Способ дезодорирования жидкой серы

 

Изобретение относится к очистке жидкой серы от токсичных примесей, в частности от сероводорода, в процессах обессеривания в нефтепереработке. Способ дезодорирования жидкой серы с использованием в качестве катализатора смеси кубового остатка производства этаноламинов с 37%-ным раствором формальдегида в массовом соотношении 1:3-4. Изобретение позволяет обеспечить полное и быстрое дезодорирование жидкой серы.

Изобретение относится к области очистки жидкой серы от токсичных примесей, в частности от сероводорода, в процессах обессеривания при нефтепереработке.

Жидкая сера, многотоннажный побочный продукт при операции обессеривания нефти методами Клауса или блочно-каталитического окисления, вырабатывается в громадных количествах на нефтеперерабатывающих предприятиях при очистке сырья от сернистых соединений. Образующаяся в этих процессах элементарная сера загрязнена адсорбированным сероводородом, сернистым газом и побочными продуктами процесса разложения полисульфидами водорода. Загрязненность серы препятствует ее успешной утилизации. Хранение массивов серы, выделяющих токсичные газы, противоречит требованиям безопасности и экологическим нормам.

Известен способ очистки жидкой серы от сероводорода (Авторское свидетельство СССР 1104105, С 01 В 17/02, Бюл. 27, 1984 г., стр.62) путем контактирования ее с сернистым ангидридом, который на стадию контактирования подают с избытком по отношению к сероводороду в количестве 2,5-10:1 в смеси с инертным газом противотоком к сере, причем непрореагировавший сернистый ангидрид с целью предотвращения загрязнения окружающей среды рециркулируют на стадию контактирования.

Недостатком известного способа очистки жидкой серы является низкая эффективность из-за невозможности полного удаления сероводорода, т.к. после удаления адсорбированных газов продолжается медленное разложение полисульфидов с выделением сероводорода.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ очистки и дезодорирования жидкой серы (заявка 96108795/25 от 01.04.96, С 01 В 17/02, Бюл. 21, 1998 г., cтp.47-49), включающий удаление сероводорода путем дегазации серы. Нелетучие полисульфиды соединения водорода подвергают разложению с помощью катализатора Бронстеда-Лоури, после чего выделившийся сероводород и летучий катализатор удаляют отдувкой газом.

Недостатком прототипа является необходимость обязательного удаления отдувкой сероводорода, выделившегося при каталитическом разложении полисульфидов водорода.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу повышения эффективности способа очистки жидкой серы за счет каталитического разложения полисульфидов водорода и поглощения выделившегося и растворенного в сере сероводорода катализатором.

Указанная задача решается тем, что в способе дезодорирования жидкой серы с использованием катализатора согласно изобретению используют катализатор, представляющий собой смесь кубового остатка производства этаноламинов с 37% раствором формальдегида в весовом соотношении 1:3-4, выполняющего одновременно функции химического поглотителя.

Используемая в качестве катализатора смесь кубового остатка производства этаноламинов с 37% раствором формальдегида получается следующим образом.

Кубовый остаток производства этаноламинов охлаждают до 10-15^oС, перемешивают в реакторе с 37% раствором формальдегида в массовом соотношении 1:3-4 при температуре реакционной смеси 18-20^oС, затем реакционную смесь выдерживают в течение 20 часов, полученный раствор, проявляющий свойства катализатора и одновременно химического поглотителя, используют без дополнительной обработки для дезодорирования и очистки жидкой серы.

Используемая в качестве катализатора смесь кубового остатка производства этаноламинов с 37% раствором формальдегида представляет собой жидкость светло-коричневого цвета, имеющую температуру начала кипения 100^oС, конца кипения 180^oС, температуру замерзания минус 38^oС.

Способ осуществляют следующим образом. Жидкую серу, термостатированную при 130-160^oС, обрабатывают в течение 20-30 минут при интенсивном перемешивании катализатором, который оказывает каталитическое действие на процесс разложения полисульфидов водорода, ускоряя его, и одновременно нейтрализует выделившийся при разложении сероводород, связывая его в нелетучий нетоксичный продукт.

Таким образом, при воздействии на жидкую серу смесью кубового остатка производства этаноламинов с 37% раствором формальдегида происходит полное и быстрое ее дезодорирование. Химический анализ отобранной жидкой серы показал полное отсутствие сероводорода в жидкой фазе, что фиксируется данными анализа и обонянием; обработанный смесью продукт не имеет запаха. Для убедительности проводили отдувку жидкой серы с целью анализа содержания сероводорода в газовом потоке. Повторные неоднократные контрольные отдувки жидкой серы в течение нескольких месяцев показали отсутствие сероводорода и других пахнущих газов во всех замерах.

Пример 1.

Получение катализатора. В реактор, снабженный обратным холодильником, механической мешалкой, термостатированный при температуре 10-15^oС, вносят 100 г кубового остатка производства этаноламинов и добавляют небольшими порциями 350 г 37% раствора формальдегида таким образом, чтобы температура реакционной смеси не превышала 10-20^oС. Затем реакционную смесь выдерживают в течение 20 часов при комнатной температуре. Полученный раствор без дальнейшей обработки используют в качестве катализатора для дезодорирования и очистки жидкой серы Пример 2.

1 кг жидкой серы термостатировали при температуре 150^oС в трехгорлой колбе, снабженной механической мешалкой, газоподводящей и газоотводной трубками, а также капельной воронкой, обрабатывали при интенсивном перемешивании катализатором в количестве 1,5 мл в течение 20 минут без подачи инертного газа. С целью анализа содержания сероводорода в жидкой сере проводили отдувку продукта инертным газом, фиксируя газоанализатором содержанке сероводорода беспрерывно в течение 10 минут с точностью 1,5 мг/м³. За все время измерений сероводород в газах отдувки отсутствовал. Контрольный опыт, проведенный в тех же условиях с отдувкой с той же скоростью, но без обработки катализатором, показал содержание сероводорода в газовой фазе 35-40 мг/м³. Повторные замеры содержания сероводорода в тех же условиях, после обработки катализатором, проводимые каждые 10 дней в течение 3 месяцев также показали отсутствие сероводорода. Запах у продукта отсутствовал.

Предлагаемое изобретение соответствует критерию "промышленная применимость" и может быть использовано для очистки от токсичных примесей, в частности от сероводорода, в жидкой сере, получаемой в процессах обессеривания в нефтепереработке и нефтехимии.

Использование предлагаемого способа очистки и дезодорирования обеспечивает полное и быстрое дезодорирование жидкой серы по сравнению с прототипом, предотвращает загрязнение атмосферы и улучшает экологию при хранении громадных массивов серы за счет использования для обработки жидкой серы смеси, содержащей в своем составе отходы производства и проявляющей свойства катализатора и одновременно химического поглотителя.

Формула изобретения

Способ дезодорирования жидкой серы с использованием катализатора, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют смесь кубового остатка производства этаноламинов с 37%-ным раствором формальдегида в массовом соотношении 1: 3-4.