Химические методы очистки нефти от сероводорода и легких меркаптанов. Химические методы очистки нефти


Химические методы очистки нефти от сероводорода и легких меркаптанов

К химическим методам относятся:

1. окисление;

2. химическая нейтрализация.

Процесс окислительной очистки нефти предназначен для промысловой очистки больших объемов высокосернистых нефтей от сероводорода, метил- и этилмеркаптанов при их суммарном содержании в исходной нефти более 300 ppm в тех случаях, когда технология отдувки газом неприемлема из-за отсутствия на объекте подготовки нефти бессернистого попутного или природного газа.

Сущность процесса очистки нефти заключается в каталитическом окислении сероводорода и легких меркаптанов кислородом воздуха (сжатым воздухом) в среде нефти с образованием нелетучих, менее токсичных и некоррозионных нефте- и водорастворимых серосодержащих соединений, остающихся в составе нефти или удаляющихся вместе с водой при последующем отстаивании нефти в буферных резервуарах товарной нефти.

Процесс очистки нефти проводят при температуре 45-70°С, но при повышенном давлении около 1,6 МПа, требующемся для обеспечения растворения стехиометрически необходимого количества воздуха в нефти. Процесс заключается в том, что в поток очищаемой нефти подают расчетное количество водного раствора катализаторного комплекса – комплекса сульфата меди с аммиаком и сжатого воздуха. Далее полученную реакционную спесь выдерживают в течение времени, достаточном для окисления сероводорода и метил-, этилмеркаптанов, и в последующем отделяют от нефти отработанный воздух и подтоварную воду, содержащую в своем составе катализатор окисления и водорастворимые продукты окисления сероводорода.

Одновременно в реакторе происходит каталитическое окисление метил- и этилмеркаптанов с образованием высококипящих некоррозионных нефтерастворимых диалкилдисульфидов (RSSR). Образующаяся при окислении сероводорода элементная сера также хорошо растворима в нефти, кроме того при повышенных температурах способна реагировать с углеводородами с образованием органических серосодержащих соединений.

Процесс химической нейтрализации применяется для промысловой очистки сернистых нефтей от сероводорода и легких меркаптанов в том случае, если их содержание незначительно превышает норматив, либо требуется очистить небольшое количество нефти.

Сущность процесса очистки заключается в нейтрализации (связывании, поглощении) содержащихся в нефти сероводорода, метил- и этилмеркаптанов химическим реагентом с образованием стабильных, нелетучих, менее токсичных, некоррозионноактивных нефте- и водорастворимых серосодержащих соединений. Продукты реакции остаются в нефти или удаляются вместе с подтоварной водой при последующем отстаивании нефти в буферных емкостях. Процесс очистки нефти химическим способом проводится при температурах 30-70°С и давлении 0,11-0,6 МПа, Данный процесс прост в осуществлении и заключается в смешении очищаемой нефти с расчетным количеством реагента – нейтрализатора в типовых смесительных устройствах. Основными преимуществами данного метода очистки являются простота технологического оформления процесса, низкие капитальные затраты на строительство узла нейтрализации, отсутствие потерь нефти при ее очистке. Однако, этот метод требует больших эксплуатационных затрат, связанных с необходимостью приобретения и транспортировки больших объемов нейтрализатора.

Все применяемые в настоящее время нейтрализаторы сероводорода и легких меркаптанов можно разделить на 3 типа в зависимости от активной основы: аминной, триазиновой, формальдегидной.

Химизм взаимодействия в случае использования нейтрализатора на формальдегидной основе с сероводородом и меркаптанами можно представить следующим образом:

Продукты этих реакций водорастворимы и удаляются с подтоварной водой.

В случае применения триазиновых нейтрализаторов предполагается, что в случае взаимодействия триазинов с сероводородом образуются комплексные соединения, состав и строение которых пока не установлены.

Химизм взаимодействия сероводорода и меркаптанов в случае использования нейтрализаторов основного типа (на аминной основе, растворов щелочи) известен:

Образующиеся продукты реакции растворимы в воде и удаляются с подтоварной водой.

megaobuchalka.ru

Процессы очистки и разделения нефтяного сырья. Химические методы очистки нефтепродуктов, страница 4

Процесс экстракционной очистки основан на неполной растворимости части УВ в растворителе и на различии растворимости разных УВ в этих растворителях. Межмолекулярное взаимодействие в процессах экстракционной очистки сырья селективными растворителями обуславливается следующими силами:

1.  Ориентационные силы – обусловлены электростатическим взаимодействием молекул, обладающих постоянным дипольным моментом т.е. молекулы ориентируются друг относительно друга.

2.  Индукционные силы – одна молекула, имеющая дипольным момент воздействует на неполярную молекулу и вызывает в ней индуцированный диполь и соответственно взаимодействие молекул.

3.  Дисперсные силы – мгновенное образование диполей у неполярных молекул и их взаимодействие за счет смещения электронных оболочек атомов.

4.  Водородная связь – связь атома водорода одних молекул с электроотрицательными атомами других молекул.

5.  Взаимодействие с переносом заряда – возникает между молекулами доноров электронов и молекулами акцепторов электронов, обладающими большим сродством к электронам.

При растворении компонентов нефтяных фракций в растворителях в той или иной мере проявляются все эти силы в зависимости от температуры процесса, свойств сырья и растворителя и их отношения.

Растворители делятся на 2 группы:

1.  Растворители, при обычной температуре смешивающиеся с жидкими нефтяными компонентами сырья во всех соотношениях. Растворимость твердых УВ в этих растворителях подчиняется закономерностям растворения твердых веществ в жидких. Такими растворителями являются жидкий пропан, легкие парафиновые УВ и растворители с небольшим дипольным моментом (CCl4, этиловый эфир, хлороформ – неполярные растворители).

2.  Полярные органические соединения с высоким дипольным моментом т.е. фенол, фурфурол, н метил пиролидон, крезолы, кетоны, гликоли. Эти растворители имеют ограниченную взаимную смешиваемость с жидкими нефтепродуктами и проявляют разную растворяющую способность по отношению к различным компонентам нефтяного сырья. Их называют избирательными или селективными растворителями. Обычно их плотность больше плотности нефтепродуктов.

При небольшом добавлении селективного растворителя в нефтепродукту он вначале растворяется полностью, а при дальнейшем добавлении образует 2 фазы: растворитель + нефтепродукт внизу и нефтепродукт + растворитель вверху. При дальнейшем добавлении растворителя нефтепродукт растворяется все больше и вновь образуется одна фаза.

   При увеличении температуры растворимость увеличивается, а зона несмешиваемости уменьшается. Кривая равновесия фаз. Выше кривой одна фаза, а в пределах кривой – 2 фазы растворителя и нефтепродукта.

   Растворимость УВ зависит от температуры, природы растворителя, химического состава сырья, строения его молекул и молекулярной массы сырья. Верхняя точка – верхняя критическая температура растворения. Обычно очистка ведется около этой точки. Лучше всего раст-ся в избир-х раст-лях полярные компоненты сырья т.е. смолы и другие не УВ ком-ты. Неполярные, но легко индуц-е арены с короткими боковыми цепями тоже хорошо раст-ся и имеют низкие КТР. Увел-е числа колец в мол-ле, умен-е длины боковых цепей и увел-е их числа приводит к снижению КТР и увел-ю раст-ти.

   Обычно 6 членные УВ растворяются лучше чем 5 членные. С ростом молекулярной массы и фракционного состава растворимость нежелательных УВ снижается т.к. арены экстрагируются длинными боковыми цепями и меньше поляризуются.

   Для более тяжелого сырья нужны более высокие кратности обработки сырья растворителем и более высокие температуры обработки.

   Нафтеновые УВ растворяются хуже и совсем плохо растворяются парафиновые т.о. в избирательных растворителях преимущественно растворяются нежелательные компоненты, которые переходят в экстрактный раствор. В левой части кривой КТР растворитель растворяется в нефтепродукте, а в правой компоненты сырья. КТР зависит от свойств растворителя, его дипольного момента, поэтому для характеристики растворителя введены 2 показателя:1. Растворяющая способность. 2. Избирательность растворителя. Под (1) понимают способность растворителя наиболее полно и в большем количестве растворять компоненты сырья, которые подлежат извлечению. (2) – характеризует его способность четко отделять желательные компоненты от нежелательных. Обычно чем выше дипольный момент растворителя, тем выше его растворяющая способность.

vunivere.ru

Химические методы очистки нефтепродуктов (перевод Цитрина)

из "Технология переработки нефти"

Нефтяные фракции, полученные при прямой перегонке нефти, содержат различные количества нежелательных примесей и поэтому зачастую требуют дополнительной очистки при помощи химических методов. Некоторые классы соединений могут рассматриваться в качестве примесей или нежелательных компонентов только для определенных фракций. Так, ароматические углеводороды желательны в бензине, но нежелательны в керосине. Другие классы соединений следует считать примесями пли нежелательными компонентами для всех нефтепродуктов. Сюда в первую очередь относятся легко окисляемые и вообще химически нестабильные соединения, а также смолистые или асфальтеновые вещества. Вредными, как правило, являются сернистые соединения, и их предельно допустимое содержание обычно строго ограничивается техническими нормами на нефтепродукты. В тех случаях, когда очистка нефтепродукта от примесей или нежелательных компонентов недостижима обычными физическими методами, прибегают к химическим методам очистки при помощи различных реагентов, которые селективно реагируют с веществами, подлежащими удалению. [c.222] В качестве реагентов для химической очистки нефтепродуктов был испробован целый ряд веществ, но лишь немногие из них выдержали испытание временем и нефтезаводской практикой. Наиболее прочно утвердились лишь серная кислота (предложенная для очистки нефтепродуктов еще в 1855 г. [1]), водные растворы щелочей и еще несколько веществ, применяемых для нейтрализации активных сернистых соединений. За последние годы в производстве смазочных масел сернокислотная очистка все больше вытесняется селективной и контактной очисткой. Для очистки более глубокой, чем та, которая достигается нри сернокислотном методе, был применен безводный хлористый алюминий. Гидрогенизационный метод очистки от серы и улучшения качества нефтепродуктов был разработан еще в 1930 г., однако широкое внедрение этого метода в промышленную практику началось примерно в 1955 г., когда появился доступный и дешевый водород с установок каталитического риформинга. [c.222]

Вернуться к основной статье

chem21.info

Химическая метода - очистка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Химическая метода - очистка

Cтраница 1

Химические методы очистки характеризуется большим расходом реагентов и громоздкой аппаратурой, особенно отстойной. Кроме того, образующиеся новые, пурть нетоксичные соединения все же загрязняют водоем требуется дополнительная очистка другими способами.  [1]

Химические методы очистки заключаются во взаимодействии металлов с теми или иными реагентами, образующими с основными металлами или примесями осадки или газообразные продукты. Из-за контакта металла с реагентами и материалами аппаратуры не удается достичь высокой степени чистоты металла.  [2]

Химические методы очистки заключаются в том, что в очищаемую воды вводят какое-либо вещество - реагент.  [3]

Химические методы очистки широко применяются в процессе производства нефтяных масел и при регенерации отработанных масел.  [4]

Химические методы очистки заключаются в выделении загрязнений путем химических реакций между загрязнениями сточных вод и реагентами.  [5]

Химические методы очистки основаны на способности торых классов органических соединений давать нестойкие ( л, бильные) продукты, представляющие собой твердые или вод 7 растворимые соединения.  [7]

Химические методы очистки основаны на способности торых классов органических соединений давать нестойкие бильные) продукты, представляющие собой твердые или растворимые соединения.  [9]

Химические методы очистки состоят в превращении фенола в нерастворимые производные. Так, при взаимодействии с формальдегидом образуются нерастворимые фенолоформальдегидные смолы. Этот метод применяется на первой ступени очистки.  [10]

Химические методы очистки могут применяться для осветления и обесцвечивания сточных вод, снижения щелочности, выделения ядовитых примесей. Химическая очистка может рекомендоваться для выделения из сточных вод сульфанола в случаях больших его концентраций.  [12]

Химические методы очистки - коагуляция и осаждение, нейтрализация кислот и щелочей - применяются чаще по сравнению с физико-химическими методами.  [13]

Химические методы очистки применяются в тех случаях, когда к качеству очистки дна и стенок резервуаров предъявляются повышенные требования. В частности, химические методы очисток применяются при подготовке резервуаров к приему светлых нефтепродуктов.  [14]

Химические методы очистки заключаются в том, что в очищаемую воду вводят какое-либо; вещество - реагент. Вступая в химическую реакцию с находящимися в воде примесями, реагент способствует более полному выделению нерастворенных веществ, коллоидов и части растворенных веществ и тем самым способствует уменьшению их концентрации в сточной воде; переводит растворимые соединения в нерастворимые или растворимое, но безвредные; изменяет реакцию сточных вод, в частности нейтрализует их; обесцвечивает окрашенную воду и пр.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Химия очистки нефтепродуктов Задачи и методы очистки нефтепродуктов

из "Химия нефти и газа"

Коррозионное действие на металлы. ... Теплоемкость. . . Стойкость к окислению Стойкость к гидролизу Испаряемость. . . Горючесть по сравнению с минеральными маслами. .. Набухание резины в данном веществе. . [c.238] Степень полимеризации не превышает =100. Масло обладает высокой вязкостью, индексом вязкости выше 100 и низкой температурой застывания (от —25 до —60°С). Для полимеризации необходим этилен 98%-ной чистоты. Из продуктов крекинга парафина (в основном а-олефины) также с хлористым алюминием, но при низких температурах, постепенно повышающихся от 10 до 80° С, получаются масла типа высококачественного авиационного с температурой застывания до —50° С. Химизм полимеризации высших олефинов достаточно сложен и сопровождается побочными реакциями алкилирования и перераспределением водорода. [c.239] Вязкость получаемых полигликолей зависит от длины молекулярной цепи и может меняться в очень больших пределах. Полигликоли, синтезированные на основе окиси пропилена, имеют более низкую температуру-sa THBannH. [c.240] Смазочные масла на основе полиалкиленгликолей применяются в условиях высоких температур. Хотя они и подвержены окислению, но это не отражается на их смазывающей способности. Продукты их окисления — либо летучие кислоты и альдегиды, либо вещества, хорошо растворяющиеся в масле. Таким образом, даже окисленное масло не содержит осадков, оседающих на деталях смазываемого агрегата. [c.240] Фтор- и хлорфторорганические соединения. Новый класс органических соединений фторуглероды — аналог углеводородов обладают многими исключительными свойствами. [c.241] Главные из них — очень высокая термическая и химическая стабильность, а также негорючесть. [c.241] Эти свойства делают их незаменимыми при изготовлении различных материалов и смазок, предназначенных для работы в особо сложных условиях, например, для смазки кислородных компрессоров. [c.241] Фторуглеродные масла получают фторированием в присутствии катализаторов керосиновых и масляных нефтяных фракций. Однако смазывающие способности этих масел невелики. Кроме того, их большим минусом являются плохие вязкостнотемпературные свойства. Значительно более высокими противоизносными свойствами, чем фторуглероды, обладают полимеры трифторхлорэтилена. Фтор- и фторхлоруглеродные масла применяются в особых случаях Б качестве смазочных масел, а также гидравлических и запорных жидкостей и растворителей. В частности эти масла применяются для смазки клапанов, кранов при работе с хлором и фтором. [c.241] Получены и исследованы в качестве смазочных материалов также многие частично фторированные эфиры дикарбоновых кислот. Исследования показали, что эфиры, полученные из обычных углеводородных двухосновных кислот и фтороспиртов, имеют преимущество перед нефторированными эфирами. Они более устойчивы к окислению при высоких температурах, труднее воспламеняются и не гидролизуются. [c.241] Кремнийорганические соединения. Из соединений, содержащих кремний, в качестве смазочных материалов применяются поли-силоксаны или силиконы и эфиры ортокремниевой кислоты. [c.241] В зависимости от природы нефтепродукта и его назначения различны и цели очистки. [c.243] Все дистиллаты прямой гонки должны очищаться от нафтеновых кислот и других кислых соединений, от активных сернистых соединений и смолистых веществ. Вредное влияние этих компонентов на качество нефтепродуктов уже разбиралось. [c.243] Кислые вещества и активные сернистые соединения сероводород и меркаптаны вызывают коррозию смолистые вещества являются причиной нагарообразования в двигателях и засоряют топливоподающую систему. [c.243] Сернистые соединения могут присутствовать во всех фракциях нефти и в углеводородных газах, а также в продуктах крекинга и пиролиза. [c.243] Основная задача очистки газов — удаление из них сероводорода. [c.243] Очистка крекинг-дистиллатов, кроме того, предусматривает удаление наиболее нестойких непредельных углеводородов, ответственных за смолообразование, главным образом диолефинов и непредельных циклических структур. [c.244] Для получения высококачественных нефтяных смазочных и специальных масел как из дистиллатных, так и из остаточных продуктов необходимо удалять непредельные углеводороды, асфаль-то-смолистые вещества, нафтеновые кислоты, твердые парафины и церезины, частично сернистые соединения и, наконец, полициклические углеводороды с короткими боковыми цепями. [c.244] Конечно, в зависимости от сорта и назначения масла задачи очистки могут быть более простыми и более сложными. Так, например, при выработке парфюмерных и других так называемых белых масел задачей очистки является практически полное удаление сернистых, кислородных, азотистых и смолистых соединений, а также ароматических углеводородов. Эти масла должны быть предельно чистыми, бесцветными, не иметь ни запаха, ни вкуса. [c.244] Для очистки различных нефтепродуктов применяются весьма разнообразные методы. Среди них обработка химическими реагентами (серной кислотой, растворами щелочей, растворами солей), физико-химические методы (адсорбция глинами, применение селективных растворителей), депарафинизация вымораживанием или получение аддуктов с мочевиной, каталитические методы очистки под давлением и при повышенных температурах. [c.244]

Вернуться к основной статье

chem21.info