本发明涉及脱硫，特别涉及一种脱硫剂及其制备方法和用途。
背景技术：
1、在原油及天然气的钻井、生产、运输、储存和加工过程中,油气中存在的含硫化合物如硫化氢等对环境、生产设备以及人体健康都具有极大的危害。脱除油气中的硫化氢是油气增产增效、扩大商用的关键步骤,也是控制和减少废毒气体的燃烧排放,提高空气质量的必要措施。
2、从原油、天然气或含硫污水中脱除硫化氢的有效处理方法之一是使用脱硫剂，目前应用较多的是三嗪类液体脱硫剂,三嗪为1,3,5-三官能基六氢均三嗪的简称,官能基多为烷基和醇基。其中官能基为甲基和羟乙基的三嗪因其技术比较成熟已成为油气田广泛采用的脱硫剂。三嗪类脱硫剂可以在二氧化碳存在下有选择性地与硫化氢反应,但是常用的甲基三嗪和羟乙基三嗪及其脱硫后的废液呈高碱性,会导致其在盐水和低ph环境中的脱硫效率大大降低,同时也会中和呈酸性的油田阻垢剂而致使脱硫剂失效并使油田回注水结垢。无论采用直接注入法,塔式吸收或者采用超重力设备脱硫,三嗪类脱硫剂在脱硫过程中吸收硫化氢近饱和时会凝聚形成无定形沉淀而堵塞油气管线,或在吸收塔中沉降形成底垢,或由于沉淀的黏附使超重力床不能正常运转。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于一种脱硫剂及其制备方法和用途，用于提高现有技术中三嗪类液体脱硫剂的稳定性、脱硫性以及抗结垢性。
2、本发明首先提供了一种脱硫剂，所述脱硫剂为一种三嗪类的脱硫剂，所述脱硫剂具体的为一种乙基三嗪类脱硫剂，具有式ι所示结构的脱硫成分：
3、
4、其中，r1,r2和r3为含0-6个碳原子的烷基、含2-6个碳原子的烯基、含1-6个碳原子的醛基、含1-6个碳原子的羟基或者芳基中的任意一种。
5、具体的，所述芳基为芳香烷基。
6、具体的，所述芳基为碳原子个数为0-6个的烷基取代的芳基。
7、具体的，所述脱硫剂包括有溶剂。
8、具体的，所述溶剂包括水、含1-6个碳原子的一元醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、多元醇或者含1-6个碳原子的酮类中的任意一种或多种的组合。
9、本发明另一方面还提供了一种如上所述脱硫剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：将乙胺和醛类化合物进行反应得到所述脱硫剂，所述脱硫剂具有式ι所示结构的脱硫成分：
10、
11、其中，r1,r2和r3为含0-6个碳原子的烷基、含2-6个碳原子的烯基、含1-6个碳原子的醛基、含1-6个碳原子的羟基或者芳基中的任意一种。
12、具体的，所述醛类化合物和所述乙胺的摩尔比为1.5:1.0至1.0:1.5。
13、具体的，所述醛类化合物为甲醛、三聚甲醛、多聚甲醛、乙醛、乙二醛、丙二醛、丁二醛、丙烯醛、乙烯醛、丁烯醛、庚烯醛、羟乙醛、羟丙醛、羟丁醛、甲基乙二醛、丙醛、丁醛、庚醛、丙二醛、戊二醛、苯甲醛、苯乙醛、苯丙醛、苯丁醛、苯庚醛以及这些醛类的半缩醛或缩醛中的任意一种或者多种的组合。
14、具体的，所述反应温度为50℃以下，所述反应时间为1-2小时。
15、本发明所述的脱硫剂中的溶剂在使用时可以有多种不同的存在形体。例如,与乙基三嗪的某些官能团(如羟基、醛基等)形成的醚、半缩醛以及缩醛。
16、本发明在一方面还提供了一种如上所述脱硫剂的用途，所述用途包括在气体以及液体中脱硫的用途。
17、具体的，所述气体包括油田气、天然气、煤碳处理气以及垃圾填埋场的废气。
18、具体的，所述液体包括包括原油、燃料油、沥青、炼油厂成品油和精炼油,以及被硫化物污染的采出水、完井液、污水以及废水。
19、具体的，所述脱硫包括通过任何合适的方法将所述脱硫剂加入到任何含有硫化氢、硫醇或其他巯基化合物的气体和液体(水或非水介质)中以降低硫化物的含量。
20、具体的，所述脱硫剂可用于油气开采、储存、运输和油田废水处理过程中降低硫化氢的浓度。
21、本发明另一方面还提供了脱硫剂的使用方法。具体的，本发明的脱硫剂适用于含硫天然气的脱硫，例如可用于在天然气输送管线内采用连续直接喷注法脱硫、或采用吸收塔混合接触脱硫、或与重力床协同使用脱硫。
22、当脱硫剂被注入管线或吸收塔内与含硫气体反应后,本发明的脱硫剂和硫化氢反应生成的废液能够与天然气中的水蒸气凝结以液体形式混合后一起排出，不会形成沉淀导致管线或吸收塔堵塞而影响生产的连续运行。
23、具体的，本发明的脱硫剂适用于含硫原油脱硫。例如可以将脱硫剂直接注入油气井下与油气直接反应脱硫,也可以在运输和储存过程中使脱硫剂与含硫原油混合脱硫。
24、由于本发明的脱硫剂及其脱硫废液的ph呈中性或弱碱性(ph＝7.5-9.5),使用时不会干扰酸性阻垢剂的性能,因此可以阻止难溶无机盐在油井水中的沉淀和结垢。
25、具体的，本发明的脱硫剂适用于油气田的废水脱硫。脱硫剂与废水混合脱硫,不会干扰酸性阻垢剂的效能,因此能够阻止难溶无机盐的沉淀和结垢。
26、本发明解决了目前常用的三嗪类脱硫剂在使用时会形成沉淀,导致管线和吸收塔堵塞的问题,从而进一步提高了脱硫效率,降低了油气净化的成本。
27、本发明的脱硫剂进行脱硫反应后形成的废液为透明或半透明液体,可以和油气田废水一起通过回注进入油井地层,或排至井口下游管线,或输入废水储罐统一处理。
28、本发明的脱硫剂用量取决于被处理油气中硫化氢的浓度。
29、在通常情况下,可应用于将含硫化氢为10至2000ppm的油气脱硫，使硫化氢的含量降低至1ppm。
30、本发明所述的脱硫剂在-40℃以下仍然具有流动性，适应于低温要求。具体的，所述脱硫剂脱硫时可以在-35℃至70℃的温度下进行。
31、本发明所公开的乙基三嗪以三嗪为主要脱硫分子结构,在合成过程中还可能存在非设计预期的中间产物或衍生物,如亚胺、缩醛、半缩醛、仲胺、二胺等,它们的存在不影响乙基三嗪脱硫剂的脱硫功能和使用效果。
1.一种脱硫剂，其特征在于：具有式ι所示结构的脱硫成分：
2.根据权利要求1所述的脱硫剂，其特征在于：所述脱硫剂包括有溶剂，所述溶剂包括水、含1-6个碳原子的一元醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、多元醇或者含1-6个碳原子的酮类中的任意一种或多种的组合。
3.一种脱硫剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述醛类化合物和所述乙胺的摩尔比为1.5:1.0至1.0:1.5。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述醛类化合物为甲醛、三聚甲醛、多聚甲醛、乙醛、乙二醛、丙烯醛、羟乙醛、甲基乙二醛、丙醛、丁醛、丙二醛、戊二醛、苯甲醛以及这些醛类的半缩醛或缩醛中的任意一种或者多种的组合。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述反应温度为50℃以下，所述反应时间为1-2小时。
7.一种脱硫剂在气体以及液体脱硫中的用途，所示脱硫剂具有如式ι所示结构的脱硫成分；
