РАСТВОРИТЕЛЬ ДЛЯ ДОБЫЧИ СЕРЫ Советский патент 1997 года по МПК E21B43/00 E21B43/28 

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при добыче серы из слабопроницаемых залежей.

Известен растворитель для добычи серы, включающий аммиак и воду, который с температурой 160 165^oC используют для последовательной подачи в скважину с нагретой и химически очищенной водой [1]
Наиболее близким по составу к заявленному является растворитель для добычи серы, включающий гидроокись калия или натрия и воду [2]
Недостатком известного растворителя является недостаточно высокая скорость растворения серы, в результате чего требуется закачка в скважину больших объемов растворителя.

Целью изобретения является интенсификация процесса растворения серы.

Поставленная цель достигается тем, что известный растворитель для добычи серы, включающий гидроокись калия или натрия и воду, дополнительно содержит водорастворимый полиалкиленполиамин при следующем соотношении компонентов, мас.

Гидроокись калия или натрия 20 45
Водорастворимый полиалкиленполиамин 0,3 1,5
Вода Остальное
Кроме того, он содержит в качестве водорастворимого полиалкиленполиамина N-диметилпропилендиамин или N,N'-тетраметилдипропилентриамин, или полиэтиленполиамин, или их смеси.

Предлагаемое содержание водорастворимого полиалкиленполиамина в растворе щелочи является оптимальным, так как при содержании полиалкиленполиамина в растворе ниже 0,3 мас. не достигается существенное повышение скорости растворения серы в щелочи, а увеличение содержания выше 1,5 мас. не приводит к дальнейшему существенному повышению скорости растворения серы и поэтому является экономически нецелесообразным. При этом повышение скорости растворения серы в водном растворе щелочи при введении его в состав небольших количеств вышеуказанных полиаминов связано с их каталитическим действием в реакции взаимодействия серы со щелочью. Кроме того, вышеуказанные полиамины обладают свойствами ингибитора коррозии.

Предложенный растворитель используют следующим образом. Серную залежь вскрывают по меньшей мере двумя скважинами, одна из которых вертикальная, а вторая наклонная, причем забои их должны быть на небольшом, заранее заданном расстоянии друг от друга (60 240 м). Затем путем гидроразрыва и/или взрыва в одной или обеих скважинах создают трещины, через которые скважины могли бы соединиться по продуктивной зоне. После чего через одну скважину закачивают предварительно подогретый до температуры порядка 70 90^oC 20 45%-й водный раствор гидроокиси калия или натрия с добавкой 0,3 1,5 мас. вышеуказанных водорастворимых полиаминов. При этом необходимая температура экстракции серы в пласте 30 60^oC может быть достигнута также и при воздействии на пласт высокочастотным электрическим полем. При проходе через трещины гидроокись щелочного металла растворяет элементарную серу с образованием полисульфида и тиосульфата по реакциям
.

Затем насыщенный серой растворитель откачивают через вторую скважину на поверхность, а остатки его выводят на поверхность вытеснением (промывкой) водой, и выделяют из него серу обработкой соляной или другой кислотой, при которой происходит разложение полисульфида и тиосульфата с образованием тонкодисперсной (т. е. более ценной) товарной элементарной серы, а также сероводорода и двуокиси серы по реакциям

При этом образующиеся сероводород и двуокись серы сразу же взаимодействуют в среде растворителя также с образованием элементарной серы по реакции
2H₂S+SO₂ _→ 3S+2H₂O
Образующуюся элементарную серу отделяют от растворителя флотацией и/или фильтрацией, а выделяющуюся часть (избыток) сероводорода перерабатывают в газовую серу методом Клауса или жидкофазным каталитическим способом.

При этом оставшийся 20 45%-й водный раствор хлористого калия может быть использован для повторного получения гидроокиси калия и соляной кислоты (электролизом) или для получения удобрения (KCl).

Для выделения серы из растворителя могут быть использованы и другие известные способы, например способ карбонизации, электрохимический или плазмохимический способы.

Использование предложенного растворителя позволяет существенно повысить извлечение серы из залежи и интенсифицировать процесс ее добычи.

1. Растворитель для добычи серы, включающий гидроокись калия или натрия и воду, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса растворения серы, он дополнительно содержит водорастворимый полиалкиленполиамин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гидроокись кали или натрия - 20 - 45
Водорастворимый полиалкиленполиамин - 0,3 - 1,5
Вода - Остальное
2. Растворитель по п. 1, отличающийся тем, что он содержит в качестве водорастворимого полиалкиленполамина N-диметилпропилендиамин или N, N'-тетраметилдипропилентрриами или полиэтиленполиамин, или их смеси.

1. Растворитель для добычи серы, включающий гидроокись калия или натрия и воду, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса растворения серы, он дополнительно содержит водорастворимый полиалкиленполиамин при следующем соотношении компонентов, мас.

Гидроокись калия или натрия 20 45
Водорастворимый полиалкиленполиамин 0,3 1,5
Вода Остальное
2. Растворитель по п. 1, отличающийся тем, что он содержит в качестве водорастворимого полиалкиленполамина N-диметилпропилендиамин, или N, N'-тетраметилдипропилентриамин, или полиэтиленполиамин, или их смеси.