Способ деструкции полисульфанов в товарной сере


 


Владельцы патента RU 2428374:

Федеральное образовательное учреждение высшего профессионального образования"Астраханский государственный технический университет"ФГОУ ВПО"АГТУ" (RU)

Изобретение относится к области химии и может быть использовано в газоперерабатывающей промышленности для удаления полисульфанов из товарной серы. Расплав серы подают в водный раствор окислителя - 3,5 ди-трет-бутил о-бензохинона в количестве 0,8% мас. Процесс разложения полисульфанов проводят при температуре 70-90°С. Отработанный окислитель регенерируют в токе воздуха. Изобретение позволяет повысить качество товарной серы.

 

Изобретение относится к области органической химии, в частности к разложению полисульфанов в товарной сере, получаемой по методу Клауса, и может быть использовано в газоперерабатывающей промышленности для удаления полисульфанов из товарной серы и повышения ее качества.

Известен способ удаления полисульфанов из газовых потоков, содержащих сероводород, основанный на адсорбции полисульфанов на каталитически активном пористом материале (активированный уголь, молекулярные сита, оксид алюминия, силикагель, модернит) с последующим разложением до сероводорода и серы при температуре 130-162°С и давлении 1-5 бар [Патент WO 2008087125, 2008].

Недостатками данного способа является невозможность его применения для разложения полисульфанов в жидкой сере, достаточно высокая температура проведения процесса, значительный расход адсорбента, сложность утилизации отработанного адсорбента и невысокая экологичность процесса за счет сжигания отработанного катализатора.

Известен способ удаления полисульфанов из газопродуктовой смеси в процессе получения сероводорода из серы и водорода путем пропускания газового потока, содержащего от 400 до 1500 ppm, через многоступенчатую промывную систему, в которой газовый поток контактирует с водным или метанольным раствором щелочи (5-20% мас.) с образованием полисульфидов металлов при температуре 10-60°С и атмосферном давлении, а далее проходит стадию доочистки на адсорбентах (активированном угле или цеолите) [Патент WO 2004028963, 2004]. Степень удаления полисульфанов в сероводородсодержащем газе составляет 99,5%, при этом остаточное количество полисульфанов не превышает 10 ppm.

Недостатками указанного способа являются использование его только для разложения полисульфанов, содержащихся в газовой фазе, значительные расходы щелочи и метанола, высокие эксплуатационные расходы адсорбентов, трудоемкость процесса утилизации отработанных водно-, метанольно-щелочных растворов.

Прототип для предлагаемого способа не найден.

Техническая задача - создание нового способа деструкции полисульфанов в товарной сере, предусматривающего удаление полисульфанов из жидкой серы, получаемой по методу Клауса на стадии грануляции, путем обработки расплавленной серы водным раствором органического окислителя, регенерирующегося кислородом воздуха.

Технический результат - повышение качества товарной серы за счет одновременного удаления полисульфанов и растворенного в жидкой сере остаточного сероводорода, снижения температуры проведения процесса деструкции полисульфанов, исключения стадий обработки водным или метанольным растворами щелочи и доочистки на адсорбентах.

Он достигается тем, что в предлагаемом способе, включающим подачу расплава серы в водный раствор одноэлектронного окислителя - 3,5 ди-трет-бутил о-бензохинона в количестве 0,8% мас., процесс разложения полисульфанов проводят при температуре 70-90°С и регенерируют отработанный окислитель в токе воздуха. Степень конверсии полисульфанов достигает 60-80%.

Предлагаемый способ основывается на способности полисульфанов к окислительному разложению до серы в присутствии о-бензохинонов в водных средах. При этом окислитель преобразуется в гидрированную форму, которая в токе кислорода воздуха регенерируются до исходного о-бензохинона.

Способ деструкции полисульфанов включает обработку расплавленной серы водным раствором 3,5 ди-трет-бутил о-бензохинона в количестве 0,8% мас., проведение процесса окисления полисульфанов при температуре 70-90°С.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1. Деструкция полисульфанов в товарной сере, получаемой на Астраханском ГПЗ, после процесса дегазации.

Расплавленную серу (массой 50 г), содержащую 280 ppm полисульфанов, пропускают через промывную систему (водный раствор окислителя - 3,5 ди-трет-бутил-о-бензохинона в количестве 0,8% мас.) при температуре 80°С и атмосферном давлении. Разложение полисульфанов происходит на стадии грануляции расплава серы в воде в течение 10 минут. Окислитель переходит в восстановленную дигидроформу (3,5 ди-трет-бутил-пирокатехин). Степень превращения окислителя определяют визуально по исчезновению характерного красно-коричневого окрашивания раствора. Отработанный окислитель подвергают регенерации путем подачи воздуха в раствор (время регенерации составляет 1 ч, степень регенерации 75%). Содержание полисульфанов в исходной (жидкой) сере и обработанной (гранулированной) сере определяют электрохимическим методом - циклической вольтамперометрией. Анализ исследуемой серы после процесса деструкции полисульфанов показал, что остаточное содержание полисульфанов составляет 75 ppm. Степень превращения полисульфанов в серу составляет 73,2%.

Пример 2. Деструкция полисульфанов в товарной сере, получаемой на Астраханском ГПЗ, до процесса дегазации.

В условиях примера 1 в присутствии описанного выше окислителя (3,5 ди-трет-бутил о-бензохинона в количестве 0,8% мас.) проводят деструкцию полисульфанов с содержанием 360 ppm при температуре 90°С и атмосферном давлении. Разложение полисульфанов происходит в течение 10 минут. Анализ исследуемой серы после процесса деструкции полисульфанов показал, что остаточное содержание полисульфанов составляет 80 ppm. Степень конверсии полисульфанов в серу составляет 77,7%.

В зависимости от концентрации полисульфанов в исходных пробах серы (150-600 ppm) время разложения полисульфанов можно варьировать в диапазоне 5-30 мин.

Из приведенных примеров видно, что проведение процесса деструкции полисульфанов предлагаемым способом позволяет удалять полисульфаны из расплава серы и исключить использование водных и метанольных растворов щелочи.

Положительный эффект предлагаемого способа заключается в эффективности одностадийного процесса удаления полисульфанов и остаточного сероводорода из расплава серы, интенсификации процесса за счет использования окислителя, способного регенерироваться кислородом воздуха, улучшении качества товарной серы и обеспечении безопасности ее транспортировки и хранения.

Указанные преимущества предлагаемого способа позволяют существенно улучшить технико-экономические показатели процесса дегазации на газоперерабатывающих производствах.

Способ деструкции полисульфанов в товарной сере, включающий подачу расплава серы в водный раствор органического окислителя - 3,5 ди-трет-бутил о-бензохинона в количестве 0,8 мас.%, проведение процесса разложения полисульфанов при температуре 70-90°С и регенерацию отработанного окислителя в токе воздуха.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу получения сероводорода из серы и водорода в реакторе. .
Изобретение относится к способу непрерывного получения метилмеркаптана из сероводорода и метанола в непосредственном сочетании с получением сероводорода, для чего выходящую под давлением из реактора синтеза сероводорода реакционную смесь смешивают с метанолом и полученную смесь подают под давлением в реактор синтеза метилмеркаптана с созданием при этом между используемыми для обоих процессов синтеза реакторами перепада давлений, под действием которого поток смеси сероводорода и метанола принудительно движется в направлении реактора синтеза метилмеркаптана.

Изобретение относится к способу удаления полисульфанов из газовых потоков. .
Изобретение относится к очистке сероводорода, полученного реакцией водорода с жидкой серой. .

Изобретение относится к методам аналитического контроля качества нефти, нефтепродуктов и газового конденсата и может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Изобретение относится к получению одорантов для природного газа, в частности к безотходному способу получения метилмеркаптана, а также к способу получения катализатора, обеспечивающего более высокую степень взаимодействия метилового спирта и сероводорода и использованию такого способа получения сероводорода, который обеспечивает безотходность производства в целом.

Изобретение относится к методам аналитического контроля и может найти применение в нефте- и газоперерабатывающей промышленности для определения количественного содержания сероводорода в мазуте.

Изобретение относится к технологии электрохимических производств. .

Изобретение относится к способу получения серной кислоты, при этом в установке для производства серной кислоты получают исходный газ, содержащий SO2, который пропускают, по меньшей мере, через один реактор, в котором протекает каталитическая реакция с окислением SO3 в SO2, а из образовавшегося при этом SO3 получают серную кислоту

Изобретение относится к способу обработки серосодержащего газа и к катализатору гидрирования, используемому для этого. Описан катализатор гидрирования, который включает в качестве активного компонента оксид никеля, оксид кобальта, а также оксид молибдена или оксид вольфрама. В качестве вспомогательного агента дезоксидации добавляют один или несколько соединений из сульфата двухвалентного железа, нитрата трехвалентного железа и сульфата трехвалентного железа. TiO2 и γ-Al2O3 добавляют в виде сухого коллоида соединения титан-алюминий. Также описан способ обработки серосодержащего газа катализатором гидрирования. Технический результат - катализатор имеет высокую активность гидрирования диоксида серы и низкую рабочую температуру. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил., 14 табл., 11 пр.

Изобретение может быть использовано для очистки природных и сточных вод промышленных предприятий от сероводорода, ионов сульфидов и гидросульфидов. Способ включает обработку исходной воды соединениями железа с последующей их регенерацией кислотой. В качестве соединений железа добавляют водные растворы сульфатов железа в объеме и концентрации, достаточных для образования сульфида железа из сероводорода, ионов сульфидов и гидросульфидов, находящихся в исходной воде. Регенерацию соединений железа проводят обработкой сульфида железа, отделенного от очищенной воды, серной кислотой или водным ее раствором до образования сульфата железа и газообразного сероводорода, который отводят для получения серной кислоты, используемой при обработке сульфида железа. Полученный сульфат железа в виде водного раствора направляют для обработки следующей порции очищаемой воды. Изобретение обеспечивает очистку воды до следовых количеств загрязняющих веществ, при этом за счет цикличности процесса реализуют возврат в цикл очистки до 95,7% применяемого сульфата железа, а также отсутствуют газообразные выбросы сероводорода, подлежащие утилизации и переработке. 2 ил., 1 пр.
Наверх