Способ очистки нефти, нефтепродуктов и газоконденсата от сернистых соединений

 

Изобретение относится к газонефтедобывающей и газонефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам окислительной очистки нефти, нефтепродуктов и газоконденсата от меркаптанов и сероводорода. Нефть, или нефтепродукты, или газоконденсат обрабатывают смесью азотной кислоты с железом, взятым в количестве 0,1 - 1,0% от общей массы смеси, и вводят полученную смесь в нефть, нефтепродукты и газоконденсат в количестве 0,01 - 0,5% от общей массы. Перед обработкой химическим реагентом исходное сырье нагревают до 30 - 100^oC с последующим выдерживанием в течение 10 - 180 мин. Используют азотную кислоту концентрацией 50 - 100%. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности процесса за счет интенсификации процесса и использование более доступного компонента для окислительной смеси. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к газонефтедобывающей и газонефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам окислительной очистки нефти, нефтепродуктов и газоконденсата от меркаптанов и сероводорода.

Широко известны способы очистки нефтепродуктов от меркаптанов, основанные на переводе меркаптанов водными растворами щелочей в меркаптиды с последующим окислением меркаптанов кислородом воздуха в дисульфиды в присутствии катализаторов (Сигэру Оаэ. Химия органических соединений серы.- М.: Химия, 1975. -C. 512, 98-101).

Известны способы демеркаптанизации нефтепродуктов путем обработки их растворами гипохлорита натрия, перекисью водорода, органическими перекисями, надкислотами и диметилсульфоксидом (Сигэру Оаэ. Химия органических соединений серы. - М.: Химия, 1975.- C. 512, 101-103).

Известны способы демеркаптанизации нефти и газоконденсата водно-спиртовыми растворами щелочи, содержащими органические кислородсодержащие реагенты (кетоны, альдегиды) (aвторские свидетельства СССР N 1567598, 1579927, 1583435, C 10 G 19/04, 1990 г.).

Известен способ очистки нефти от сероводородa путем одновременной обработки ее водным раствором формальдегида и алканоламина при 25-70^oC. При этом раствор формальдегида берут в количестве 1,2-15 моль формальдегида на 1 моль сероводорода. В качестве алканоламина используют моноэтаноламин или диэтаноламин в количестве 1-10 моль на 1 моль сероводорода (заявка RU N 95107409, C 10 G 29/20, 1997 г.).

Недостатком известных способов является сложность их реализации, требующая создания специальных многостадийных промышленных установок.

Известен способ обессеривания нефтепродуктов путем обработки их раствором азотной кислоты. Описан опыт обессеривания керосинового дистиллята обработкой равным объемом разбавленной 32 мас.% азотной кислотой при комнатной температуре и перемешивании в течение 3 ч. При этом общее содержание серы снижается с 2,18 до 0,24%. После обработки азотной кислотой масляный слой отделяют от кислоты, промывают водой и щелочью (Наметкин С.С. Сборник трудов. Т.III, изд-ние АН СССР. - М., 1995, с. 662-626).

Недостатком описанного способа является большой расход азотной кислоты, многостадийность обезвреживания отработанной кислоты и промывных вод.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки нефти, нефтепродуктов и газоконденсата от сернистых соединений окислительной смесью, состоящей из азотной кислоты и органических веществ, образующих с ней соли в молярном соотношении 1:(0,5-2,0), которую вводят в нефть, нефтепродукты и газоконденсат из расчета 0,05-1,0 моль азотной кислоты на 1 моль меркаптановой серы и процесс проводят при температуре 0-90^oC (патент RU 2087520, C 10 G 29/20, 1997 г.).

Несмотря на высокую эффективность, указанный способ не нашел практического применения.

Техническим результатом заявленного способа является повышение эффективности процесса за счет интенсификации процесса и использования более доступного компонента для окислительной смеси, например отходов железа.

Для достижения указанного технического результата в способе очистки нефти, нефтепродуктов и газоконденсата от сернистых соединений путем обработки их химическим реагентом, согласно изобретению в качестве химического реагента используют смесь азотной кислоты с железом, взятым в количестве 0,1-1,0% от общей массы cмecи, и вводят полученную смесь в нефть, нефтепродукты и газоконденсат в количестве 0,01-0,5% от общей массы смеси.

Согласно изобретению перед обработкой химическим реагентoм исходное сырье нагревают до температуры 30-100^oC с последующим выдерживанием в течение 10-180 мин.

Согласно изобретению используют азотную кислоту концентрацией 50-100%.

Отличительными признаками предложенного способа очистки нефти, нефтепродуктов и газоконденсата от сернистых соединений является использование смеси 50-100% азотной кислоты с железом в виде железных, особенно чугунных стружек и опилок, взятых в количестве от 0,01 до 1,0 мас.%. Перед обработкой исходное сырье нагревают до температуры от 30 до 100^oC и выдерживают в течение 10-180 мин.

Предлагаемый способ прост в осуществлении и может быть реализован на нефтепромыслах и нефтеперегонных заводах.

Предлагаемый способ апробирован в лабораторных условиях. Ниже приведены примеры и результаты проведенных экспериментов.

Пример. В колбу вместимостью 100 мл наливают 50 г нефти, дизтоплива или газоконденсата. Добавляют расчетное количество смеси азотной кислоты с железом (железные стружки и опилки). Колбу закрывают шлифованным термометром-пробкой, перемешивают встряхиванием, нагревают в водяной пли песочной бане до определенной температуры и дают выдержку при периодическом перемешивании. Через определенные промежутки времени берут пробы на анализ.

Результаты опытов приведены в таблице. Как видно из таблицы, различные виды сырья ведут себя по-разному. Содержание легких меркаптанов в модельном растворе и газоконденсате можно снизить почти до нуля, а в тяжелой Татарской нефти степень конверсии меркаптанов составляет только /0,154-0,136/0,154/· 100 = 12%, но опыт с добавлением в эту нефть этилмеркаптана показывает, что сероводород и этилмеркаптан в этих условиях полностью окисляется.

По эффективности очистки от меркаптанов известный способ (до 90%) и предлагаемый способ (до 90%) находятся примерно на одном уровне. Однако за счет введения железа интенсифицируется процесс очистки, а также отсутствуют отработанные кислоты и не требуется их переработка.

Формула изобретения

1. Способ очистки нефти, нефтепродуктов и газоконденсата от сернистых соединений путем обработки их химическим реагентом, отличающийся тем, что в качестве химического реагента используют смесь азотной кислоты с железом, взятым в количестве 0,1 - 1,0% от общей массы смеси, и вводят полученную смесь в нефть, нефтепродукты и газоконденсат в количестве 0,01 - 0,5% от общей массы смеси.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед обработкой химическим реагентом исходное сырье нагревают до 30 - 100^oC с последующим выдерживанием в течение 10 - 180 мин.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют азотную кислоту концентрацией 50 - 100%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2