Способ разложения диалкилполисульфидов с 3-8 атомами серы до полисульфидов с пониженным содержанием серы для эксплуатации буровых скважин с гиперсульфированным природным газом

 

Изобретение касается сероорганических соединений, в частности способа разложения диалкилполисульфидов до полисульфидов с пониженным содержанием серы, что может быть использовано при растворении серы, осадившейся на стенках трубопроводов при эксплуатации буровых скважин. Цель - разработка способа растворения серы, осадившейся на стенках трубопроводов. Процесс ведут разложением диалкилполисульфидов с 3-8 атомами серы гидроокисью, сульфидом или сульфитом щелочного металла , или аммония ; или меркаптидом щелочного металла, или алифатическим амином при 70-110°С желательно в течение 1-3 ч с по.следующим отделением разложившегося полисульфида. В случае использования аммониевого соединения или амина их лучше рекуперировать нагреванием при 120-150°С. Способ позволяет получать полисульфиды с выходом 79,7-100%. 2 з.п. ф-лы, 1 табл. СО

СОЮЗ СОЮЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<»SU<», (51)4 С 07 С 149 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4027221/23-04 (22) 24.03.86 (31) 8504393 (32) 25.03 ° 85 (33) FR (46) 15.01 ° 89.Бюл. 11 2 (71) Сосьете Насьональ елф Акитэн (Продюксьон) (FR) (72) Ив Лаба и Ги Деграншан (FR) (53) 547.269.07 (088.8) (56) Сигэру Оаэ. Химия органических соединений серы. 1.: Химия, 1975,. с.180. (54) СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ ДИАЛКИЛПОЛИСУЛЬФИДОВ С 3-8 АТОМАМИ СЕРЫ ДО

ПОЛИСУЛЬФИДОВ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ СЕРЫ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ БУРОВЫХ

СКВАЖИН С ГИПЕРСУЛЬФИРОВАННЫМ ПРИРОДНЫМ ГАЗОМ (57) Изобретение касается сероорганических соединений, в частности способа разложения диалкилполисульфидов до полисульфидов с пониженным содержанием серы, что может быть использовано при растворении серы, осадившейся на стенках трубопроводов при эксплуатации буровых скважин.

Цель — разработка способа растворения серы, осадившейся на стенках трубопроводов. Процесс ведут разложением диалкилполисульфидов с 3-8 атомами серы гидроокисью, сульфидом или сульфитом щелочного металла, или аммония . или меркаптидом щелочного металла, или алифатическим о амином при 70-110 С желательно в течение 1-3 ч с последующим отделением разложившегося пблисульфида ° В Я случае использования аммониевого соединения или амина их лучше рекуперировать нагреванием при 120-150 С.

Способ позволяет получать полисульфиды с выходом 79,7-100Х 2 s.ï. ф-лы, 1 табл.

1452478

35 рия

Изобретение относится к способу разложения диалкилполисульфидов до полисульфидов с пониженным содержанием серы, который может быть использован при растворении серы, осадившейся на стенках трубопроводов, т.е ° при эксплуатации буровых скважин с гиперсульфированным природным газом.

Целью изобретения является разработка способа, позволяющего растворить серу, осадившуюся на стенках трубопроводов, и применять его при эксплуатации буровых скважин с гипер« сульфированным природным газом> что 15 достигается проведением разложения диалкилполисульфидов с 3-8 атомами углерода путем обработки гидроокисью, сульфидом или сульфитом щелочного металла, или аммония или 20 меркаптидом щелочного металла, или о алифатическим амином при 70-110 С с последующим отделением разложившегося полисульфида, предпочтительно в течение 1-3 ч. При этом в случае использования аммониевого соединения или амина рекуперируют нагреванием при 120-150 С.

П р м е р 1. Применение 1«1аОН.

В реактор, снабженный мешалкой и 30 термостатом, вводят 80 г полисульфида СН S«СН,средняя величина х которого оставляет 6,5. Туда же добавляют 120 г водного 35 .-ного раствора гидроксида натрия. Таким образом имеют 1,05 моль NaOH на 0,34 моль полисульфида. о

Всю смесь выдерживают при 80 С и при перемешивании в течение 1 ч

После охлаждения до комнатной температуры декантируют органическую фазу весом 30 г, средний состав которой следующий: CH>S, — СН, (0,3 моль).

Гидроксид натрия удаляет 4,4 атома серы, обратно конденсируя полисульфид в виде соединения, с-.ень близкого к диметилдисульфиду. Получение этого последнего осуществляется с выходом 0,3:0,34 = 0,88 или

88 .

Пример 2. Использование меркаптида.

Способ работы такой же, как и н примере 1, но гидроксид натрия заменен водным раствором метилтиолята натрия СН SNa. Этот раствор получается путем абсорбции .метилмеркатана в 35 -íîãë растворе гидроксида натДпя того же количества 80 r

СН - Я вЂ” CH или 0,34 моль используют 0,6 моль СНзSNa °

После нагревания и декантации получают 50 г органической фазы среднего состава СНЗ S СНз или 0 51 моль

Г

Как и в предыдущем примере, полисульфид приводят к составу, очень близкому к диметилдисульфиду, выход при получении этого последнего составляет 0,51:(0,34+0,60/2) =0,797 или 79,7,.

Обработка метилтиолятом натрия позволяет преимущественно получить диметилдисульфид н услониях реакции, следовательно, можно создавать возможность дополнительного поступления растворителя за счет использования меркаптида, который приводит к образованию свежего диметилдисульфида,.все время разрушая полисульфид.

Пример 3. Использование сульФита натрия.

80 г или 0,34 моль той же самой смеси полисульфидов с х = 6,5 как и предыдущих примерах, вводят во взаимодействие с 274 г водного 35 ного раствора Na

После охлаждения до комнатной температуры и декантации находят

46 г полисульфида СН >-S > — СН или

0,34 моль.

Выход восстановленного полисульфида составляет !ОО по отношению к исходного полисульфиду. Хотя при этой операции уменьшение х составляет только 6,5 до 3,3, можно его уменьшить и более, используя больше сульфита, а именно 1 моль.

Il р и м е р 4. Использование сульфида аммония.

В условиях примера 1 смесь 80 г тех же самых полисульфидов с х = 6,5 или 0,34 моль вводят во взаимодействие с водным 0,3 М раствором сульфида аммония. Этот раствор получается путем воздействия сероводорода на раствор аммиака.

После реакции, охлаждения и декантации органическая фаза весом 42 г образована СН>-Б <- СН >(0,295 моль)...

Выход полисульфида с Я составляет 0,295:0,34 = 0,867,или 86,7 .

Можно разрушать вплоть до количества серы около Sg, используя около О, 45 моль (NH <). S на О, 34 моль начального полисульфида.

1452478

Л р и м е р 5. Использование сульфида аммония при более высокой температуре.

Повторяют пример 4, но температура составляет 110 С и продолжительность реакции 1 ч °

Получают 33 г среднего состава

СН вЂ” S — СН или О, 28 моль. ВыI ход при получении этого продукта составляет 0,28:0,34=827.. Видно, что, регулируя соответствующим образом соотношение реагентов, температуру и продолжительность нагревания, можно обратно конденсировать полисульфид до любой желаемой степени.

Пример 6. Применение этиламина.

В закрытом реакторе при перемешивании при 70 С в течение 3 ч 80 г диметилполисульфида СН >- 8 — СН; или 0,34 моль вводят во взаимодействие с 100 мл водного раствора

0,5 моль этиламина. После охлаждения и декантации получают 36 г диметилполисульфида CH9S СН (0,25 моль).

Это соответствует выходу 0,25:0,34=

757. Обратная конденсация может быть доведена вплоть до значений

S с 0,7 моль этиламина в течение

4 ч. Амин рекуперируют нагреванием остатка, отделенного от полисульфида, при 120-150 С.

Пример 7. Использование эти.— лендиамина.

Повторяют операции примера 6 с этилендиамином вместо этилена. Разрушившийся продукт соответствует среднему составу CH>S СН z.

Пример 8. Регенерация полисульфида, содержащего физически растворившуюся серу.

3,2 г серы (0,1 моль) растворяют в !00 г диметилполисульфида СН $ — СН (или 0,43 моль). Полученный раствор вводят во взаимодействие с 250 мл водного раствора сульфида аммония, полученного путем введения сероводорода в 250 мл 2Н расто вора аммиака. После реакции при 80 С при перемешивании в течение 1 ч, охлаждения и декантации рекуперируют 42 г органической фазы, образованной CH )- S ., q- CH (О, 38 моль) .

Эта органическая фаза не содержит более физически растворившейся серы.

Выход восстановленного полисульфида до S< составляет 0,38:0,43

0,88 или 881.

Пример 9. Повторная циклическая утилизация регенерированного полисульфида.

В реактор из нержавеющей стали вводят 3000 r свежего диметилдисульфида вместе с 2000 г элементарной серы, всю совокупность нагревают при о перемешивании при 80 С в течение

2 ч. Затем туда же добавляют 2300 г водного раствора сульфида аммония, содержащего 15,7 моль (NH )z S, полученного взаимодействием сероводорода с водным раствором аммиака. Смесь затем нагревают при 90 С и перемешивают в течение 3 ч. После отставания и отделения водного слоя полисульфида аммония, который образовался, рекуперируют органический слой диметилполисульфида. Последний повторно использован для нового

25 растворения серы, работая как указано выше. Впоследствие осуществлен

3-й подобный цикл.

Приведенная таблица дает результаты этих трех последовательных раст30 ворений с рекуперацией разлагающегося полисульфида.

Несмотря на то, что опыты осуществлены без специальных предостоt рожностей, они дали хорошие результаты, как это показывают повышенные степени рекуперации растворителя и серы (0,86 — 0,98).

Пример 10. Органическую фазу, полученную после 3-го цикла

40 примера 9, т. е. моль CH>S HACH „, где х = 2, 9, смешивают с 1900 г водного раствора, содержащего

13 моль (NH<),,S. Смесь нагревают при

90 С в течение 3 ч при перемешивании

45 без добавления серы. После отстаивания отделившаяся органическая фаза состоит из СН Я„СН, где ч = 2,4

Опыт показывает, что разложившийся полисульфид может быть разложен еще более без добавления серы.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет использовать его при эксплуатации буровых скважин с гиперсульфированным природным газом для разложения полисульфидов, т.е. к растворению серы, осадившейся на стенках трубопроводов.

3 ° Способ по п.1, шийся тем, что дят в течение 1-3 ч. о тлнчаюпроцесс провоПоказатель

Осуществление моль СН S „СН

27,9

27,5

4,2 величина х

27,8

62,6 грамм-атомов серы

14!

Г-моль (МН ) Я

15,7 полное число г-атомов серы

)22

142,6

131

Получено

42,5

38,1

44,1

r-атомов серы

18,8

20,3

21,7 г-моль NH

Органический раствор моль СН $ „СН

27,5

27,9

3,03

2,9

3,2 величина х полное число r-атомов

113,5

)26

133,4 серы

Степень регенрации растворителя

0,985 0,945

0,87

0,86

0,96

0,935

Степень рекуперации серы

Степень рекуперации NHq

0,73

0,725

0,69

Составитель Т.Власова

Редактор Е.Копча Техред Л.Сердюкова

Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 7095/58 Тираж 352 Поцписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„ д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 14524

Формула изобретения

1 ° Способ разложения диалкилполисульфидов с 3-8 атомами серы до по5 лисульфидов с пониженным содержанием серы для эксплуатации буровых сква-, жин с гиперсульфированным природным газом, отличающийся тем, что разложение проводят гидроокисью, )ð сульфидом или сульфитом щелочного металла,.или аммония или меркаптидом щелочного металла йли алифати78 6 и ческим амином при 70-110ОС с последующим отделение разложившегося полисульфида.

2. Способ по п ° 1, о т л и ч а юшийся тем, что в случае использования аммонневого соединения или амина их рекуперируют нагреванием при 120-150 С.