Способ очистки нефти, газоконденсата, водонефтяных эмульсий и нефтяных фракций от сероводорода и/или легких меркаптанов
Номер патента: 16451
Опубликовано: 15.04.2009
Авторы: Фахриев Ахматфаиль Магсумович, Фахриев Тагир Райнурович, Фахриев Рустем Ахматфаилович
Формула / Реферат
Изобретение относится к способам очистки нефти, газоконденсата и ихфракций, а также водонефтяных эмульсий от сероводорода и/или легких меркаптанов,и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.
Текст
(51) 10 27/00 (2006.01) 10 27/06 (2006.01) 10 29/06 (2006.01) 10 19/02 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ моль нитрита на 1 моль сероводорода и легких меркаптанов, при температуре 20-100 С (предпочтительно при 30-80 С) и атмосферном или повышенном давлении. В качестве щелочного агента воднощелочного раствора нитрита преимущественно используют водорастворимый органический амин (алканоламин) и/или аммиак, и/или гидроксид натрия,калия. Часть отработанного водного раствора реагентов после отделения от очищенного сырья возвращают в технологический процесс, и для приготовления водно-щелочного раствора нитрита используют отработанный водный раствор реагентов. При очистке нефти, с высоким содержанием сероводорода и меркаптанов, в реакционную смесь дополнительно вводят сжатый воздух в количестве 0,06-0,12 нм 3 на 1 моль сероводорода и 2 моль легких метил-, этилмеркаптанов, и водный или воднощелочной раствор соли или комплекса металла переменной валентности, предпочтительно взятый из расчета 0,1-1,5 г ионов металла на 1 т сырья, и процесс проводят под давлением 0,2-1,5 П. Технический результат - повышение эффективности процесса и расширение ассортимента стабильных, некоррозионных, доступных и дешевых химических реагентов-нейтрализаторов для дезодорирующей очистки сернистых нефтей в промысловых условиях.(72) Фахриев Ахматфаиль МагсумовичФахриев Рустем АхматфаиловичФахриев Тагир Райнурович(73) Фахриев Ахматфаиль МагсумовичФахриев Рустем Ахматфаилович(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕФТИ, ГАЗОКОНДЕНСАТА, ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ И НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ ОТ СЕРОВОДОРОДА И/ИЛИ ЛЕГКИХ МЕРКАПТАНОВ(57) Изобретение относится к способам очистки нефти, газоконденсата и их фракций, а также водонефтяных эмульсий от сероводорода и/или легких меркаптанов, и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Очистку нефти от сероводорода и/или легких меркаптанов проводят путем обработки исходного сырья водно-щелочным раствором водорастворимой соли азотистой кислоты, преимущественно нитрита щелочного металла или аммония, с рН не менее 10 и концентрацией нитрита в растворе 10-40 ма., предпочтительно взятым из расчета 0,9-5 16451 Изобретение относится к нефтехимии, в частности к способам очистки нефти, газоконденсата и их фракций, а также водонефтяных эмульсий (далее нефти) от сероводорода и/или легких меркаптанов,и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Известны способы очистки сернистых нефтей и газоконденсатов от сероводорода и меркаптанов путем обработки исходного сырья кислород - и/или азотсодержащими органическими реагентамиангидридами, галоидо-ангидридами, амидами карбоновых кислот, феноксидами, изоционатами, азодикарбоксилатами, продуктами конденсации полиаминов с альдегидами, четвертичными соединениями аммония, триалкилгексагидротриазинами и др.(пат. США 4909925, 5223127, 5266185,5284576, 5344555, 5354453 и др.). Основными недостатками известных способов,препятствующими их широкому применению в промышленности, являются высокая стоимость и большой расход применяемых органических реагентовнейтрализаторов сероводорода. Известен способ очистки нефти от сероводорода и меркаптанов путем обработки исходного сырья гексаметилентетрамином (ГМТА), взятым в количестве до 100 тыс. рр, при температуре 100-350(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, 10 29/20, 1993). В указанном способе используется доступный и сравнительно недорогой реагент-нейтрализатор сероводорода. Однако способ не обеспечивает требуемую степень очистки нефти от сероводорода и меркаптанов из-за очень низкой скорости взаимодействия их с ГМТА в среде нефти, особенно при проведении процесса при температурах ниже 82100 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, рр). Известен способ очистки обводненной нефти(водонефтяной эмульсии) от сероводорода путем обработки 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 и/или азотсодержащего основного реагента до рН более 6 (пат. США 5346614, 10 17/08,1994). Известен способ очистки нефти, газоконденсата от сернистых соединений, в т.ч. от сероводорода и меркаптанов, путем обработки исходного сырья смесью 50-100-ной азотной кислоты с железом,взятым в количестве 0,1-1,0, при температуре 30100 С (пат. РФ 2134285, 10 17/02, 1999). Основным недостатком указанных способов является значительная коррозия оборудования, трубопроводов из-за проведения процесса в кислой среде,2 высокой коррозионной агрессивности применяемых химических реагентов - диоксида серы и азотной кислоты. Кроме того, обработка нефти смесью азотной кислоты с железом приводит к загрязнению очищенной нефти железом (пат. РФ 2134285),значительному повышению кислотного числа нефти(до 20 мг КОН/100 мл нефти), а также к осмолению нефти из-за 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 Жидкофазная демеркаптанизация нефтей и газовых конденсатов. Автореферат дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук., М.,РГУ им. И.М. Губкина, 1999, с.25). Наиболее близким к предлагаемому изобретению является 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 и 1073 берут из расчета не менее 20 мл (в расчете на 35-ный раствор Н 2) на 1 г сероводорода, что соответствует мольному соотношению Н 2 2 не менее 81 (пат. ФРГ 3151133,10 27/12, 1983, РЖ Химия, 9 П 246 П, 1984). Недостатками указанного способа являются недостаточно высокая степень очистки нефти от сероводорода и меркаптанов из-за низкой скорости их окисления в среде нефти, особенно при низких температурах проведения процесса (0-25 С), а также большой расход и высокая стоимость применяемого химического 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). Эти недостатки существенно осложняют осуществление способа очистки нефти в промысловых условиях, снижают эффективность процесса в целом и препятствуют практическому использованию данного способа для дезодорирующей очистки сернистых нефтей в промысловых условиях. Задачей изобретения является повышение эффективности процесса за счет повышения степени очистки нефти от сероводорода и легких меркаптанов, снижения расхода химического реагента, применения стабильного при транспортировании и хранении продукта. Задачей изобретения является также расширение ассортимента доступных, некоррозионных и сравнительно дешевых химических реа 16451 гентов-нейтрализаторов для промысловой очистки сернистых нефтей от сероводорода и легких меркаптанов. Изобретение одновременно решает также задачу снижения кислотности и коррозионности очищенной нефти. Согласно изобретению названный технический результат достигается описываемым способом очистки нефти от сероводорода и/или легких меркаптанов путем обработки исходного сырья химическим реагентом, в котором в качестве химического реагента используют водно-щелочной раствор водорастворимой соли азотистой кислоты, преимущественно 10-40-ный водно-щелочной раствор нитрита щелочного металла или аммония с водородным показателем рН не менее 9, предпочтительно с рН не менее 10. При этом 10-40-ный раствор нитрита щелочного металла (натрия, калия) или аммония берут из расчета 0,5-5 моль, предпочтительно 0,9-2 моль нитрита на 1 моль сероводорода и легких метил-, этилмеркаптанов, причем в качестве щелочного агента водно-щелочного раствора нитрита преимущественно используют водорастворимый органический амин, предпочтительно алканоламин,и/или аммиак водный и/или гидроксид натрия, калия. Для уменьшения расхода реагентов и образования сточных вод часть отработанного водного раствора реагентов после отделения от очищенной нефти возвращают в технологический процесс, причем для приготовления водно-щелочного раствора нитрита щелочного металла преимущественно используют отработанный раствор реагентов. Обработку нефти водно-щелочным раствором нитрита проводят при температуре 20-100 С, предпочтительно при 30-80 С, при атмосферном или повышенном давлении. Кроме того, при очистке высокосернистой нефти, содержащей сероводород и меркаптаны,в реакционную смесь дополнительно вводят сжатый воздух в количестве 0,06-0,12 нм 3 на 1 моль сероводорода и 2 моль легких метил-, этил-меркаптанов, и процесс проводят под давлением 0,2-1,5 МПа. В этом случае в качестве катализатора окисления в реакционную смесь дополнительно вводят водный или водно-щелочной раствор соли или комплекса металла переменной валентности, предпочтительно взятый из расчета 0,1-1,5 г ионов металла на 1 т исходного сырья, причем в качестве соли металла преимущественно используют сульфат, хлорид или нитрат меди, кобальта, никеля, марганца, железа или их смеси, а в качестве комплекса металла - комплекс меди, кобальта или никеля с пирофосфатом или с аммиаком или с органическим амином, или фталоцианиновые комплексы кобальта (фталоцианины кобальта), или хелатные комплексы железа с трилоном (комплексонаты железа). Для приготовления применяемого воднощелочного раствора нитрита преимущественно используют товарный нитрит натрия технический (по ГОСТ 19906) или натрий азотистокислый в растворе (по ТУ 38.1021278-90),выпускаемые в крупнотоннажном масштабе для применения в качестве ингибитора атмосферной коррозии, противоморозной добавки к бетонам и для других целей, а в качестве щелочного агента раствора - триэтаноламин технический (по ТУ 6-02916-79) или моноэтаноламин технический (по ТУ 602-918-84), или метилдиэтаноламин технический(по ТУ 2423-005-11159873 2000) и/или аммиак водный технический (по ГОСТ 9), и/или гидроксид натрия (по ГОСТ 2263, ГОСТ 11078). Отличительными признаками предложенного способа являются использование 10-40-ного водно-щелочного раствора соли азотистой кислоты с рН не менее 10 в вышеуказанном оптимальном мольном соотношении в качестве химического реагента-нейтрализатора сероводорода и легких меркаптанов в нефти, а также предпочтительное проведение процесса при найденном оптимальном интервале температур (30-80 С). Дополнительными отличительными признаками являются преимущественное использование в качестве щелочного агента водного раствора нитрита именно водорастворимого алканоламина или смеси амина с аммиаком или с гидроксидом натрия, а также дополнительное введение сжатого воздуха и раствора соли или комплекса металла переменной валентности в найденном оптимальном количестве при очистке нефти с высоким содержанием сероводорода и легких меркаптанов. Указанные отличительные признаки предложенного технического решения определяют его новизну и изобретательский уровень в сравнении с известным уровнем техники в данной области, т.к. использование водно-щелочного раствора соли азотистой кислоты с рН не менее 10 в найденных оптимальных мольных соотношениях в качестве реагентанейтрализатора сероводорода и легких меркаптанов в нефти в литературе не описано и позволяет повысить эффективность процесса за счет повышения степени очистки нефти, снижения расхода реагента,кислотности и коррозионности очищенной нефти, а также расширения ассортимента стабильных, некоррозионных, доступных и дешевых химических реагентов-иейтрализаторов сероводорода и легких меркаптанов, пригодных для дезодорирующей очистки сернистых нефтей в промысловых условиях. Необходимость и целесообразность использования нитрита металла или аммония в виде воднощелочного раствора с рН не менее 9 (предпочтительно не менее 10) обусловлены тем, что в кислой и нейтральной средах нитриты окисляют сероводород и легкие меркаптаны в нефти с низкой скоростью и выделением нежелательных оксидов азота(2), а в щелочной среде при рН выше 9-10 с достаточно высокой скоростью и образованием аммиака, который при температурах проведения процесса очистки (20-100 С) далее взаимодействует с содержащимися в исходной нефти нефтяными кислотами, и тем самым достигается снижение кислотности и коррозионности очищенной нефти. Следует указать, что эффективное снижение кислотности и коррозионности сырой нефти при обработке се газообразным или жидким аммиаком при температурах 20-50 С и выше и давлениях 100-400 кПа описано и экспериментально подтверждено в пат. США 6258258, 10 17/00, 2001. 3 16451 Предлагаемое мольное соотношение 22 связано со стехиометрией протекающих реакций окисления сероводорода и легких меркаптанов, и является оптимальным, т.к. при мольном соотношении менее 0,51 не достигается требуемая степень очистки нефти, а увеличение соотношения более 51 экономически нецелесообразно. Целесообразность использования в качестве щелочного агента раствора нитрита с р 9 именно водорастворимого органического амина (предпочтительно этаноламинов) и/или аммиака обусловлена тем, что нитриты селективно окисляют сероводород в основном до элементной серы, которая в присутствии амина и/или аммиака в качестве катализатора взаимодействует с содержащимися в нефти меркаптанами, в т.ч. легкими метил-, этил меркаптанами, и тем самым достигается одновременная дезодорирующая очистка нефти от сероводорода и легких меркаптанов. Гидроксиды, карбонаты и фосфаты щелочных металлов обладают низкой каталитической активностью в реакции меркаптанов с элементной серой, и поэтому их целесообразно использовать совместно с амином (с целью снижения расхода последнего). Предлагаемая концентрация нитрита 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 нитрита более 40 нецелесообразно из-за выпадения осадка(кристаллизации) при использовании реагента в зимнее время. Наиболее целесообразно использование раствора с концентрацией нитрита в пределах 10-35 мас Следует указать, что для улучшения диспергирования нейтрализатора в нефти и ускорения реакций окисления в состав применяемого водно-щелочного раствора нитрита может быть дополнительно введено водорастворимое поверхностноактивное вещество (эмульгатор) типа сульфонола,П-10 и т.п., и/или межфазный катализатор типа четвертичного аммониевого соединения (ЧАС). Возврат в технологический процесс отделенного от очищенной нефти отработанного водного раствора реагентов и использование его для приготовления новой порции водно-щелочного раствора нитрита позволяет существенно снизить расход применяемых реагентов на процесс очистки нефти и уменьшить образование сточных вод, особенно при применении раствора нитрита в избытке от стехиометрии (в мольном соотношении 22 более 11). Дополнительное введение в реакционную смесь сжатого воздуха и раствора соли или комплекса металла переменной валентности целесообразно только в случае очистки нефти с высоким содержанием сероводорода и легких меркаптанов, и оно позволяет интенсифицировать процесс и снизить расход нитрита, а также повысить степень очистки нефти от легких метил-, этилмеркаптанов до уровня современных требований в соответствии с ГОСТ Р 51858-2002. Предлагаемое оптимальное количество катализатора окисления установлено экспериментально. При введении раствора катализатора из расчета менее 0,1 г ионов металла на 1 т 4 сырья не достигается существенного увеличения скорости реакций окисления, а увеличение количества более 1,5 г/т экономически нецелесообразно изза его повышенного расхода. Предлагаемый способ может быть осуществлен при обычных или повышенных температурах (20100 С) и давлениях (0,1-1,5 МПа). При этом предпочтительно проведение процесса при температурах 30-80 С, т.к. при температуре ниже 30 С увеличивается вязкость тяжелой нефти, ухудшается диспергирование водно-щелочного раствора нитрита в нефти, снижается скорость реакций окисления и увеличивается необходимое время реакции (более 3 ч), а повышение температуры выше 80 С экономически нецелесообразно из-за повышения энергозатрат на нагрев нефти. Давление процесса не оказывает влияния на скорость реакций окисления сероводорода и легких меркаптанов растворами нитрита,и проведение процесса при повышенных давлениях требуется только в случае дополнительного введения в реакционную смесь сжатого воздуха для обеспечения растворения воздуха в нефти. Согласно пат,США 6258258 повышенное давление (0,2- 0,4 МПа) способствует растворению аммиака в нефти и ускорению реакций нейтрализации нефтяных кислот аммиаком. Поэтому для ускорения реакций нейтрализации нефтяных кислот образующимся при окислении сероводорода нитритом аммиаком целесообразно проведение процесса при повышенных давлениях (0,2-0,5 МПа). Предлагаемый способ апробирован в лабораторных условиях и иллюстрируется следующими конкретными, но не ограничивающими его примерами. Пример 1. Приготовление водно-щелочного раствора нитрита щелочного металла. В емкость, снабженную механической мешалкой, загружают 45 мл дистиллированной воды и при перемешивании порциями добавляют 30 г кристаллического нитрита натрия технического по ГОСТ 19906. После полного растворения нитрита в полученный водный раствор нитрита (с р около 6,5) при перемешивании порциями добавляют 25 г моноэтаноламина (МЭА) технического по ТУ 6-02-915-84, и полученный воднощелочной раствор нитрита натрия перемешивают до получения однородного продукта, затем рН-метром замеряют величину водородного показателя. Полученный водно-щелочной раствор нитрита натрия состава, мас. нитрит натрия - 30, МЭА - 25 и вода- остальное с величиной рН 11,6 используют в качестве химического реагента для очистки сернистой нефти от сероводорода (пример 2). Аналогичным образом получают воднощелочные растворы нитрита натрия с применением в качестве щелочного агента триэтаноламина (ТЭА) технического по ТУ 6-02-916-79, метилдиэтаноламина по ТУ 2423-005-11159873-2000, гидроксида натрия по ГОСТ 11078 и их смеси, используемые для очистки нефти в примерах 3-6 соответственно. Пример 2. 100 мл тяжелой высокосернистой нефти, содержащей 0,025 мас. сероводорода(0,00067 моль) и 0,2 мас. эмульсионной воды, помещают в термостатированную реакционную колбу, 16451 снабженную механической мешалкой. Затем в колбу при перемешивании вводят 0,14 мл 30-ного воднощелочного раствора нитрита натрия, полученного по примеру 1. Мольное соотношение нитрит натрия сероводород в реакционной смеси составляет 1,11,а мольное соотношение МЭА сероводород - 11. Реакционную смесь интенсивно перемешивают при температуре 50 С в течение 2 ч 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. Пример 3. Очистку высокосернистой нефти, содержащей 0,025 мас. сероводорода и 0,2 мас. воды проводят аналогично и в условиях примера 2,но с использованием в качестве химического реагента 15-ного водно-щелочного раствора нитрита натрия с рН 11, взятого в мольном соотношении нитритсероводород 21. Мольное соотношение триэтаноламинсероводород в реакционной смеси равно 1,51. Степень очистки нефти от сероводорода составляет 100. Пример 4. Очистку нефти, содержащей 0,025 мас. сероводорода и 0,2 мас. воды проводят аналогично и в условиях примера 2, но с использованием в качестве химического реагента 40-ного водно-щелочного раствора нитрита калия с рН 11,взятого в мольном соотношении нитритсероводород 21. Степень очистки нефти от сероводорода составляет 100. Пример 5. Очистку нефти, содержащей 0,011 мас. легких метил-, этилмеркаптанов и 0,2 мас. воды проводят аналогично и в условиях примера 2,но с использованием в качестве химического реагента 10-ного водно-щелочного раствора нитрита натрия с рН 14, взятого в мольном соотношении нитритмеркаптаны 21. Степень очистки нефти от легких меркаптанов составляет 98. Пример 6. Очистку нефти, содержащей 0,025 мас. сероводорода, 0,01 1 мас. легких метил-,этилмеркаптанов и 0,2 мас. воды проводят аналогично и в условиях примера 2, но с использованием в качестве химического реагента 30-пого воднощелочного раствора нитрита натрия с рН 14, взятого в мольном соотношении нитрит(сероводородмеркаптаны) 1,51. При этом в качестве щелочного агента раствора нитрита натрия используют триэтаноламин и 45-ный водный раствор гидроксида натрия. Степень очистки нефти от сероводорода составляет 100, от легких меркаптанов - 90. Пример 7. Очистку высокосернистой нефти, содержащей 0,05 мас. сероводорода и 0,158 мас. меркаптановой серы, в т.ч. 0,01 мас. легких метил, этилмеркаптанов, проводят аналогично и в условиях примера 2, по с использованием в качестве химического реагента 30-ного водно-щелочного раствора нитрита натрия с рН 11,6, взятого в молнюм соотношении нитритсероводород 0,51. В реакционную смесь дополнительно вводят раствор сульфа та меди, взятый из расчета 0,9 г ионов меди на 1 т нефти. Затем реакционную колбу заполняют техническим кислородом, что позволяет моделировать процесс очистки нефти в присутствии атмосферного воздуха при давлении около 0,5 МПа, и реакционную массу перемешивают при температуре 40 С. После перемешивания в течение 2 ч проводят количественный анализ очищенной нефти на содержание остаточных сероводорода и меркаптанов. Степень очистки нефти от сероводорода составляет 100 и от легких мстил-, этилмеркаптанов 96, т.е. очищенная нефть по содержанию сероводорода и легких меркаптанов соответствует нормам ГОСТ Р 51858-2002 на товарную нефть. Пример 8. Очистку прямогонной нефтяной фракции н.к. - 300 С, применяемый в качестве растворителя парафина в нефтедобыче и содержащей 0,01 ма. сероводорода и кислотностью 9,9 мг КОН/100 мл, проводят аналогично и в условиях примера 2 с использованием в качестве химического реагента 30-ного водно-щелочного раствора нитрита натрия с рН 11,6, взятого в мольном соотношении нитритсероводород 1,51. 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. достигается снижение коррозионности и токсичности сырья для применения в качестве растворителя парафина в нефтедобыче. Пример 9. Очистку нефти, содержащей 0,025 мас. сероводорода и 0,2 мас. воды проводят аналогично и в условиях примера 2, но с использованием в качестве химического реагента 30-ного водного раствора нитрита натрия с рН 6,5, взятого в мольном соотношении нитрит сероводород 1,11. При этом степень очистки нефти от сероводорода составляет 30, и очищенная нефть обладает специфическим запахом сероводорода, т.е. 30-ный водный раствор нитрита натрия, имеющий рН 6,5 и не содержащий щелочного агента, не обеспечивает удовлетворительную очистку нефти от сероводорода и непригоден для практического использования в качестве химического реагента-нейтрализатора изза низкой скорости окисления сероводорода. Пример 10. 100 мл нефти, содержащей 0,025 мас. сероводорода и 0,2 мас. воды помещают в колбу по примеру 2 и при перемешивании вводят 30-ный водный раствор нитрита натрия с рН 6,5,взятый из расчета 1,1 моль нитрита на 1 моль сероводорода, а затем вводят 60-ный водный раствор моноэтаноламина, взятый из расчета 0,9 моль МЭА на 1 моль сероводорода. Реакционную смесь перемешивают при 50 С в течение 2 ч, и затем проводят количественный анализ очищенной нефти на содержание остаточного сероводорода. Степень очистки нефти от сероводорода составляет 100, т.е. эффективная очистка нефти от сероводорода достигается и в случае обработки ее водным раствором нитрита натрия в присутствии щелочного агента(МЭА), введенного в нефть в виде отдельного потока (без предварительного смешения с водным раствором нитрита натрия). 5 16451 Сравнительный эксперимент показал, что при очистке нефти, содержащей 0,025 мас. сероводорода, 0,011 мас. легких метил-, этилмеркаптанов и 0,2 мас. воды, известным способом-прототипом степень очистки сырья от сероводорода составляет 90, от легких меркаптанов - 20, т.е. очищенная нефть не соответствует нормам ГОСТ Р 51858. Данные примеров 2-6 показывают, что проведение процесса предлагаемым способом позволяет повысить степень очистки сырья от сероводорода(90 - 98 и 20 соответственно) при снижении расхода применяемого химического реагента и получить товарную нефть, соответствующую по содержанию сероводорода и легких меркаптанов нормам ГОСТ Р 51858. Кроме того, предлагаемый способ позволяет расширить ассортимент стабильных, некоррозионных, доступных и недорогих реагентовнейтрализаторов для дезодорирующей очистки сернистых нефтей в промысловых условиях. Данные примера 8 показывают, что проведение процесса предлагаемым способом обеспечивает одновременное снижение кислотности и коррозионности очищенного сырья за счет нейтрализации содержащихся нефтяных кислот образующимся аммиаком и щелочным агентом применяемого воднощелочного раствора нитрита. Эти преимущества предлагаемого способа позволяют повысить эффективность процесса в целом по сравнению с известным способом. Данные примера 7 показывают, что дополнительное введение в сырье воздуха и раствора соли или комплекса металла переменной валентности в качестве катализатора обеспечивает эффективную очистку нефти одновременно от сероводорода и легких метил-, этилмеркаптанов при снижении расхода нитрита до 0,5 моль на 1 моль сероводорода и получить товарную нефть с низкой кислотностью и коррозионностью. Данные примера 9 показывают, что водные растворы нитрита натрия, имеющие р около 6,5, т.е. не содержащие дополнительно щелочного агента(до рН 9), не обеспечивают удовлетворительную очистку нефти от сероводорода из-за низкой скорости его окисления, и поэтому не могут быть рекомендованы к практическому использованию для дезодорирующей очистки сернистых нефтей. Данные примера 10 показывают, что эффективная очистка от сероводорода обеспечивается также в случае обработки нефти водными растворами нитрита и щелочного агента, взятыми в эффективных количествах и введенными в нефть в виде отдельных потоков, т.е. без предварительного их смешивания. Однако это значительно усложняет и удорожает технологию очистки нефти в промысловых условиях из-за необходимости транспортирования,хранения и дозировки в поток нефти двух химических реагентов. Поэтому, с целью упрощения и удешевления технологии очистки нефти, заявленное изобретение предусматривает использование в качестве химического реагента-нейтрализатора именно предварительно полученного водно-щелочного раствора нитрита с рН не менее 9, обладающего высокой стабильностью реакционной способности по отношению к сероводороду и легким меркаптанам при длительном хранении. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ очистки нефти, газоконденсата, водонефтяных эмульсий и нефтяных фракций от сероводорода и/или легких меркаптанов путем обработки исходного сырья эффективным количеством химического реагента, отличающийся тем, что в качестве последнего используют водно-щелочной раствор водорастворимой соли азотистой кислоты с водородным показателем рН более 10. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве водорастворимой соли азотистой кислоты используют нитрит щелочного металла. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют 10-40-ный водно-щелочной раствор нитрита щелочного металла, предпочтительно натрия или калия, с водородным показателем рН не менее 10,5. 4. Способ по п.п. 1-3, отличающийся тем, что водно-щелочной раствор нитрита щелочного металла берут из расчета 0,5-5 моль, предпочтительно,0,9-2 моль нитрита на 1 моль сероводорода и легких меркаптанов. 5. Способ по любому из п.п. 1-4, отличающийся тем, что в качестве щелочного агента воднощелочного раствора нитрита щелочного металла преимущественно используют водорастворимый органический амин и/или гидроксид натрия, калия. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве водорастворимого органического амина преимущественно используют алканоламины. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку проводят при температуре 20-100 С, преимущественно, при 30-80 С.
МПК / Метки
МПК: C10G 29/06, C10G 27/00, C10G 19/02, C10G 27/06
Метки: легких, сероводорода, способ, нефти, эмульсий, очистки, меркаптанов, фракций, водонефтяных, нефтяных, газоконденсата
Код ссылки
<a href="https://kz.patents.su/6-16451-sposob-ochistki-nefti-gazokondensata-vodoneftyanyh-emulsijj-i-neftyanyh-frakcijj-ot-serovodoroda-i-ili-legkih-merkaptanov.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ очистки нефти, газоконденсата, водонефтяных эмульсий и нефтяных фракций от сероводорода и/или легких меркаптанов</a>
Предыдущий патент: Двигатель внутреннего сгорания
Следующий патент: Способ лечения рецидивирующего урогенитального герпеса
Случайный патент: Устройство для защиты трёхфазной электроустановки от обрыва фаз