Сторінка
2

Очищення нафтопродуктів

(бензин)

розчин промив

луги відроботанний розчин розчин

(рецикл)

Основні апарати-ежекторні сумісники та відстойники.

Очищення бензинових фракцій проводять при 40-50°С та концентрації NaOH до 15%; керосинових фракцій-60-70°С та 10-12%; дизельних фракцій 80-90°С та 10%.

В схемах використовують замість ежекторів апарати з мішалками.

Каталітичне лугове очищення бензинів та інших дистилятів (процес Мерокс) очищення топливних дистилятів від меркаптанів проводять у присутності кисня та каталізаторів. Таким чином проводять часткове очищення дистилятів від сірки, бо вдається зменшити вміст сірки за рахунок відділення H2S та нижчих меркаптанів, які дають летючі дісульфіди. Використовують гомогенний каталіз хелатнисполуки металів.

4RSNa + O2 2RSSR + 4NaOH

Процес проводять у дві стадії. На першій стадії очищення у промивній тарільчатій колоні контактують каталітичний луговий розчин (розчин Мерокс) з сировиною без кисня. У колону другої стадії очистки крім продукту і каталітичного розчину подають повітря. Каталітичний розчин Мерокс знаходиться у циклі і у схемі передбачена його регенерація віддувкою летючих продуктів

Процес Бендера використовують для очистки бензинів, реактивних палив від меркаптанів при їх концентрації не більше 0,8-1 %.

Реакція з участю кисня йде на гетерогенному каталізаторі-сульфіді свинца при 70-125°С у присутності розчину луги.

к

2RSNa + O2 2RSSR + Na OH

Процес проводять у двох послідовних реакторах з твердим каталізатором. Похідна суміш сировини, розчина луги та повітря зміщується і спрямовується у реактори. Після реакторів реакційна суміш розділяється у газосепараторі і відстойнику.

Лугова очистка газових нафтопродуктів

Для очистки нафтопродуктів використовують промивку розчином луги. Процес проводять у абсорбційних колонах. При абсорбції з лугою реагують: меркаптани RSH + NaOH RSNa + H2O

діоксід CO2 + NaOH NaHCO3

Умови абсорбції підбирають такі, щоб меркаптани перетворювались на 90-95%, а СО2-на 35-38%, бо для повного перетворення СО2 потрібна велика кількість луги.

Технологічні параметри в абсорбційній колоні:

швидкість газу (wг) 0,3-0,4м/с

концентрація розчину NaOH-початкова 20%

кінцева 1,5% (вміст соди до 7%)

кількість луги-7-8кратина кількість

втрати луги- 1-2кг на 1000 м3

t ³ 5°С (можлива кристалізація)

р=1МПа

Цей метод можна використовувати при вмісті кислих газів (H2S+CO2)< 0,3%, якщо кислих компонентів більше, економічніші інші методи. У промисловості розчином луги проводять кінцеву очистку газів, наприклад на установках піролізу ЕП-250, ЕП-300.

Очистка технологічних газів від H2S

Технічні гази після устоновок прямої перегонки нафти, термічного і каталітичного крекінгу, коксування вміщують H2S у значній кількості. Особливо багато H2S у газах установок гідроочистки, де з органічних сірковміщуючих сполук створюється H2S. За вимогами технології і екологічної безпекивиробництв такі гази потребують очистки чи перед їх переробкою, чи перед викидом у атмосферу. Вміст H2Sу технологічних газах установок переробки нафти, спрямовуємих на очистку від 0,1% до 30%.

Промисловий метод глибокої очистки газів від H2S це абсорбція розчинами алканоламінів. В основному, використовують моноетаноламіни (моноетаноламінова очистка-МЕА) чи діетаноламін.

Фізична абсорбція супроводжується хімічною реакцією

2RNH2 + H2S (RNH3)2S

(RNH3)2S +H2S 2RNH3HS

де R-група -СН2СН2ОН

Ці рівняння розглядають, як сумарну схему перетворення H2S в сульфіт та бісульфіт. Кінцеві сполуки при нормальних уиовах мають досить помітний тиск насиченого пару, який при нагріванні значно підвищується. Це дає можливість легко десорбирувати H2S і регенерувати розчин моноетаноламіна. В реакціях моноетаноламін реагує за рахунок аміно-групи. Наявність гідроксильної групи впливає на властивості сполук-як полярна група підвищує їх розчинність в воді і збільшує величину тиску насиченого пару.

За рахунок побочних реакцій моноетаноламіна з компонентами газової сімиші (CO2, O2 і інші) створюються побочні продукти, маючи високі температури кипіння. Наприклад, з H2S разом з О2 ствоюється тіосульфат, що не регенерується, як сульфіт та бісульфіт. Кількість побочних продуктів до 0,5% на розчин МЕА зумовлює витрати моноетаноламіна до 0,5кг на 1т сировини.

Макрокінетика процесу

На швидкість реакції , глибину поглинання H2S, економічні показники процесу значно впливає концентрація розчину моноетаноламіна.

На промислових установках МЕА використовують розчини з концентраціями 13-20%, іноді більш розбавлені-до 10% чи концентровані-до30%. Відомо, що розчини з концентрацією менш, ніж 20% створюють умови швидкої корозії апаратури. Крім того при використанні концентрованного абсорбенту збільшуються витрати моноетаноламіна. При роботі з розчинами концентрацією 10-15% корозія стає не такою помітною, але зростають витрати на регенерацію і циркуляцію абсорбента.

Як оптимальна, рекомендується концентрація розчину моноетаноламіну 13-15%. Змінюють її в залежності від вмісту кислих компонентів у газі.

Для зворотньої реакції дуже важливо враховувати умови досягнення високого виходу. Розчини МЕА мають високу поглинаючу здібність, а за умовами підтримання парціального тиску кислих компонентів у газі 0,01-0,02МПа і мольному співвідношенні H2S:МЕА від 0,3 до 0,5. за цією вимогою розраховують необхідну кількість абсорбенту.