮之间的至少一种反应产物，和II.不含氮的多元醇与醛或酮之间的至少一种反应产物，和任选的III.至少一种反应产物，其来自III.a)甲醛，和III.b)胺，选自具有1至4个碳原子的烷基伯胺以及具有2至4个碳原子的羟基烷基伯胺，和任选的IV.至少一种固体抑制试剂，其选自IV(a).碱金属或碱土金属氢氧化物IV(b).单、二或三羟烷基、芳基或烷基芳基胺，IV(c).单、二或三烷基、芳基或烷基芳基伯、仲和叔胺，或IV(d).多官能胺，和IV(e).第IV(a)至IV(c)组化合物的混合物其中烷基为C₁至C₁₅，芳基为C₆至C₁₅和烷基芳基为C₇至C₁₅。

技术领域

本发明涉及通过使用缩醛与来自甲醛和胺的反应产物和固体抑制试剂的增效组合从液体和/或气体中清除硫化氢的组合物和方法。含有本发明的组合物的制剂具有在清除硫化氢和/或硫醇方面的特别的适用性，而同时防止经常与使用现有技术的化学品和/或制剂相关的不需要的乳液的形成和/或不需要的副产物的沉积。

背景技术

含有巯基基团(-SH)的化合物并且特别是硫化氢的存在在许多工业中提出了挑战。它们的存在可以产生明显的健康、安全和环境挑战。存在许多不同类型的含有巯基基团的化合物(“巯基化合物”)，其中最经常遇到的分子包括硫化氢(H₂S)，含有R-SH基团的有机硫化合物(也称为硫醇)、硫代羧酸RC(O)SH、二硫代羧酸RC(S)SH以及相关化合物。

在油气工业中，世界上许多地方的原油和天然气的H₂S含量足够高而引起环境和安全危害。硫化氢是可燃的、腐蚀性和高毒性气体。H₂S为硫的最低还原形式并且通过经常见于厌氧油田环境中的硫酸盐还原菌(SRB)产生或者由于通过烃的热化学硫酸盐还原(TSR)和热裂解引起。随着采出原油，其减压，并且溶解的H₂S被释放，然后可以在钻井过程期间被转移至例如油基钻井液，并且随着将钻井液从井再循环至地表时，这可能成为危险。在原油和天然气的开采阶段期间，H₂S气体可以产生重大的资产(asset)完整性风险，因为其为酸气体并且在溶于采出水时产生非常腐蚀性的环境。此外，H₂S的存在增加了硫化物应力开裂、氢脆化和一些结构材料的点蚀的风险并且需要被去除，从而安全地加工流体和气体。

巯基化合物的气味在例如金属加工环境中也是挑战，同等地在水处理过程中也是如此，不管是市政(例如废水处理)还是工业(例如采矿水的再循环)。SRB经常存在于再循环流体系统中，并且尽管通常可以通过使用杀生物组合物控制细菌，但是经常丢失对系统中的生物学的控制，这导致系统中发展出有害的H₂S和/或硫醇。此外，杀生物剂在形成H₂S之后将其去除时是低效的，并且仅传闻经由氧化(例如次氯酸钠应用)或由于在它们分解期间释放低水平的醛(例如与戊二醛)而进行清除。巯基化合物且特别是H₂S可以在密闭空间中在气相中带来环境、毒性和完整性挑战，例如，在污水处理设施中并且特别是在用于湿气敏感材料的运输和储存容器中，所述湿气敏感材料可以放出H₂S，其可以积聚在气态顶部空间。将会希望获得可以降低在这样的位置中的H₂S浓度的清除剂。

最经常使用的巯基清除剂基于金属，例如铜、锌或铁，其转化成不溶的硫化物。已提出许多替代的不用金属的方法而在含烃的系统中清除硫化氢和控制巯基气味，包括：

WO-98/02501描述了使用通过含有3至7个碳原子的1,2或1,3氨基醇与含有4个以下碳原子的醛反应制备的双噁唑烷，例如3,3’-亚甲基双-5-甲基噁唑烷。可以通过选择起始原料来控制这些产物的相对油和水溶解度。这些双噁唑烷与存在于油气料流中的巯基化合物反应以将其中和并且因此将其清除。