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TW201806645A - 去除含硫化合物用之組成物 - Google Patents

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TW201806645A
TW201806645A TW106121360A TW106121360A TW201806645A TW 201806645 A TW201806645 A TW 201806645A TW 106121360 A TW106121360 A TW 106121360A TW 106121360 A TW106121360 A TW 106121360A TW 201806645 A TW201806645 A TW 201806645A
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sulfur
carbon atoms
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TW106121360A
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清水將貴
齊藤勇祐
靍田拓大
鈴木理浩
藤純市
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可樂麗股份有限公司
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Abstract

一種組成物,其係用於去除液體或氣體中的含硫化合物之組成物,其中含硫化合物為硫化氫、含有-SH基的化合物或此等之混合物,且組成物含有下述通式(1)所示之α,β-不飽和醛為有效成分。
(R1、R2各自獨立表示碳數1~10的烷基、碳數2~10的烯基或碳數6~12的芳基,或互相連結表示碳數2~6的伸烷基。R3表示氫原子或碳數1~5的烷基,或與R1連結表示碳數2~6的伸烷基)

Description

去除含硫化合物用之組成物
本發明係關於用於去除液體或氣體中的含硫化合物、典型為硫化氫、含有-SH基的化合物或此等之混合物或降低其濃度之組成物。詳細地說,本發明係關於用於去除水或化石燃料或精製石油製品等的烴(例如,天然氣、液化天然氣、酸氣、原油、石油腦、重質芳香族石油腦、汽油、煤油、柴油、輕油、重油、FCC漿料、柏油、油田濃縮物等)等含有的含硫化合物(典型為硫化氫)之組成物、使用該組成物的含硫化合物(典型為硫化氫)之去除方法。
天然氣、液化天然氣、酸氣、原油、石油腦、重質芳香族石油腦、汽油、煤油、柴油、輕油、重油、FCC漿料、柏油、油田濃縮物等的化石燃料或精製石油製品等的烴,常常含有硫化氫或含-SH基之各種化合物(典型為各種硫醇類)等的含硫化合物。硫化氫的毒性是眾所周知的,在處理化石燃料或精製石油製品的產業中,為了使硫化氫的含量減低至安全的水準要付出相當的費用與努力。例如對於管道氣(pipeline gas),一般要求硫化氫的含量不超過4ppm作為一般的規定值。又,硫化氫及含有-SH基的各種化合物會有因為其揮發性而 被放出至蒸氣空間的傾向,在該情形下,彼等惡臭會通過烴的儲藏場所或其周邊、管道、及運出系統而成為問題。
又,硫化氫或含有-SH基的各種化合物亦會存在於下水道水等的水中,來自於彼等的惡臭每每會成為公害問題。
專利文獻1及2揭示使用丙烯醛等作為去除硫化氫的方法。又,於2011年10月30日~11月2日在美國科羅拉多州丹佛所舉行的SPE Annual Technical Conference and Exhibition SPE 146080中,亦發表了關於以丙烯醛為有效成分的硫化氫去除。但是,丙烯醛係毒性強,在勞動安全上及環境安全上嚴格規定其濃度的化合物,會有在處理上需要注意的問題。此外,丙烯醛係極為容易聚合,在欠缺熱安定性方面,或從欠缺pH安定性,會因為使用之環境的pH而緩緩地減少存在量方面,在處理上也會成為問題。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 美國專利第4680127號說明書
專利文獻2 美國專利第3459852號說明書
非專利文獻
非專利文獻1 SPE Annual Technical Conference and Exhibition SPE 146080, 2011年;http://dx.doi.org/10.2118/146080-MS
如上所述,使用丙烯醛作為液體或氣體中含有的硫化氫的去除劑,在安全性、熱安定性及pH安定性方面會有問題,最好以更安全且安定的化合物來代替。從而,本發明的目的在於提供具有熱安定性及pH安定性高的有效成分,且能安全且有效率地去除液體或氣體中含有的含硫化合物,尤其是硫化氫、含有-SH基的化合物或此等之混合物的組成物。
根據本發明,上述之目的可藉由下述[1]至[11]而達成。
[1]一種組成物,其係用於去除液體或氣體中的含硫化合物之組成物,其中含硫化合物為硫化氫、含有-SH基的化合物或此等之混合物,且組成物含有下述通式(1)所示之α,β-不飽和醛(以下,稱為醛(1))為有效成分。
(R1、R2各自獨立表示碳數1~10的烷基、碳數2~10的烯基或碳數6~12的芳基,或互相連結表示碳數2~6的伸烷基。R3表示氫原子或碳數1~5的烷基,或與R1連結表示碳數2~6的伸烷基。)
[2]如[1]之組成物,其中R1、R2各自獨立為碳數1~5的烷基。
[3]如[1]或[2]之組成物,其中R3為氫原子。
[4]如[1]至[3]中任一項之組成物,其中前述液體或氣體為烴。
[5]如[4]之組成物,其中前述烴為選自包含天然氣、液化天然氣、酸氣、原油、石油腦、重質芳香族石油腦、汽油、煤油、柴油、輕油、重油、FCC漿料、柏油及油田濃縮物的群組之至少1者。
[6]一種方法,其係使如[1]至[5]中任一項之組成物與液體或氣體接觸而去除含硫化合物之方法,其中含硫化合物為硫化氫、含有-SH基的化合物或此等之混合物。
[7]如[6]之方法,其中前述液體或氣體為烴。
[8]如[7]之方法,其中前述烴為選自包含天然氣、液化天然氣、酸氣、原油、石油腦、重質芳香族石油腦、汽油、煤油、柴油、輕油、重油、FCC漿料、柏油及油田濃縮物的群組之至少1者。
[9]如[6]至[8]中任一項之方法,其中相對於液體或氣體中含有的含硫化合物1質量份,添加[1]至[5]中任一項之組成物中含有的醛(1)使其成為0.1~100質量份。
[10]如[6]至[9]中任一項之方法,其中使[1]至[5]中任一項之組成物與含硫化合物在-30℃~150℃的範圍接觸。
[11]一種如[1]至[5]中任一項之組成物之用途,其係用於去除液體或氣體中的硫化氫、含有-SH基的化合物或此等之混合物的含硫化合物。
本發明的組成物係藉由含有醛(1),而使得液體或氣體中的含硫化合物,尤其是硫化氫、含有-SH基的化合物或此等之混合物的去除性能優異。
尤其是與含有丙烯醛之以往的硫化氫去除劑相比,本發明的組成物係具有毒性非常低,熱安定性及pH安定性高的優點。其理由雖未必清楚,但由於醛(1)的β位為2取代,所以與β位不具有取代基之丙烯醛相比,認為生物分子或生長鏈等的體積大的分子難以在β位引起加成反應為主要因素之一。另一方面,認為並不那麼妨礙來自液體或氣體中含有的一般小分子之含硫化合物的攻撃,且含硫化合物的去除性能受到保持。
圖1為顯示丁烯醛(SAL,senecioaldehyde)及丙烯醛的硫化氫吸收試驗之結果的圖表。
圖2為顯示SAL的pH安定性之圖表。
圖3為顯示丙烯醛的pH安定性之圖表。
實施發明之形態
就成為使用本發明的組成物之對象的液體或氣體而言,可列舉例如水或烴等。前述烴可為氣體狀、液體狀、固體狀或此等之混合狀態,典型可列舉為天然氣、液化天然氣、酸氣、原油、石油腦、重質芳香族石油腦、汽油、煤油、柴油、輕油、重油、FCC漿料、柏 油、油田濃縮物等的化石燃料或精製石油製品等、及此等之任意組合,但不限定於此等。
本發明中,成為使用本發明的組成物去除之對象的液體或氣體中可含有的含硫化合物為硫化氫、含有-SH基的化合物或此等之混合物。此處,就含有-SH基的化合物而言,可列舉以化學式「R-SH」表示且分類為硫醇類之含硫化合物,例如R為烷基之甲基硫醇、乙基硫醇、丙基硫醇、異丙基硫醇、n-丁基硫醇、異丁基硫醇、第二丁基硫醇、第三丁基硫醇、n-戊基硫醇;R為芳基之苯基硫醇;R為芳烷基之苯甲基硫醇等,但不限定於此等。
本發明中,將液體或氣體中存在的含硫化合物變換為別的化合物等,使液體或氣體中的該含硫化合物之初始量降低,亦應包含在「去除」。被變換為別的化合物後的變換物可仍存在於系統中,亦可分離至系統外。
本發明的組成物之特徵係含有醛(1)。
認為係藉由含硫化合物對於醛(1)主要的碳-碳雙鍵進行加成反應,而使含硫化合物從液體或氣體中被去除。
含硫化合物為化學式「R-SH」所示之硫醇類的情形,藉由對於醛(1)的碳-碳雙鍵之加成反應,變化為CR1R2(SR)-CH2R3-CHO等使-SH基被去除。
另一方面,含硫化合物為硫化氫的情形,藉由對於醛(1)的碳-碳雙鍵之加成反應,成為CR1R2(SH)-CH2R3-CHO,之後再與1分子的醛(1)反應等而使-SH基被去除。
醛(1)中R1、R2各自獨立表示之碳數1~10的烷基可為直鏈狀或分支狀或環狀,可列舉例如甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、t-丁基、n-戊基、n-己基、n-辛基、n-癸基、n-十二烷基、環戊基等。從促進與含硫化合物的反應之觀點來看,其中較佳為甲基、乙基或n-丙基,更佳為甲基或乙基,進一步較佳為甲基。
R1、R2各自獨立表示之碳數2~10的烯基可為直鏈狀或分支狀或環狀,可列舉例如乙烯基、烯丙基、1-戊烯-1-基、4-甲基-3-戊烯-1-基、4-戊烯-1-基、1-己烯-1-基、1-辛烯-1-基、1-癸烯-1-基等。其中較佳為碳數1~8的烯基,更佳為碳數1~6的烯基。
R1、R2各自獨立表示之碳數6~12的芳基,可列舉例如苯基、甲苯基、乙基苯基、二甲苯基、三甲基苯基、萘基、聯苯基等。其中較佳為碳數6~10的芳基。
又,R1與R2互相連結表示碳數2~6的伸烷基情形,就該伸烷基而言,可列舉例如伸乙基、n-伸丙基、n-丁烯基、n-伸戊基、n-伸己基、2-甲基伸乙基、1,2-二甲基伸乙基、2-甲基-n-伸丙基、2,2-二甲基-n-伸丙基、3-甲基-n-伸戊基等。
從促進與含硫化合物的反應之觀點來看,較佳係R1、R2各自獨立為碳數1~5的烷基,更佳係R1、R2的至少一者為甲基,進一步較佳係R1、R2均為甲基。
醛(1)中R3為碳數1~5的烷基之情形,就該烷基而言,可列舉例如甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、t-丁基、n-戊基、環戊基等。
又,R1與R3互相連結表示碳數2~6的伸烷基情形,就該伸烷基而言,可列舉例如伸乙基、n-伸丙基、n-丁烯基、n-伸戊基、n-伸己基、2-甲基伸乙基、1,2-二甲基伸乙基、2-甲基-n-伸丙基、2,2-二甲基-n-伸丙基、3-甲基-n-伸戊基等。
從促進與含硫化合物的反應之觀點來看,最佳係R3為氫原子。
就醛(1)而言,可列舉例如3-甲基-2-丁烯醛、3-甲基-2-戊烯醛、3-甲基-2-己烯醛、3-甲基-2-庚烯醛、3-甲基-2-辛烯醛、3-甲基-2-壬烯醛、3-甲基-2-癸烯醛、3-甲基-2-十一碳烯醛、3-甲基-2-十二碳烯醛、3-甲基-2-十三碳烯醛、3-乙基-2-戊烯醛、3,4-二甲基-2-戊烯醛、3,4,4-三甲基-2-戊烯醛、3-異丙基-4-甲基-2-戊烯醛、3-乙基-2-己烯醛、3-丙基-2-己烯醛、3,5-二甲基-2-己烯醛、3-(t-丁基)-4,4-二甲基-2-戊烯醛、3-丁基-2-庚烯醛、2,3-二甲基-2-丁烯醛、2-乙基-3-甲基-2-丁烯醛、2-異丙基-3-甲基-2-丁烯醛、2,3-二甲基-2-戊烯醛、2,3,4-三甲基-2-己烯醛、2-異丁基-3-甲基-2-丁烯醛、3-甲基-2-戊基-2-戊烯醛、2,3-二乙基-2-庚烯醛、2-(1,1-二甲基丙基)-3-甲基-2-丁烯醛、3,5,5-三甲基-2-己烯醛、2,3,4-三甲基-2-戊烯醛、2-環亞丙基丙醛、2-環亞戊基丙醛、2-環亞戊基己醛、2-(3-甲基環亞戊基)丙醛、2-環亞己基丙醛、2-(2-甲基環亞己基)丙醛、2-環亞己基丁醛、2-環亞己基己醛、1-環丙基-2-甲醯基環丁烯、1-甲醯基-2-甲基環戊烯、1-甲醯基-5-異丙基-2-甲基環戊烯、1-甲醯基 -2,5,5-三甲基環戊烯、1-甲醯基-2甲基環己烯、1-甲醯基-2,5,6,6-四甲基環己烯、1-甲醯基-2,4,6,6-四甲基環己烯、3-甲基-2,4-戊二烯醛、3-甲基-2,4-己二烯醛、3-甲基-2,5-己二烯醛、3,5-二甲基-2,4-己二烯醛、3-甲基-2,4-庚二烯醛、3-甲基-2,4-辛二烯醛、3-甲基-2,7-辛二烯醛、3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛(檸檬醛)、3-甲基-2,4,6-辛三烯醛、3,7-二甲基-2,4,6-辛三烯醛、3,8-二甲基-2,7-壬二醛、3-甲基-2,4-癸二醛、3-甲基-2,4-十一碳二烯醛、3-甲基-2,4-十二碳二烯醛、3-甲基-2,4-十三碳二烯醛、3-苯基丁烯醛、3-(o-甲苯基)丁烯醛、3-(p-甲苯基)丁烯醛、3-萘基丁烯醛等。其中,較佳為3-甲基-2-丁烯醛、3-甲基-2-戊烯醛、3-甲基-2-己烯醛、3-甲基-2-庚烯醛、3-甲基-2-辛烯醛、3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛(檸檬醛)、3-乙基-2-戊烯醛、3-乙基-2-己烯醛、3-丙基-2-己烯醛,更佳為3-甲基-2-丁烯醛、3-甲基-2-戊烯醛、3-乙基-2-戊烯醛,進一步較佳為3-甲基-2-丁烯醛(丁烯醛,以下僅稱為SAL)。
此外,針對具有trans體及cis體的化合物,可使用任一者,也可使用混合物。使用混合物的情形,可使用任意的混合比者。
醛(1)可使用市售品,也可藉由對應的α,β-不飽和醇之氧化脫氫反應而合成(參照例如日本特開昭60-224652號公報)。
本發明的組成物可在不損及本發明效果之範圍內,適當添加使用丙烯醛、甲醛、乙二醛、戊二醛、 3-甲基戊二醛、1,9-壬二醛、2-甲基-1,8-辛二醛等的其他含硫化合物去除劑。
又,使用本發明的組成物之去除烴中的含硫化合物之方法中,在使本發明效果更加增大、或在不損及本發明效果之範圍內,可進一步添加含氮化合物。就該含氮化合物而言,可列舉例如N,N’-氧基雙(亞甲基)雙(N,N-二丁基胺)、N,N’-(亞甲基雙(氧基)雙(亞甲基))雙(N,N-二丁基胺)、4,4’-氧基雙(亞甲基)二啉、雙(N-啉基甲氧基)甲烷、1,1’-氧基雙(亞甲基)二哌啶、雙(N-哌啶基甲氧基)甲烷、N,N’-氧基雙(亞甲基)雙(N,N-二丙基胺)、N,N’-(亞甲基雙(氧基)雙(亞甲基))雙(N,N-二丙基胺)、1,1’-氧基雙(亞甲基)二吡咯啶、雙(吡咯啶基甲氧基)甲烷、N,N’-氧基雙(亞甲基)雙(N,N-二乙基胺)、N,N’-(亞甲基雙(氧基)雙(亞甲基))雙(N,N-二乙基胺)等的α胺基醚化合物;1,3,5-三甲氧基丙基-六氫-1,3,5-三、1,3,5-三甲氧基乙基-六氫-1,3,5-三、1,3,5-三(3-乙氧基丙基)-六氫-1,3,5-三、1,3,5-三(3-異丙氧基丙基)-六氫-1,3,5-三、1,3,5-三(3-丁氧基丙基)-六氫-1,3,5-三、1,3,5-三(5-甲氧基戊基)-六氫-1,3,5-三等的烷氧基-六氫三化合物;1,3,5-三甲基-六氫-1,3,5-三、1,3,5-三乙基-六氫-1,3,5-三、1,3,5-三丙基-六氫-1,3,5-三、1,3,5-三丁基-六氫-1,3,5-三等的烷基-六氫三化合物;1,3,5-三(羥基甲基)-六氫-1,3,5-三、1,3,5-三(2-羥基乙基)-六氫-1,3,5-三、1,3,5-三(3-羥基丙基)-六氫-1,3,5-三等的羥基烷基-六氫三化合物;單甲基胺、 單乙基胺、二甲基胺、二丙基胺、三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、單甲醇胺、二甲醇胺、三甲醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、單異丙醇胺、二丙醇胺、二異丙醇胺、三丙醇胺、N-甲基乙醇胺、二甲基(乙醇)胺、甲基二乙醇胺、二甲基胺基乙醇、乙氧基乙氧基乙醇第三丁基胺等的單胺化合物;胺基甲基環戊基胺、1,2-環己烷二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊烷二胺、1,6-己烷二胺、雙(第三丁基胺基乙氧基)乙烷等的二胺化合物;亞胺化合物;咪唑咻化合物;羥基胺基烷基醚化合物;啉化合物;吡咯啶酮化合物;哌啶酮化合物;烷基吡啶化合物;1H-六氫吖呯;乙二胺與甲醛之反應生成物等的、伸烷基聚胺與甲醛之反應生成物;胺基羧酸的多價金屬鉗合化合物;苯甲基(椰脂烷基)(二甲基)4級銨氯化物、二(椰脂烷基)二甲基銨氯化物、二(牛脂烷基)二甲基4級銨氯化物、二(氫化牛脂烷基)二甲基4級銨氯化物、二甲基(2-乙基己基)(牛脂烷基)銨甲基硫酸鹽、(氫化牛脂烷基)(2-乙基己基)二甲基4級銨甲基硫酸鹽等的4級銨氯化合物;聚乙烯亞胺、聚烯丙基胺、聚乙烯基胺;胺基甲醇化合物;胺縮醛化合物;雙唑啶化合物等。此等可單獨1種、亦可合併使用2種類以上。
此外,此等含氮化合物被添加至烴中之情形,擔心會在精製中NOx(氮氧化物)產生,而對於環境影響有所負荷。若考慮到這點,更佳係不添加含氮化合物。
本發明的組成物係除了醛(1)以外,只要不損及本發明效果,可更含有界面活性劑、防腐劑、脫氧 劑、鐵分控制劑、交聯劑、分解劑(breaker)、凝集劑、溫度安定劑、pH調整劑、脫水調整劑、膨潤防止劑、防垢劑、殺生物劑、摩擦減低劑、消泡劑、逸泥防止劑、潤滑劑、黏土分散劑、加重劑、凝膠化劑等的成分。
本發明的組成物可溶解於環己烷、甲苯、二甲苯、重質芳香族石油腦、石油蒸餾物;甲醇、乙醇、乙二醇等的碳數1~10的單醇或二醇等適當的溶劑中而使用。
本發明之組成物中的有效成分之醛(1)的含有比例,可根據使用態樣而適當設定,通常為1~99.9質量%,從費用相對於效果之觀點來看,較佳為5~99.9質量%,更佳為5~95質量%。
本發明的組成物的製造方法並未特別限定,例如可藉由在醛(1)中添加混合前述其他的含硫化合物去除劑或溶劑等的任意成分等而製造。
本發明的組成物適宜為液狀,但能根據為了去除液體或氣體中的含硫化合物使用的形態,而載持在適當載體等,且可為粉體、流體等的固體狀。
就本發明的較佳實施態樣之例而言,可列舉將足以去除含硫化合物(硫化氫、含有-SH基的化合物或此等之混合物)之量的本發明之組成物添加於液體或氣體之方法、對於填充有本發明之組成物的容器流通含有此等含硫化合物之氣體狀的烴之方法、將本發明的組成物朝含有含硫化合物的氣體噴射成霧狀之方法等。在使用本發明之組成物的去除液體或氣體中的含硫化合物之 方法中,相對於液體或氣體中的含硫化合物1質量份,本發明的組成物中含有的醛(1)的量較佳係添加成0.1~100質量份,更佳係添加為2~100質量份。前述的對於填充有本發明之組成物的容器流通烴以進行處理之方法中,相對於流通之烴中的含硫化合物1質量份,調整本發明的組成物的添加量,使添加之醛(1)的量在前述範圍內。將本發明的組成物添加至烴中使其接觸而進行處理時的溫度,較佳為-30℃~150℃,更佳為0℃~130℃的範圍。
使用本發明的組成物而去除水中的含硫化合物時,可採用例如在下水道水處理場等中將本發明的組成物注入貯水槽等的手段。
又,使用本發明的組成物而去除烴中的含硫化合物時,在烴為液體之情形,可以注入其貯留槽、用於輸送之管道、用於精製的蒸餾塔等等的周知手段進行添加。在烴為氣體之情形,可採取以與氣體接觸的方式設置本發明的組成物、或使氣體通過填充本發明之組成物的吸收塔等的手段。
此外,本發明的組成物亦可適用於使在化石燃料的製造現場作為使熱交換器、冷卻塔、反應容器、輸送管道等機器類的操作效率降低之原因,而成為問題之硫化鐵溶解的用途。再者,本發明的組成物由於也具有對於硫酸還原菌等的殺菌性,所以亦可適用於抑制在化石燃料的開採現場中成為問題之配管等的生物腐蝕之用途。
如此,本發明的組成物可普遍地適用於關於化石燃料的開採或輸送之各種的程序中。
實施例
以下,藉由實施例等來具體地說明本發明,但本發明並不因以下之例而受到任何限定。此外,實施例及比較例所使用的SAL、檸檬醛及丙烯醛為以下者。
SAL:按照日本特開昭60-224652號公報所記載的方法,由異戊烯醇(prenol)而合成者(純度:98.1%)
檸檬醛:Kuraray股份有限公司製(純度98.0%,trans:cis=51:49~57:43(莫耳比))
丙烯醛:東京化成工業股份有限公司製,含有作為安定劑之氫醌
<實施例1>
使包含1體積%硫化氫、99體積%氮的組成之混合氣體,在具備溫度計、攪拌機、供給幫浦之100mL的高壓釜中流通,一邊以800rpm攪拌一邊取代高壓釜內的氣體。用偵測器RX-517(理研機器製)連續測定排氣中的硫化氫濃度,在硫化氫濃度安定化之後,將包含5質量份的SAL、95質量份的四氫化萘(1,2,3,4-四氫萘,和光純藥工業股份有限公司製)之組成液40mL以供給幫浦供給至高壓釜內。將供給開始時設為0分鐘,並將測定排氣中的硫化氫濃度變化之結果示於圖1。
<比較例1>
除了取代SAL而使用丙烯醛以外,實施與實施例1同樣的試驗。將結果示於圖1。
<實施例2>
在具備溫度計、攪拌機之100mL的高壓釜中,加入20g的蒸餾水,使用包含1體積%硫化氫、99體積%氮的組成之混合氣體加壓至0.3MPa。在氣相部的硫化氫濃度攪拌至成為一定後,用北川式氣體偵測管(將光明理化學工業股份有限公司製的硫化氫氣體偵測管安裝在氣體採取器「AP-20」上使用)測定高壓釜內的氣相部之硫化氫濃度,為7500體積ppm。接著,以成為5000ppm的方式對於蒸餾水添加SAL。此時的SAL之添加量為1.19mmol,裝置內的硫化氫之存在量為0.10mmol。之後,在裝置內以800rpm一邊攪拌一邊升溫至80℃使其反應5小時。於反應後冷卻至室溫,測定氣相部之硫化氫濃度為5000體積ppm,去除率為33%。
<比較例2>
除了取代SAL而使用丙烯醛以外,實施與實施例2同樣的試驗。測定反應後的氣相部之硫化氫濃度為5000體積ppm,去除率為33%。
<實施例3>
在50mL的三口燒瓶中加入20g的煤油(和光純藥工業股份有限公司製),以50mL/min的流速使包含1體積%硫化氫、99體積%氮的組成之混合氣體流通,並以800rpm一邊攪拌一邊取代三口燒瓶內的氣體。於2小時後停止混合氣體的流通,密閉三口燒瓶後,用北川式氣體偵測管測定三口燒瓶內的氣相部之硫化氫濃度, 為8200體積ppm。接著,添加1.5g的SAL後,在裝置內以800rpm一邊攪拌一邊在室溫反應5小時。於反應後測定三口燒瓶內的氣相部之硫化氫濃度,為5300體積ppm,去除率為35%。
<實施例4>
除了取代SAL而使用檸檬醛以外,實施與實施例3同樣的試驗。於反應後測定三口燒瓶內的氣相部之硫化氫濃度,為6600體積ppm,去除率為20%。
<試驗例1>熱安定性試驗
將SAL及丙烯醛分別放入50mL三口燒瓶,在氮環境下升溫至50℃,用使用內部標準之氣相層析法所得到的校正曲線法,觀察將剛升溫之後的SAL及丙烯醛的含量設為100%時之含有率的變化。將結果示於表1。
[氣相層析法分析]
分析機器:GC-14A(島津製作所股份有限公司製)
偵測器:FID(氫焰游離型偵測器(hydrogen flame ionization detector))
使用管柱:DB-1701(長度:50m,膜厚1μm,內徑0.32mm)(Agilent Technologies股份有限公司製)
分析條件:Inject.Temp.250℃,Detect.Temp.250℃
升溫條件:70℃→(以5℃/分鐘升溫)→250℃
內部標準物質:二甘二甲醚(二乙二醇二甲基醚)
10小時後,相對於SAL殘存99.9%,丙烯醛儘管含有作為安定劑之氫醌,仍損失了3.4%。從該結果,可知SAL的熱安定性遠高於丙烯醛。
<試驗例2>pH安定性試驗
使SAL及丙烯醛分別溶解於pH不同的0.5mol/L磷酸緩衝液中,而調製0.1wt%溶液。將該溶液50mL在氮環境下放入試樣瓶,在23±2℃下保管,用藉由高速液體滲透層析分析所得到的絕對校正曲線,觀察將調製時之SAL及丙烯醛的含量設為100%時的含有率之變化。將結果示於圖2及3。
從該結果,可知SAL的pH安定性遠高於丙烯醛。
[磷酸緩衝液的調製]
pH1.7:使4.9g的75%磷酸、7.8g的磷酸二氫鈉.2水合物溶解於200mL的蒸餾水中。
pH6.2:使7.8g的磷酸二氫鈉.2水合物、7.1g的磷酸氫二鈉溶解於200mL的蒸餾水中。
pH8.1:使0.3g的磷酸二氫鈉.2水合物、13.9g的磷酸氫二鈉溶解於200mL的蒸餾水中。
[高速液體滲透層析分析]
分析機器:Prominence系統(島津製作所股份有限公司製)
使用管柱:Cadenza CD-C18(長度:150m,內徑4.6mm)
展開液:H2O/MeOH=45/55vol比,H3PO4=1mol/L
流速:1mL/min
<參考例>
SAL、檸檬醛及丙烯醛為現有的化合物,關於安全性的資訊已被揭示。將關於安全性的資訊當作參考示於表2。已知與丙烯醛相比,SAL或檸檬醛的毒性極低,且為安全的。
由以上的實施例、比較例、試驗例及參考例,可知SAL等的醛(1)具有與丙烯醛同等的去除含硫化合物的能力,熱安定性及pH安定性比丙烯醛高,且為安全的。
產業上的利用可能性
本發明之組成物的熱安定性及pH安定性高,在能將其毒性或惡臭成為問題之含硫化合物從液體或氣體中安全且效率良好地去除這方面是有用的。

Claims (11)

  1. 一種組成物,其係用於去除液體或氣體中的含硫化合物之組成物,其中含硫化合物為硫化氫、含有-SH基的化合物或此等之混合物,且組成物含有下述通式(1)所示之α,β-不飽和醛為有效成分, (R1、R2各自獨立表示碳數1~10的烷基、碳數2~10的烯基或碳數6~12的芳基,或互相連結表示碳數2~6的伸烷基;R3表示氫原子或碳數1~5的烷基,或與R1連結表示碳數2~6的伸烷基)。
  2. 如請求項1之組成物,其中R1、R2各自獨立為碳數1~5的烷基。
  3. 如請求項1或2之組成物,其中R3為氫原子。
  4. 如請求項1至3中任一項之組成物,其中該液體或氣體為烴。
  5. 如請求項4之組成物,其中該烴為選自包含天然氣、液化天然氣、酸氣、原油、石油腦、重質芳香族石油腦、汽油、煤油、柴油、輕油、重油、FCC漿料、柏油及油田濃縮物的群組之至少1者。
  6. 一種方法,其係使如請求項1至5中任一項之組成物與液體或氣體接觸以去除含硫化合物之方法,其中含硫化合物為硫化氫、含有-SH基的化合物或此等之混合物。
  7. 如請求項6之方法,其中該液體或氣體為烴。
  8. 如請求項7之方法,其中該烴為選自包含天然氣、液化天然氣、酸氣、原油、石油腦、重質芳香族石油腦、汽油、煤油、柴油、輕油、重油、FCC漿料、柏油及油田濃縮物的群組之至少1者。
  9. 如請求項6至8中任一項之方法,其中相對於液體或氣體中含有的含硫化合物1質量份,添加如請求項1至5中任一項之組成物中含有的α,β-不飽和醛使其成為0.1~100質量份。
  10. 如請求項6至9中任一項之方法,其中使如請求項1至5中任一項之組成物與含硫化合物在-30℃~150℃的範圍接觸。
  11. 一種如請求項1至5中任一項之組成物之用途,其係用於去除液體或氣體中的硫化氫、含有-SH基的化合物或此等之混合物的含硫化合物。
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