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

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

Известен растворитель для добычи серы на основе водного раствора гидроокиси щелочного металла [1]
Недостатком указанного растворителя является низкая скорость растворения серы, особенно при низких температурах.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к изобретению является растворитель серы, включающий гидроокись щелочного металла (3-50 мас.), неионогенное поверхностно-активное вещество (0,001-0,01 мас. ) и воду (остальное). При этом в качестве неионогенного ПАВ применяют производное окиси этилена с нонилфенолом [2]
Недостатком этого растворителя является недостаточно высокая скорость растворения серы, в результате чего значительно снижается эффективность процесса.

Целью изобретения является повышение скорости растворения серы.

Поставленная цель достигается тем, что известный растворитель для добычи серы, включающий гидроокись щелочного металла, поверхностно-активное вещество и воду, в качестве поверхностно-активного вещества содержит циклогексиламин при следующем соотношении компонентов, мас.

Гидроокись щелочного металла 15,0-45,0
Циклогексиламин 0,3-5,0
Вода Остальное
Концентрация циклогексиламина в составе водного раствора гидроокиси щелочного металла является оптимальной, так как при его содержании ниже 0,3 мас. не достигается существенное повышение скорости растворения серы, а увеличение выше 5 мас. уже не приводит к дальнейшему повышению скорости и поэтому является экономически нецелесообразным. При этом повышение скорости растворения серы связано с каталитическим действием циклогексиламина в реакции взаимодействия серы с гидроокисью щелочного металла.

Добычу серы с использованием предлагаемого растворителя осуществляют 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 предлагаемый растворитель серы. При этом необходимая температура экстракции серы в пласте 40-60^oC может быть достигнута также и при воздействии на пласт высокочастотным электрическим током. При проходе через предварительно разрыхленный продуктивный пласт растворитель экстрагирует элементарную серу за счет протекания реакции:
.

Затем насыщенный серой растворитель откачивают через вторую скважину на поверхность, а остатки его выводят на поверхность вытеснением (промывкой) водой и выделяют из него серу известным способом, например обработкой соляной кислотой, при которой происходит разложение полисульфидов 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 взаимодействует в среде растворителя также с образованием серы по реакции:
2H₂S+SO₂ _→ 3S+2H₂O
Образующуюся 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 водный раствор хлористого калия может быть использован в качестве сырья для получения удобрения или для повторного получения гидроокиси калия.

Введение в состав водного раствора гидроокиси щелочного металла 0,3-5,0 мас. циклогексиламина позволяет уменьшить время растворения серы в 2-3 раза в сравнении с добавкой для тех же целей неионогенного поверхностно-активного вещества.

Применение предложенного растворителя позволит значительно интенсифицировать растворение серы при ее добыче.

Растворитель для добычи серы, включающий гидроокись щелочного металла, поверхностно-активное вещество и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости растворения серы, в качестве поверхностно-активного вещества он содержит циклогексиламин при следующем соотношении компонентов мас.%:
Гидроокись щелочного металла - 15,0 - 45,0
Циклогексиламин - 0,3 - 5,0
Вода - Остальноел

Растворитель для добычи серы, включающий гидроокись щелочного металла, поверхностно-активное вещество и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости растворения серы, в качестве поверхностно-активного вещества он содержит циклогексиламин при следующем соотношении компонентов мас.

Гидроокись щелочного металла 15,0 45,0
Циклогексиламин 0,3 5,0
Вода Остальноее