【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子功能材料领域，具体涉及一种非离子表面活性剂的疏水性脱除剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、许多从地下储层开采出来的原始天然气含有h2s、有机硫等杂质，不能直接使用，必须经脱硫净化合格后才能成为可以使用的商品天然气，商品天然气规定了硫的含量，总硫指标目前要求≤20mg/m3。
2、必须采用有机硫脱除技术将产品天然气中的有机硫含量控制得很低才能达到总硫≤20mg/m3的指标要求。所以，天然气净化领域对有机硫脱除技术和有机硫脱除溶液的需求迅速增大。
3、环丁砜是有机硫的优良溶剂，对有机硫脱除率高，环丁砜被作为脱除天然气中有机硫的首选溶剂。使用环丁砜和以环丁砜为基础的物理化学类脱硫溶液的净化厂迅速增多。
4、脱硫溶液在净化天然气过程中容易受上游开采作业残余物污染变质，脱硫溶液受污染发泡是天然气净化生产过程中最常见和普遍的问题，是制约天然气净化过程稳产、上产的主要因素，所以，能脱除脱硫溶液中致泡性污染物恢复脱硫溶液性能的胺液复活技术是保障天然气净化厂平稳生产的关键技术。但是，现有胺液复活技术用于环丁砜和以环丁砜为基础的物理化学脱硫溶液时，不能有效分离其中的致泡物，脱硫溶液受污染发泡导致产品天然气质量不合格、天然气净化装置运行不平稳、停产等问题得不到解决，严重影响正常生产。所以，天然气净化领域对环丁砜中致泡物脱除技术的需求非常急迫。
5、天然气开采作业残余物中的各种表面活性剂是导致脱硫溶液发泡的原因，例如泡排、破乳、缓蚀、钻井、驱油剂中都有非离子表面活性剂，要解决脱硫溶液
6、阴、阳离子表面活性剂能在水溶液中电离，其电离性与环丁砜有很大差异，且环丁砜中加入水后，阴、阳离子表面活性剂分子与环丁砜分子的相互作用力变弱，所以研发环丁砜中阴、阳离子表面活性剂的脱除剂可以从这些性质差异找到技术突破口；但是，非离子表面活性剂的极性、磁性、电离性、有机性和无机性等吸附特性与环丁砜分子极其相近，与环丁砜分子之间的亲和力非常强，萃取非离子表面活性剂选择环丁砜非常合适，但是反过来要从环丁砜中分离出非离子表面活性剂就非常难。现有的各种吸附材料对环丁砜和非离子表面活性剂的吸附没有选择性，在有高浓度环丁砜(物理化学类脱硫溶液中的环丁砜浓度是非离子表面活性剂浓度的50倍及以上)共存的情况下，非离子表面活性剂脱除率极低＜10％，采用蒸馏法脱除率也很低＜30％。又因为几百个ppm的表面活性剂就能使脱硫溶液严重发泡，对脱硫溶液中表面活性剂的脱除深度要求很高，原本环丁砜与表面活性剂的分离就很难实现，要求深度脱除更是难题。所以环丁砜在天然气净化领域已使用多年，其受污染发泡后如何复活的问题一直未能解决，只能采用置换新溶剂的方法恢复生产，被置换出装置的受污染溶液当成废液处置，仅一套脱硫装置因受污染产生的废液通常高达四百余吨，因为环丁砜类脱硫溶液有机物含量高达70％及以上，还含有硫化氢等有毒成分，属于危废处置难度和费用都非常大，给净化厂造成了很大的经济负担和环保压力。
7、现有变质环丁砜的净化技术有离子交换分离法、沉淀分离法、活性炭吸附法、分解法。1)离子交换分离法，采用阴离子交换树脂净化变质环丁砜，如专利us5053137、cn1230545a、cn1644581a、cn1076726c、cn1125063c、cn111111306a、cn1861594a等。其中所使用的阴离子交换树脂是含伯、仲胺基或季铵基的苯乙烯-二乙烯苯聚合物，阴离子交换树脂只能脱除溶液中离子状态的物质，非离子表面活性剂在水中和环丁砜中都不电离，所以不能被离子交换树脂脱除。2)沉淀分离法，如专利us4820849将多元酸或多元酸酐加入到环丁砜溶剂中与酸性杂质形成固体沉淀；碱吸附分离法，如日本专利特开平7-278316、cn1634917a、cn106957297a，采用碱金属或碱土金属的氧化物、氢氧化物、碳酸盐吸附环丁砜中的酸性杂质。这两种方法只能脱除环丁砜中的酸性杂质，非离子表面活性剂不是酸性物质，所以采用这两种方法都不能脱除非离子表面活性剂。3)活性炭吸附法，日本专利特开平7-101953采用活性炭和微小纤维状天然纤维素除去悬浊微粒子及溶解离子型杂质。活性炭对环丁砜和非离子表面活性剂的吸附没有选择性，选吸比＜2，环丁砜类脱硫溶液中环丁砜浓度远高于非离子表面活性剂，因浓度优势会先于非离子表面活性剂占据活性炭吸附表面使其很快饱和，从而导致非离子表面活性剂脱除率低于＜10％。4)分解法，cn213885678u通过加入单乙醇胺将环丁砜部分酸性物质进行分解，非离子表面活性剂是不能被单乙醇胺分解的，所以也不适用。
8、现有变质脱硫溶液的净化技术有：离子交换法、电渗析法、减压蒸馏法、活性炭吸附分离法和致泡性杂质脱除技术。这些技术中，离子交换法、电渗析法只能脱除脱硫溶液中的盐类杂质，如us6517700、us5162084、us5788864、cn1733355a、cn1230545a、cn102189008a；减压蒸馏法的环丁砜损失率高，非离子表面活性剂的脱除率也很低；活性炭吸附分离法和由西南油气田分公司自主研发的致泡性杂质脱除技术，因对环丁砜和非离子表面活性剂的吸附没有选择性，对非离子表面活性剂脱除率低于＜10％。
9、目前非离子表面活性剂废水的处理方法主要包括泡沫分离法、吸附法、生物法、微电解法、fenton氧化法等。泡沫分离法是较为常用的一种物理方法，通过鼓泡分离泡沫以除去泡沫中的非离子表面活性剂，该方法具有操作简便的优点，也能达到分离非离子表面活性剂的目的。然而，对于发泡严重的环丁砜脱硫溶液，鼓泡后整个溶液发泡，泡沫分离除去后，环丁砜也损失百分之八九十了。如专利cn107935236a用吸附材料微粒吸附废水里的表面活性剂，然后鼓泡让吸附表面活性剂的吸附材料微粒在废水液面上富集后除去。吸附材料微粒包括二氧化硅、碳酸钙、硫酸钙、活性炭微粒、磁铁矿粉、赤铁矿粉、二氧化钛、黏土矿、粉煤灰或磷矿尾矿粉，以及通过湿化学合成的四氧化铁、二氧化硅、氧化钛、氧化锌金属氧化物纳米微粒，表面被氨基或羧基修饰的二氧化硅、二氧化钛，以及聚苯乙烯树脂微粒、酚醛树脂微粒或密胺树脂微粒，未改性的聚苯乙烯树脂微粒、未改性的酚醛树脂微粒或未改性的密胺树脂微粒。这些吸附材料对环丁砜和非离子表面活性剂都没有选吸性，不仅对环丁砜中非离子表面活性剂的脱除率低，而且环丁砜损失大。吸附法，《改性粉煤灰处理非离子表面活性剂废水的研究》文献中介绍了，采用盐酸、硫酸等试剂对粉煤灰进行改性，制得粉煤灰吸附混凝剂，再采用改性粉煤吸附混凝剂对含非离子表面活性剂烷基苯酚聚氧乙烯醚的废水进行处理，其结果表明，改性处理后的粉煤灰对含烷基苯酚聚氧乙烯醚浓度为300～1800mg/l的废水具有良好的吸附性能；然而改性处理过程需要投加盐酸、硫酸等试剂，在废水处理中将会使盐酸、硫酸流入废水造成二次污染，增加废水后续处理难度。这种会造成二次污染的方法用于环丁砜更加不行，盐酸、硫酸引入环丁砜不仅会造成腐蚀问题，还会导致其脱硫性能变差甚至完全失效，所以不适用。生物法是利本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非离子表面活性剂的疏水性脱除剂的制备方法，其中，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述硅酸酯为正硅酸乙酯。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述烷氧基硅中，R1为C1-C5的烷基，R2为九氟己基、十三氟辛基或十七氟癸基。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述丙烯酸酯单体的结构式为：
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述脂肪族双烯交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述致孔剂选自异辛醇、正癸烷、癸醇、2-乙基-1-己酸中至少一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述丙烯酸酯单体、脂肪族双烯交联剂、致孔剂的摩尔比为1:(0.07～0.3):(0.1～0.8)。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述多孔聚合物微球的粒径分布为0.2mm～1.0mm；
9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述溶胶通过以下步骤制备：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述
11.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述硅酸酯和水的摩尔比为1:(0.5～1.1)。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述硼酸溶液为80～90℃的硼酸饱和溶液。
13.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述硼酸与多孔聚合物微球的质量比＞0.1。
14.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述浸泡的时间＞0.5h，所述浸泡的温度为50～90℃。
15.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述烘干的温度为100～165℃。
16.一种非离子表面活性剂的疏水性脱除剂，由权利要求1-15任一项所述制备方法获得。
17.一种权利要求16所述脱除剂在有机溶液中非离子表面活性剂的脱除中的应用。
18.一种脱除砜胺溶液中非离子表面活性剂的方法，其中，所述方法包括：
19.根据权利要求18所述的方法，其中，用电渗析法分离出醇胺的百分比≥80％；
20.根据权利要求17所述的应用或权利要求18所述的方法，其中，以浸泡或淋洗方式脱除有机溶液或砜胺溶液中的非离子表面活性剂；
21.根据权利要求20所述的方法，其中，砜胺溶液淋洗疏水性脱除剂的流速为2BV/h～3BV/h。
22.根据权利要求20所述的应用或方法，其中，所述脱除剂吸附非离子表面活性剂饱和后，用弱极性或中等极性有机溶剂进行再生。
23.根据权利要求22所述的应用或方法，其中，所述弱极性或中等极性有机溶剂选自二氯甲烷和/或乙酸乙酯。
...【技术特征摘要】
1.一种非离子表面活性剂的疏水性脱除剂的制备方法，其中，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述硅酸酯为正硅酸乙酯。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述烷氧基硅中，r1为c1-c5的烷基，r2为九氟己基、十三氟辛基或十七氟癸基。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述丙烯酸酯单体的结构式为：
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述脂肪族双烯交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述致孔剂选自异辛醇、正癸烷、癸醇、2-乙基-1-己酸中至少一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述丙烯酸酯单体、脂肪族双烯交联剂、致孔剂的摩尔比为1:(0.07～0.3):(0.1～0.8)。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述多孔聚合物微球的粒径分布为0.2mm～1.0mm；
9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述溶胶通过以下步骤制备：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述酸性的水通过在水中滴加酸调节ph至2～3。
11.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述硅酸酯和水的摩尔比为1:(0.5～1.1)。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜晓琴，陈昌介，余军，梁莉，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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