Процесс, способ и система для удаления тяжелых металлов из флюидов - заявка 2015136480 на патент на изобретение в РФ

1. Способ уменьшения следового количества ртути в неочищенном нефтяном сырье, который включает:
пропускание неочищенного нефтяного сырья, характеризующегося некоторой концентрацией ртути, в качестве потока подачи через фильтрующее устройство с по меньшей мере фильтрующим элементом, для получения отфильтрованного сырца, характеризующегося уменьшенной концентрацией ртути, и возвратного потока, содержащего сырую нефть, характеризующуюся повышенным уровнем концентрации ртути, который по меньшей мере в 10 раз превышает концентрацию ртути в неочищенном нефтяном сырье;
подмешивание к возвратному потоку эффективного количества экстрагирующего агента для удаления по меньшей мере части ртути, чтобы обработанная сырая нефть характеризовалась уменьшенной концентрацией ртути;
при этом экстрагирующий агент выбирают из группы окислителей; восстанавливающих агентов, органических или неорганических сульфидов с по меньшей мере одним атомом серы, способным вступать в реакцию с ртутью; тетракис(гидроксиметил)фосфоний сульфата; тетракис(гидроксиметил)фосфоний хлорида; и их комбинаций.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработанную сырую нефть объединяют с отфильтрованной сырой нефтью для формирования потока комбинированного продукта, имеющего концентрацию ртути менее 100 частей на миллиард по массе.
3. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что поток комбинированного продукта составляет по меньшей мере 98 об.% неочищенного нефтяного сырья.
4. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что экстрагирующий агент экстрагирует часть ртути в водную фазу, и при этом способ дополнительно включает:
отделение водной фазы, содержащей ртуть, от сырой нефти, для получения обработанной сырой нефти с концентрацией ртути менее 100 частей на миллиард по массе.
5. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что фильтрующее устройство периодически подвергают обратной промывке, чтобы генерировать возвратный поток, и при этом обратную промывку фильтрующего устройства осуществляют любым из следующих веществ: экстрагирующий растворитель; часть отфильтрованного сырца; газ, выбранный из метана, азота, диоксида углерода; и их комбинации, с образованием возвратного потока.
6. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что фильтрующее устройство выбирают из: тупикового фильтрующего устройства, динамического фильтрующего устройства, обрабатывающего фильтра с усиленной обработкой сдвигом за счет вибрации и поперечнопоточного фильтрующего устройства.
7. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что фильтрующий элемент предварительно покрыт вспомогательным фильтрующим материалом, имеющим средний размер частиц от 0,1 до 100 мкм, причем толщина предварительного покрытия из вспомогательного фильтрующего материала составляет по меньшей мере 1 мм, и при этом вспомогательный фильтрующий материал выбирают из перлита, диатомита, целлюлозного волокна и их комбинаций.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что вспомогательный фильтрующий материал представляет собой диатомит, предварительно обработанный органическим или неорганическим сульфидным соединением, в котором по меньшей мере один атом серы способен вступать в реакцию с ртутью.
9. Способ по п. 6, отличающийся тем, что фильтрующее устройство представляет собой устройство для поперечнопоточной фильтрации, и при этом устройство для поперечнопоточной фильтрации генерирует поток пермеата, содержащий отфильтрованный сырец, характеризующийся уменьшенной концентрацией ртути, и при этом поток ретената, характеризуется концентрацией ртути по меньшей мере в 10 раз больше первой концентрации ртути.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что часть потока ретентата рециркулируют в рециркуляционную петлю и объединяют с неочищенным нефтяным сырьем в поток подачи в фильтрующее устройство.
11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что устройство для поперечнопоточной фильтрации периодически подвергают обратной промывке экстрагирующим растворителем, чтобы генерировать поток обратной промывки, и при этом поток обратной промывки добавляют к потоку ретентата для создания возвратного потока.
12. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что экстрагирующий агент представляет собой органический или неорганический сульфид, выбранный из группы сульфидов щелочных металлов, сульфидов щелочноземельных металлов, полисульфидов щелочных металлов, полисульфидов щелочноземельных металлов, тритиокарбонатов щелочных металлов, дитиокарбаматов, либо в мономерной, либо в полимерной форме, сульфурированных олефинов, меркаптанов, тиофенов, тиофенолов, моно и дитиоорганических кислот, моно и дитиоэфиров и их смесей.
13. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что экстрагирующий агент представляет собой водорастворимое моноатомное серосодержащее соединение, выбранное из группы, которая содержит натрий гидросульфид, калий гидросульфид, аммоний гидросульфид, натрий сульфид, калий сульфид, кальций сульфид, магний сульфид, аммоний сульфид и их смеси.
14. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что экстрагирующий агент представляет собой окислитель, выбранный из группы источников йода, оксигалитов, гидропероксидов, органических пероксидов, неорганических перкислот и их солей, органических перкислот и их солей, озона, гипохлорит-ионов, ванадий окситрихлорида, реактива Фентона, гипобромит-ионов, хлористого диоксина, йодата IO3- и их смесей.
15. Способ по любому из пп. 1-2, дополнительно включающий:
подмешивание комплексообразующего агента к смеси возвратного потока и экстрагирующего агента, при этом комплексообразующий агент выбирают из группы, содержащей тиоловые группы, тиофеновые группы, тиоэфирные группы, тиазольные группы, талоцианиновые группы, тиоурениевые группы, аминогруппы, полиэтилениминовые группы, гидразидовые группы, N-тиокарбамоил-полиалкиленполиаминовые группы, сульфиды, тиосульфат аммония, тиосульфаты щелочных металлов, тиосульфаты щелочноземельных металлов, тиосульфаты железа, дитиониты щелочных металлов и дитиониты щелочноземельных металлов, полиамины и их смеси.
16. Способ уменьшения следового количества ртути в неочищенном нефтяном сырье, включающий:
пропускание неочищенного нефтяного сырья, характеризующегося некоторой концентрацией ртути, через фильтрующее устройство с фильтрующим элементом, для удержания по меньшей мере 50% ртути на фильтрующем элементе и генерирования отфильтрованного сырца, характеризующегося уменьшенной концентрацией ртути;
обратную промывку фильтрующего элемента частью отфильтрованного сырца для генерирования возвратного потока, содержащего сырую нефть, характеризующуюся повышенным уровнем концентрации ртути, который по меньшей мере в 20 превышает концентрацию ртути в подаваемом потоке сырой нефти;
подмешивание к возвратному потоку эффективного количества восстанавливающего агента для конверсии по меньшей мере части ртути в летучую ртуть;
удаление части летучей ртути одним из следующих способов: отгонки, скрубберной очистки, адсорбции и их комбинаций для получения обработанной сырой нефти с уменьшенной концентрацией ртути.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что восстанавливающий агент выбирают из серосодержащих соединений, содержащих по меньшей мере один атом серы, имеющий степень окисления менее +6; соединений двухвалентного железа; соединений двухвалентного олова; оксалатов; соединений одновалентной меди; органических кислот, которые разлагаются при нагревании с образованием CO2; соединений гидроксиламина; соединений гидразина; натрий борогидрида; гидрида диизобутилалюминия; тиомочевины; галогенидов переходных металлов; сульфитов, бисульфитов и метабисульфитов; щавелевой кислоты, хлорида одновалентной меди, хлорида олова, натрий борогидрида и их смесей.
Наверх