Одорант для природного газа

 

Использование: для одоризации природных газов. Сущность изобретения: одорант для природного газа на основе алкилмеркаптанов включает смесь этил-, пропил-, бутил- и амилмеркаптанов и диалкилдисульфиды ф-лы RSSR, где R-алкил C₁-C₅ при следующем соотношении компонентов, мас. диалкилдисульфиды 5-25; смесь этил-,пропил-, бутил- и амилмеркаптанов остальное. В качестве диалкилдисульфидов он содержит отход процесса окислительной демеркаптанизации сжиженных углеводородных газов следующего состава, мас.диметилсульфид 20-35; диэтилдисульфид 15-30; метилизопропилдисульфид 0,01-0,1; этилизопропилдисульфид 0,01-0,1; метилэтилдисульфид остальное. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к одорантам, применяемым для одоризации природных газов и может быть использовано в газовой промышленности.

Известны одоранты для природных газов, представляющие собой этил- или метилмеркаптан [1] [2] [3] Известен также одорант Сульфан, представляющий собой смесь метилмеркаптана (8-11% ), диметилдисульфида (10-60%) и метанола (остальное), получаемый как побочный продукт сульфатно-целлюлозного производства [4] Основными недостатками указанных одорантов для природных газов являются высокая токсичность, растворимость в воде, коррозионная активность, а также невысокая устойчивость запаха.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является одорант для природного газа, представляющий собой смесь природных меркаптанов и содержащий этил (45,5-49,5%), пропил- (43,2-44,3% ), бутил- (7,3-9,9%), и амилмеркаптаны (до 0,2%), выделенные из углеводородного сырья экстракцией щелочным раствором [5] Указанная смесь природных меркаптанов, выделенная из сернистого газоконденсата на Оренбургском ГПЗ, в настоящее время выпускается в качестве товарного продукта и используется для одоризации природных газов [6] Основными недостатками указанного одоранта являются недостаточно высокая устойчивость запаха, дефицитность и высокая стоимость из-за значительных энергозатрат (водяного пара и электроэнергии) на процесс выделения природных меркаптанов из газоконденсата.

Целью изобретения является повышение устойчивости запаха и снижение стоимости одоранта, а также расширение ассортимента применяемых одорантов для природных газов.

Поставленная цель достигается одорантом для природного газа на основе алкилмеркаптанов, включающем смесь этил-, пропил-, бутил-, -амилмеркаптанов, и дополнительно содержащем диалкилдисульфиды RSSR, где R алкил C₁-C₃ при следующем соотношении компонентов, мас. Диалкилдисульфиды 5-25 Смесь этил-, пропил-, бутил-, амилмеркаптанов Остальное В качестве диалкилдисульфидов он содержит отход процесса окислительной демеркаптанизации сжиженных углеводородных газов следующего состава; мас. Диметилдисульфид 20-35 Диэтилдисульфид 15-30 Метилизопропил- дисульфид 0,01-0,1 Этилизопропил- дисульфид 0,01-0,1 Метилэтил- дисульфид Остальное
В качестве смеси этил-, пропил-, бутил- и амилмеркаптанов он содержит смесь природных меркаптанов, выделенную из углеводородов сернистого конденсата щелочной экстракцией и соответствующую по показателям качества требованиям и нормам ТУ 51-81-88" Одорант СМП":
Массовая доля меркаптановой
серы, не ниже 39,0
Фракционный состав:
начало кипения, ^оС, не ниже 35,0
90% выкипает, ^оС, не выше 95,0
Содержание свободной воды, Отс.

Содержание серо- водорода Отс.

Содержание щелочи Отс.

Плотность при 20^оС, г/см³, не ниже 0,822
Индивидуальный состав, этилмеркаптан 45,6-49,5; пропилмеркаптан 43,2-44,3; бутилмеркаптан 7,3-9,9 и амилмеркаптан остальное.

Используемая в составе предлагаемого одоранта смесь диалкилдисульфидов указанного состава представляет собой бесцветную или светло-желтую прозрачную жидкость с резким устойчивым запахом и характеризуется следующими физико-химическими свойствами.

Массовая доля дисульфидной серы, не ниже 56,0
Фракционный состав: начало кипения, ^оС 110,0
90% выкипает, ^оС, не выше 154,0
Содержание серо- водорода Отс.

Содержание свободной воды Отс.

Содержание щелочи Отс.

Плотность, г/см³, не ниже 1,015
Температура самовос- пламенения, ^оС 0,63
Температура замерзания, ^оС, не ниже -50
Растворимость в воде, г/л, не выше 0,9
Растворимость в меркапта- нах Растворя-
ется во
всех
соотно-
шениях.

Смесь диалкилдисульфидов с указанной характеристикой и составом получается в значительных количествах на нефте- и газоперерабатывающих заводах в процессе окислительной очистки от меркаптанов (демеркаптанизации) пропан-бутановой, пропан-пропиленовой, бутан-бутиленовой и других легких углеводородных фракций. В настоящее время не находит квалифицированного применения в народном хозяйстве и является трудноутилизируемым отходом производства.

Отличительными признаками изобретения является то, что одорант содержит дополнительно смесь низкомолекулярных диалкилдисульфидов указанного состава, являющейся отходом процессе демеркаптанизации сжиженных газов, и оптимальное соотношение компонентов. Указанные отличительные признаки предлагаемого технического решения определяют его новизну и существенные отличия в сравнении с известным уровнем техники, т. к. использование смеси низкомолекулярных диалкилдисульфидов и алкилмеркаптанов в оптимальном соотношении компонентов для целей одоризации природных газов в литературе не описано, что позволяет повысить устойчивость запаха одорированного газа и снизить стоимость одоранта за счет использования неутилизируемого отхода производства.

Содержащаяся в предлагаемом одоранте смесь низкомолекулярных диалкилдисульфидов, которые являются отходом процесса демеркаптанизации сжиженных газов, характеризуется тем, что обладает дурным запахом. При смешении его со смесью этил-, пропил-, бутил-, и амилмеркаптанов, которые также обладают одорирующими свойствами, образуется одорант, превосходящий по интенсивности запаха известные одоранты, т. е. при заявляемом соотношении диалкилдисульфидов и смеси меркаптанов обеспечивается синергетический эффект.

Предлагаемое содержание смеси диалкилдисульфидов в одоранте 5-25% является оптимальным, т. к. при ее содержании ниже 5% не достигается существенное повышение устойчивости запаха одорированного природного газа и снижение стоимости одоранта. Увеличение ее содержания выше 25% нецелесообразно вследствие ухудшения испаряемости (увеличения времени испарения) предлагаемого одоранта при одоризации природного газа. При предлагаемом ее содержании достигается одновременное испарение диалкилдисульфидов и алкилмеркаптанов, т. е. происходит полное испарение одоранта при одоризации природного газа. Предлагаемый одорант испытан в лабораторных условиях. Ниже приведены примеры осуществления способа.

П р и м е р 1. Одорант готовят смешением смеси природных меркаптанов С₂-С₅, выделенных из Оренбургского конденсата щелочной экстракцией, с низкомолекулярными диалкилдисульфидами процесса окислительной демеркаптанизации сжиженных углеводородных газов. В стеклянную колбу с притертой пробкой берут 95,0 мас. смеси природных меркаптанов С₂-С₅ и вводят 5 мас. смеси низкомолекулярных диалкилдисульфидов, полученную смесь перемешивают в течении 2-3 мин встряхиванием. Приготовленный таким образом одорант представляет собой бесцветную прозрачную однородную жидкость с резким устойчивым запахом. Испытания предлагаемого и известного одорантов на интенсивность и устойчивость запаха проводят по ГОСТ 22387.5-77 органолептическим методом в одоризационной камере по пятибальной шкале. Интенсивность запаха в баллах определяют через 0, 1, 2 мин при норме одоризации, принятой для природного газа 10-20 мг/м³. Для пробы N 1 одоранта интенсивность запаха в баллах через 0, 1, 2 мин при норме одоризации 20 и 10 мг/м³ соответственно 4,3 и 3,7; 3,4 и 2,8; 2,4 и 2,0 (табл. 2).

Составы приготовленных одорантов приведены в табл. 1.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 берут 15 мас. смеси низкомолекулярных диалкилдисульфидов и вводят 85 мас. смеси природных меркаптанов С₂-С₅, содержимое колбы перемешивают в течении 2-3 мин встряхиванием. Интенсивность запаха в баллах через 0, 1, 2 мин при норме одоризации 20 и 10 мг/м³ соответственно 4,2 и 3,3; 3,5 и 3,0; 2,6 и 2,0 (табл. 2).

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 смешивают 25 мас. смеси низкомолекулярных диалкилдисульфидов и 75 мас. смеси природных меркаптанов С₂-С₅. Интенсивность полученного одоранта запаха в баллах через 0, 1, 2 мин. при норме одоризации 20 и 10 мг/м³ соответственно 4,1 и 3,9; 3,4 и 2,9; 2,7 и 1,9.

Одинаковая интенсивность и устойчивость запаха обеспечивается при концентрации 0,05-0,1 мг/м³ предлагаемого одоранта и 0,1-0,2 мг/м³ известного одоранта в воздухе.

Из приведенных в табл. 2 данных видно, что предлагаемый одорант обладает более устойчивым запахом по сравнению с известными, в результате чего обеспечивается повышение надежности одорирования природного газа. Использование в составе предлагаемого одоранта неутилизируемого отхода значительно снижает стоимость применяемого одоранта и расширяется сырьевая база для его производства, а также снижаются затраты на обезвреживание неутилизируемого отхода.

Формула изобретения

1. ОДОРАНТ ДЛЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА на основе алкилмеркаптанов, включающий смесь этил-,пропил-,бутил- и амилмеркаптанов, отличающийся тем, что одорант дополнительно содержит диалкилдисульфиды формулы
RSSR,
где R С₁ С₃-алкил,
при следующем соотношении компонентов, мас.

Диалкилдисульфиды 5-25
Смесь этил-,пропил-,бутил- и амилмеркаптанов Остальное
2. Одорант по п.1, отличающийся тем, что в качестве диалкилдисульфидов он содержит отход процесса окислительной демеркаптанизации сжиженных углеводородных газов следующего состава, мас.

Диметилдисульфид 20,0-35,0
Диэтилдисульфид 15,0-30,0
Метилизопропилдисульфид 0,01-0,1
Этилизопропилдисульфид 0,01-0,1
Метилэтилдисульфид Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2