патент
№ RU 2252949
МПК C10G27/06

СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕФТИ ОТ СЕРОВОДОРОДА

Авторы:
Фахриев Р.А.
Правообладатель:
Все (2)
Номер заявки
2004102923/04
Дата подачи заявки
26.01.2004
Опубликовано
27.05.2005
Страна
RU
Как управлять
интеллектуальной собственностью
Реферат

[40]

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способу очистки от сероводорода нефти, газоконденсата и их фракций, а также водонефтяных эмульсий. Очистку проводят путем обработки сырья 10-45%-ным водным раствором пиросульфита или гидросульфита щелочного металла или гидросульфита аммония в количестве не менее 1 моль пиросульфита или не менее 2 моль гидросульфита на 1 моль сероводорода. Процесс проводят при температуре 10-80°С в присутствии 10-45%-ного водного раствора гидроксида или 10-25%-ного водного раствора карбоната, ортофосфата и/или сульфита натрия, или аммиака, из расчета 0,5-2 моль реагента на 1 моль сероводорода, причем указанный раствор вводят в исходное сырье в виде отдельного потока или совместно с водным раствором пиросульфита или гидросульфита натрия в виде предварительно приготовленного водного раствора реагента-нейтрализатора. Часть отработанного водного раствора реагента после его отделения от очищенного сырья предпочтительно возвращают в технологический процесс.

[41]

Технический результат - повышение степени очистки при упрощении способа и уменьшение коррозионного воздействия реакционной среды. 5 з.п. ф-лы.

Формула изобретения

1. Способ очистки нефти от сероводорода путем обработки исходного сырья серосодержащим неорганическим реагентом-нейтрализатором, отличающийся тем, что в качестве последнего используют водный раствор пиросульфита или гидросульфита щелочного металла или гидросульфита аммония и процесс проводят в присутствии водного раствора гидроксида, карбоната, ортофосфата и/или сульфита щелочного металла или аммиака.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что водный раствор пиросульфита или гидросульфита щелочного металла, преимущественно натрия, или гидросульфита аммония берут из расчета не менее 1 моль пиросульфита или 2 моль гидросульфита на 1 моль сероводорода, причем используют 10-40%-ный водный раствор пиросульфита или гидросульфита.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что водный раствор гидроксида, карбоната, ортофосфата и/или сульфита щелочного металла, преимущественно натрия, или аммиака берут из расчета не менее 0,5 моль, предпочтительно 1-2 моль, гидроксида, карбоната, ортофосфата и/или сульфита натрия, или аммиака на 1 моль сероводорода, причем используют 10-45%-ный водный раствор гидроксида или 10-25%-ный водный раствор карбоната, ортофосфата или сульфита натрия, или аммиака.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что водный раствор гидроксида, карбоната, ортофосфата и/или сульфита натрия, или аммиака вводят в исходное сырье в виде отдельного потока или совместно с применяемым водным раствором пиросульфита или гидросульфита в виде предварительно приготовленного раствора реагента-нейтрализатора.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку проводят при температуре 10-80°С.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что часть отработанного водного раствора реагентов после отделения от очищенного сырья возвращают в технологический процесс.

Описание

[1]

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к способам очистки нефти, газоконденсата и их фракций, а также водонефтяных эмульсий (далее нефти) от сероводорода с применением химических реагентов-нейтрализаторов, и может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтегазоперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

[2]

Известны способы очистки сернистых нефтей и нефтепродуктов от сероводорода путем обработки исходного сырья кислород- и/или азотсодержащими органическими реагентами - ангидридами, галоидоангидридами, амидами карбоновых кислот, феноксидами, изоцианатами, азодикарбоксилатами, продуктами конденсации полиаминов с альдегидами, четвертичными соединениями аммония, триалкилгексагидротриазинами, бисоксазолидинами и др. (пат. США №№4909925, 5223127, 5266185, 5284576, 5344555, 5354453, 6117310 и др.).

[3]

Основными недостатками известных способов, препятствующими их широкому применению в промышленности, являются дефицитность, высокая стоимость и большой расход применяемых органических реагентов-нейтрализаторов сероводорода.

[4]

Известен способ очистки нефти и нефтепродуктов от сероводорода путем обработки исходного сырья гексаметилентетрамином (ГМТА), взятым в количестве до 100 тыс. ppm, при температуре 100-350°F (37, 8-176,6°С). При этом ГМТА используют в виде ~ 40%-ного водного раствора, предварительно полученного взаимодействием ~ 37%-ного водного раствора формальдегида (формалина) с аммиаком (пат. США №5213680, C 10 G 29/20, 1993 г.).

[5]

В указанном способе используется доступный и сравнительно недорогой реагент - нейтрализатор сероводорода. Однако способ не обеспечивает требуемую степень очистки сырья от сероводорода из-за низкой скорости взаимодействия его с ГМТА, особенно при проведении процесса при температурах ниже 82-100°С. Проведение процесса при температурах выше 100°С приводит к значительным энергозатратам на нагрев исходного сырья. Другим недостатком способа является чрезмерно большой расход применяемого реагента (до 10 тыс. ppm).

[6]

Известен способ очистки нефти от сернистых соединений, в т.ч. от сероводорода, путем обработки исходного сырья неорганическим реагентом: смесью 50-100%-ной азотной кислоты с железом, взятым в количестве 0,1-1%, при температуре 30-100°С (пат. РФ №2134285, C 10 G 17/02, 1999 г.).

[7]

Основным недостатком указанного способа является значительная коррозия оборудования, трубопроводов из-за проведения процесса в кислой среде, высокой коррозионной агрессивности применяемого химического реагента. Кроме того, обработка нефти смесью азотной кислоты с железом приводит к загрязнению очищенной нефти железом, значительному повышению кислотного числа нефти (до 20 мг КОН/100 мл нефти), а также к осмолению нефти из-за частичного окисления углеводородных компонентов нефти смесью азотной кислоты с железом, особенно при проведении процесса при повышенных температурах (60-100°С). Повышение кислотности и, следовательно, коррозионности нефти требует проведения последующей промывки очищенной нефти водным раствором щелочи, что приводит к усложнению и удорожанию процесса очистки в целом (Саппаева А.М. Жидкофазная демеркаптанизация нефтей и газовых конденсатов. Автореферат дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук., М., РГУ им И.М.Губкина, 1999. -25 с.).

[8]

Известен также способ очистки нефти от сероводорода путем обработки сырья 20-50%-ным водным раствором пероксида водорода при температуре 0-60°С и давлении 0,5-2 МПа. При этом водный раствор пероксида водорода берут из расчета не менее 20 мл (в расчете на 35%-ный раствор Н2О2) на 1 г сероводорода, что соответствует мольному соотношению Н2O2 : H2S не менее 8 : 1 (пат. ФРГ №3151133, C 10 G 27/12, 1983 г., РЖ “Химия”, 9П246П, 1984 г.).

[9]

Недостатками указанного способа являются недостаточно высокая степень очистки нефти от сероводорода из-за низкой скорости его окисления в среде нефти, особенно при низких температурах проведения процесса (0-25°С), а также большой расход и высокая стоимость применяемого реагента. Кроме того, пероксид водорода является малостабильным продуктом, самопроизвольно разлагающимся на воду и кислород при транспортировании и хранении, поэтому требуется транспортирование и хранение пероксида водорода в специальной (алюминиевой) чистой таре при температуре не выше 30°С; при работе с ним не допускается использование аппаратуры и трубопроводов из нелегированных и низколегированных сталей, чугуна и других конструкционных материалов, являющихся катализаторами разложения пероксида водорода (см. ГОСТ 177-88. Водорода перекись. М., Изд-во стандартов, 1988, с.3, п.1.4.2 и с.12, п.4.2).

[10]

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ очистки обводненной нефти (водонефтяной эмульсии) от сероводорода путем обработки серосодержащим неорганическим реагентом - жидким или газообразным диоксидом серы, взятым в количестве 1-10 моль на 1 моль сероводорода, при рН водной фазы менее 6, предпочтительно при рН менее 4, с последующим добавлением в очищенное сырье щелочного реагента до рН более 6 для нейтрализации избытка диоксида серы и образующихся сернистой и политионовых кислот. При этом в качестве щелочного реагента преимущественно используют гидроксид, карбонат щелочного металла, аммиак или органические амины (пат. США №5346614, C 10 G 17/08, 1994 г.).

[11]

Основными недостатками указанного способа являются сложность проведения процесса из-за его многостадийности (подкисление до рН ниже 4, обработка диоксидом серы, обработка щелочным реагентом с контролем рН водной фазы), недостаточно высокая степень очистки безводной (обезвоженной) нефти из-за невысокой скорости окисления сероводорода в безводной нефти, загрязнение очищенной нефти образующейся элементной серой, значительная коррозия оборудования и трубопроводов из-за проведения процесса в кислой среде, коррозионность применяемого диоксида серы и образующихся сернистой и политионовых кислот, а также большой расход щелочи на нейтрализацию избытка диоксида серы и образующихся кислот. Кроме того, применяемый реагент - диоксид серы - является легколетучим и токсичным веществом, поэтому транспортировка и применение его на промыслах требует соблюдения строгих мер техники безопасности. Эти недостатки существенно снижают эффективность процесса в целом и препятствуют широкому практическому внедрению данного способа для промысловой очистки больших объемов сероводородсодержащих нефтей.

[12]

Задачей изобретения является повышение эффективности процесса за счет упрощения способа (исключения многостадийности его осуществления), повышения степени очистки безводной (обезвоженной) нефти от сероводорода, исключения загрязнения очищенного сырья элементной серой и снижения коррозионности реакционной среды, очищенного сырья и, следовательно, степени коррозии оборудования и трубопроводов. Задачей изобретения является также расширение ассортимента доступных, нетоксичных, менее коррозионных и более эффективных неорганических реагентов-нейтрализаторов, пригодных для промысловой очистки безводных и обводненных сероводородсодержащих нефтей.

[13]

Согласно изобретению названный технический результат достигается описываемым способом очистки нефти от сероводорода путем обработки исходного сырья серосодержащим неорганическим реагентом-нейтрализатором, в котором в качестве серосодержащего неорганического реагента используют водный раствор пиросульфита или гидросульфита щелочного металла, преимущественно натрия, или гидросульфита аммония и процесс проводят в присутствии водного раствора гидроксида, карбоната, ортофосфата и/или сульфита щелочного металла, преимущественно натрия, или аммиака.

[14]

При этом водный раствор пиросульфита натрия (Na2S2O5) или гидросульфита (бисульфита) натрия (NaHSO3), или гидросульфита (бисульфита) аммония (NН4НSО3) берут из расчета не менее 1 моль пиросульфита или 2 моль гидросульфита на 1 моль сероводорода, предпочтительно 1,1-2,0 моль/моль или 2,1-4,0 моль/моль соответственно. Причем преимущественно используют 10-40%-ный водный раствор пиросульфита или гидросульфита. Водный раствор гидроксида, карбоната, ортофосфата, сульфита щелочного металла, преимущественно натрия, или аммиака берут из расчета не менее 0,5 моль, предпочтительно 1-2 моль, гидроксида, карбоната, ортофосфата, сульфита натрия или аммиака на 1 моль сероводорода. Причем преимущественно используют 10-45%-ный водный раствор гидроксида или 10-25%-ный водный раствор карбоната, ортофосфата или сульфита щелочного металла, преимущественно натрия, или ~25%-ный водный раствор аммиака (аммиак водный технический по ГОСТ 9-92). При этом водный раствор гидроксида, карбоната, ортофосфата или сульфита щелочного металла, преимущественно натрия, или аммиака вводят в исходное сырье в виде отдельного потока или совместно с применяемым водным раствором пиросульфита или гидросульфита в виде предварительно приготовленного раствора реагента-нейтрализатора. Для уменьшения расхода реагентов и образования сточных вод часть отработанного водного раствора реагентов после отделения от очищенного сырья возвращают в технологический процесс (при применении реагентов в избытке от стехиометрии протекающих реакций нейтрализации сероводорода). Обработку нефти проводят при температуре 10-80°С, предпочтительно при 20-40°С, при атмосферном или повышенном давлении. Так как применяемый в предлагаемом способе реагент-нейтрализатор сероводорода является водным раствором, и практически нерастворим в нефти и нефтепродуктах, для улучшения диспергирования его в очищаемом сырье целесообразно дозировать нейтрализатор в поток нефти перед центробежным насосом, являющимся эффективным смесительным устройством, или вводить в трубопровод с турбулентным движением через эффективные распыливающие устройства. Для улучшения диспергирования нейтрализатора в сырье и ускорения реакций нейтрализации сероводорода в его состав может быть дополнительно введено эффективное количество (до 0,1%) известного водорастворимого эмульгатора (ПАВ) типа сульфонола, нафтената, ОП-10 и т.п., а для предотвращения солеотложений в технологическом оборудовании - известного ингибитора солеотложений типа трилона Б (ЭДТА), НТА, НТФ, ОЭДФ и т.п. (до 0,1-0,2%).

[15]

Отличительными признаками предлагаемого способа являются использование водного раствора пиросульфита или гидросульфита щелочного металла, преимущественно натрия, или гидросульфита аммония в найденном оптимальном мольном соотношении в качестве неорганического реагента-нейтрализатора сероводорода в нефти и нефтепродуктах, проведение процесса в присутствии водного раствора вышеуказанных щелочных реагентов в найденном оптимальном количестве и в указанном интервале температур (10-80°С).

[16]

Указанные отличительные признаки предложенного технического решения в совокупности определяют его новизну и изобретательский уровень в сравнении с известным уровнем техники в данной области, т.к. проведение процесса очистки нефти и нефтепродуктов от сероводорода обработкой сырья водными растворами пиросульфита или гидросульфитов в присутствии вышеуказанных щелочных реагентов, взятых в найденных оптимальных мольных соотношениях, в литературе не описано и позволяет повысить эффективность процесса за счет упрощения способа (проведение процесса в одну стадию без контроля и регулирования рН среды, по существу одним нейтрализатором - водно-щелочным раствором пиросульфита или гидросульфита), повышения степени очистки безводной (обезвоженной) нефти от сероводорода, исключения образования и загрязнения очищенной нефти (в т.ч. безводной нефти) коррозионной элементной серой, снижения коррозионности реакционной среды и очищенной нефти и, следовательно, степени коррозии оборудования и трубопроводов, а также за счет расширения ассортимента нелетучих, малотоксичных, некоррозионных и доступных реагентов-нейтрализаторов, пригодных для очистки как безводных, так и обводненных сероводородсодержащих нефтей в промысловых условиях.

[17]

Необходимость и целесообразность проведения процесса в присутствии водных растворов вышеуказанных щелочных реагентов, взятых в найденном оптимальном мольном соотношении, обусловлены тем, что в этом случае пиросульфит и гидросульфит селективно реагируют с сероводородом с образованием нейтрального соединения -тиосульфата натрия (или аммония), который отделяется затем вместе с “подтоварной” водой при последующем отстаивании очищенной нефти в резервуарах товарной нефти, в результате чего исключается загрязнение очищенной нефти коррозионной элементной серой и достигается некоторое снижение содержания общей серы в очищенной нефти. В предлагаемом способе в качестве щелочного реагента могут быть использованы любые неорганические и органические основания, способные взаимодействовать с сероводородом с образованием гидросульфида, который далее селективно реагирует с применяемыми пиросульфитом или гидросульфитом с образованием тиосульфата, например, натрия:

[18]

[19]

[20]

Таким образом, в данном случае очистка нефти от сероводорода происходит за счет протекания суммарной реакции:

[21]

[22]

При использовании в качестве реагентов водных растворов гидросульфита аммония и аммиака очистка нефти от сероводорода происходит за счет протекания суммарной реакции, приводящей к образованию тиосульфата аммония:

[23]

[24]

Как показали проведенные испытания, эффективная очистка нефти от сероводорода достигается также при проведении процесса и в отсутствие щелочного реагента, однако в этом случае сероводород реагирует с применяемыми сульфитами с образованием, в основном, элементной серы и политионатов, в результате чего не исключается загрязнение очищенной от сероводорода нефти коррозионной элементной серой, т.е. не обеспечивается достижение одной из поставленных целей - снижение коррозионности очищенной нефти (при достижении других названных технических результатов). Целесообразность применения в качестве реагента-нейтрализатора именно пиросульфита или гидросульфита натрия, а в качестве щелочного реагента - именно вышеуказанных неорганических оснований обусловлена их доступностью и сравнительно низкой стоимостью (выпускаются промышленностью в крупнотоннажном масштабе), что очень важно с учетом необходимости очистки больших объемов сероводородсодержащих нефтей. Следует отметить, что водный раствор гидросульфита (бисульфита) аммония также является дешевым продуктом, ранее выпускавшимся по ОСТ 6-08-84-78 (однако в настоящее время производство его прекращено и поэтому он не может быть рекомендован к широко использованию в предлагаемом способе).

[25]

Предлагаемое мольное соотношение Na2S2O5 : H2S или NaHSO3 : H2S связано со стехиометрией протекающих реакций нейтрализации сероводорода (4 или 5) и является оптимальным, т.к. при мольном соотношении менее 1 : 1 или 2 : 1 не достигается требуемая степень очистки нефти и не исключается возможность образования побочных продуктов реакции, а увеличение соотношения более 2 : 1 или 4 : 1 экономически нецелесообразно. Предлагаемое мольное соотношение щелочной реагент : сероводород связано со стехиометрией протекающих реакций (4 и 5). Как показали проведенные исследования, при проведении процесса в мольном соотношении щелочной реагент : сероводород менее 1 : 1 достигается требуемая степень очистки нефти от сероводорода, однако в этом случае часть сероводорода нейтрализуется с образованием нежелательных элементной серы и политионатов и поэтому не исключается загрязнение нефти коррозионной элементной серой. С учетом того, что нефть и нефтепродукты, как правило, содержат в своем составе коррозионные нефтяные (нафтеновые) кислоты и, с точки зрения снижения коррозионности очищенной от сероводорода нефти, желательна одновременная нейтрализация их щелочью, в предлагаемом способе целесообразно введение в нефть щелочного реагента в некотором избытке от стехиометрии реакций 4 и 5, т.е. проведение процесса в мольном соотношении NaOH : H2S более 1:1, предпочтительно в соотношениях от 1,2 : 1 до 2 : 1 (или более - в зависимости от содержания нафтеновых кислот в обрабатываемом сырье). Следует отметить, что нейтрализация нефтяных кислот и эффективное снижение коррозионности нефти при обработке ее водными растворами щелочи (NaOH, КОН, NH3 и т.п.) при температурах 20-50°С и выше описаны и экспериментально подтверждены в пат. США №№2302281,4199440, 6258258.

[26]

Предлагаемая концентрация пиросульфита, гидросульфита натрия в растворе (10-40%) является оптимальной, т.к. использование более разбавленного раствора (менее 10%) приводит к увеличению содержания воды в очищенной товарной нефти, а увеличение концентрации сульфита более 40% нецелесообразно из-за выпадения осадка (кристаллизации) при использовании реагента в зимнее время. То же относится и к предлагаемой концентрации щелочного реагента в растворе. Как показали проведенные исследования, поставленный технический результат достигается при одновременном введении найденных оптимальных количеств щелочи и пиросульфита или гидросульфита натрия в поток обрабатываемой нефти в виде отдельных потоков или одним потоком в виде предварительно приготовленного водно-щелочного раствора пиросульфита или гидросульфита натрия. С точки зрения упрощения проведения процесса в промысловых условиях наиболее целесообразно совместное введение применяемых реагентов в виде предварительно приготовленного (товарного) нейтрализатора с использованием одного дозирующего насоса.

[27]

Предлагаемый способ может быть осуществлен при обычных или повышенных температурах (10-80°С) и давлениях (0,1-1,0 МПа). При этом предпочтительно проведение процесса при температурах 20-40°С, т.к. при температурах ниже 10-20°С увеличивается вязкость тяжелой нефти, ухудшается диспергирование раствора нейтрализатора в нефти и снижается степень ее очистки от сероводорода, а повышение температуры выше 80°С экономически нецелесообразно из-за повышения энергозатрат на нагрев нефти. На установках подготовки сернистых нефтей после ступени термохимического обезвоживания потоки нефти обычно имеют температуру в пределах 30-60°С, поэтому дополнительный нагрев обрабатываемой нефти при осуществлении предлагаемого способа не требуется. Давление процесса не оказывает заметного влияния на скорость протекающих реакций нейтрализации и степень очистки нефти от сероводорода.

[28]

Возврат в технологический процесс отделенного от очищенной нефти отработанного водного раствора реагентов и использование его для приготовления новой порции нейтрализатора путем растворения твердых товарных пиросульфита натрия (по ГОСТ 11683) и едкого натра (по ГОСТ 2263) или карбоната натрия (по ГОСТ 5100) позволяет снизить расход применяемых реагентов на процесс очистки нефти и уменьшить образование сточных вод, особенно в случае проведения процесса при избытке реагентов от стехиометрии реакций 4 и 5.

[29]

Предлагаемый способ апробирован в лабораторных условиях и иллюстрируется следующими конкретными, но не ограничивающими его примерами.

[30]

Пример 1. 100 мл обезвоженной высокосернистой нефти, содержащей 0,025 маc.% сероводорода (0,00067 моль) и 0,2 маc.% эмульсионной воды, помещают в термостатированную реакционную колбу, снабженную механической мешалкой. Затем в колбу при перемешивании вводят 0,17 мл 20%-ного водного раствора едкого натра и 0,80 мл 20%-ного водного раствора пиросульфита натрия, предварительно приготовленного растворением твердого товарного пиросульфита натрия технического по ГОСТ 11683 в воде. Мольное соотношение сероводород : едкий натр : пиросульфит натрия в реакционной смеси составляет 1 : 1,5 : 1,5. Реакционную смесь интенсивно перемешивают при комнатной температуре (23°С) в течение 3 часов и проводят количественный анализ очищенной нефти на содержание остаточного сероводорода методом потенциометрического титрования по ГОСТ 17323. Степень очистки нефти от сероводорода составляет 100%, т.е. очищенная нефть по содержанию сероводорода соответствует нормам ГОСТ Р 51858-2002 на товарную нефть.

[31]

Пример 2. Очистку высокосернистой нефти, содержащей 0,025 маc.% сероводорода и 0,2 маc.% воды, проводят аналогично и в условиях примера 1, но с использованием в качестве щелочного реагента 20%-ного водного раствора карбоната натрия, а в качестве неорганического реагента 39%-ного товарного водного раствора гидросульфита натрия (бисульфита натрия по ГОСТ 902). Мольное соотношение сероводород : карбонат натрия : гидросульфит натрия в реакционной смеси равно 1 : 1,5 : 3. Степень очистки нефти от сероводорода составляет 100%.

[32]

Пример 3. Очистку обводненной нефти, содержащей 0,019 маc.% сероводорода и 10 маc.% воды проводят аналогично и в условиях примера 1, но с использованием в качестве щелочного реагента 10%-ного водного раствора фосфата натрия (тринатрийфосфата), а в качестве неорганического реагента 30%-ного раствора пиросульфита натрия. Мольное соотношение сероводород : тринатрийфосфат : пиросульфит натрия в реакционной смеси равно 1 : 0,5 : 2. Степень очистки нефти от сероводорода составляет 100%.

[33]

Пример 4. Очистку нефти, содержащей 0,025 маc.% сероводорода и 0,2 мас.% воды проводят аналогично и в условиях примера 1, но с использованием в качестве щелочного реагента 20%-ного водного раствора сульфита натрия (Na2SO3), а в качестве неорганического реагента 40%-ного водного раствора пиросульфита натрия. Мольное соотношение сероводород : сульфит натрия : пиросульфит натрия равно 1:1:1. Степень очистки нефти от сероводорода составляет 100%.

[34]

Пример 5. Очистку нефти, содержащей 0,025 маc.% сероводорода и 0,2 маc.% воды проводят аналогично и в условиях примера 1, но с использованием в качестве реагента-нейтрализатора 20%-ного водно-щелочного раствора пиросульфита натрия, предварительно приготовленного путем растворения твердых товарных пиросульфита натрия (по ГОСТ 11683) и едкого натра (по ГОСТ 2263) в воде в мольном соотношении Na2S2O5 : NaOH=1:1, взятого из расчета 1,5 моль пиросульфита и 1,5 моль гидроксида натрия на 1 моль сероводорода. То есть мольное соотношение сероводород : гидроксид натрия : пиросульфит натрия в реакционной смеси в пересчете на исходные реагенты составляет 1 : 1,5 : 1,5. Степень очистки нефти от сероводорода составляет 100%, т.е. эффективная очистка нефти от сероводорода достигается и в случае обработки ее предварительно полученным вводно-щелочным раствором пиросульфита натрия.

[35]

Пример 6. Очистку мазута, содержащего 0,009 маc.% сероводорода, проводят аналогично и в условиях примера 1, но с использованием в качестве реагента-нейтрализатора водно-щелочного раствора пиросульфита натрия состава из примера 5. Мольное соотношение сероводород : гидроксид натрия : пиросульфит натрия равно 1 : 1,5 : 1,5. Степень очистки мазута от сероводорода составляет 100%.

[36]

Пример 7. Очистку нефти, содержащей 0,025 маc.% сероводорода и 0,2 маc.% воды проводят аналогично и в условиях примера 1, но с использованием в качестве щелочного реагента 25%-ного водного раствора аммиака (по ГОСТ 9), а в качестве неорганического реагента 40%-ного водного раствора гидросульфита аммония (NН4НSO3), предварительно полученного взаимодействием диоксида серы с водным раствором аммиака. Мольное соотношение сероводород : аммиак : гидросульфит аммония в реакционной смеси равно 1 : 1,5 : 3. Степень очистки нефти от сероводорода составляет 100%.

[37]

Пример 8. Очистку прямогонной нефтяной фракции н.к. 300°С, применяемой в качестве растворителя парафина в нефтедобыче и содержащей 0,009 маc.% сероводорода с кислотностью 9,9 мг КОН/100 мл, проводят аналогично и в условиях примера 1 с использованием в качестве щелочного реагента 20%-ного водного раствора едкого натра, а в качестве неорганического серосодержащего реагента 20%-ного водного раствора пиросульфита натрия. Мольное соотношение сероводород : едкий натр : пиросульфит натрия в реакционной смеси составляет 1 : 2 : 1,5. Степень очистки сырья от сероводорода составляет 100% и его кислотность 1,8 мг КОН/100 мл. При этом очищенное сырье выдерживает испытание на медной пластинке, т.е. при проведении процесса предлагаемым способом снижается кислотность, исключается образование и загрязнение обработанного сырья элементной серой, в результате чего достигается снижение коррозионности и токсичности сырья для применения в качестве растворителя парафина в нефтедобыче.

[38]

Сравнительный эксперимент показал, что при очистке безводной (обезвоженной) нефти, содержащей 0,025 маc.% сероводорода и 0,2 маc.% воды, известным способом (прототип) степень очистки сырья от сероводорода составляет 80%, т.е. очищенная нефть не соответствует нормам ГОСТ Р 51858.

[39]

Данные примеров 1-7 показывают, что проведение процесса предлагаемым способом позволяет повысить степень очистки сырья от сероводорода (100 и 80% соответственно) без применения легколетучего, токсичного и коррозионного химического реагента - диоксида серы - и получить товарную нефть, соответствующую по содержанию сероводорода нормам ГОСТ Р 51858. Данные примера 8 показывают, что проведение процесса предлагаемым способом обеспечивает одновременное снижение кислотности и коррозионности очищенного сырья за счет нейтрализации содержащихся нефтяных кислот щелочным агентом, исключения образования и загрязнения обработанного сырья элементной серой. Кроме того, в отличие от известного способа в предлагаемом способе процесс очистки сырья от сероводорода проводится в одну стадию (без предварительного подкисления сырья, контроля рН среды и последующей обработки очищенного сырья щелочным реагентом) с использованием одного, предварительно приготовленного реагента-нейтрализатора (примеры 5 и 6), пригодного для очистки безводных и обводненных сероводородсодержащих нефтей в промысловых условиях. Эти преимущества предлагаемого способа позволяют повысить эффективность процесса в целом по сравнению с известным способом.

Как компенсировать расходы
на инновационную разработку
Похожие патенты