RU2673543C2 - Способ получения нейтрализатора сероводорода и меркаптанов - Google Patents

Способ получения нейтрализатора сероводорода и меркаптанов Download PDF

Info

Publication number
RU2673543C2
RU2673543C2 RU2016146451A RU2016146451A RU2673543C2 RU 2673543 C2 RU2673543 C2 RU 2673543C2 RU 2016146451 A RU2016146451 A RU 2016146451A RU 2016146451 A RU2016146451 A RU 2016146451A RU 2673543 C2 RU2673543 C2 RU 2673543C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aldehyde
hydrophobic
water
hydrogen sulfide
alcohols
Prior art date
Application number
RU2016146451A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016146451A (ru
RU2016146451A3 (ru
Inventor
Руслан Адгамович Вагапов
Ильдус Файрусович Мингазетдинов
Original Assignee
Руслан Адгамович Вагапов
Ильдус Файрусович Мингазетдинов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Руслан Адгамович Вагапов, Ильдус Файрусович Мингазетдинов filed Critical Руслан Адгамович Вагапов
Priority to RU2016146451A priority Critical patent/RU2673543C2/ru
Publication of RU2016146451A publication Critical patent/RU2016146451A/ru
Publication of RU2016146451A3 publication Critical patent/RU2016146451A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2673543C2 publication Critical patent/RU2673543C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G29/00Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, with other chemicals
    • C10G29/20Organic compounds not containing metal atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/60Preparation of compounds having groups or groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу получения нейтрализатора сероводорода и меркаптанов, возникающих при добыче и транспорте углеводородных жидкостей по трубопроводам. Способ включает получение композиции гидрофобного ацеталя и/или полуацеталя на основе гидрофобного и гидрофильных спиртов и любого альдегида, в том числе параформа, или гидрофильного спирта и гидрофобного альдегида, которые растворяют в водно-метанольном растворе альдегида или полуацеталя низшего алифатического спирта. При этом в качестве водно-метанольного раствора альдегида используют формалин, в качестве водно-метанольного раствора полуацеталя низшего алифатического спирта - гемиформаль, а в качестве гидрофобных спиртов используют нонилфенол, неонол 9-4, неонол 9-6, 2-этилгексанол, КОРБС. Предлагаемый способ позволяет получить нейтрализатор, обладающий высокой скоростью поглощения в углеводородной жидкости. 1 табл., 5 пр.

Description

Изобретение относится к нефтехимии и нефтепереработке, а именно к получению химических реагентов, нейтрализующих сероводород и меркаптаны возникающие при добычи и транспорте углеводородных жидкостей (нефти, газоконденсата, водонефтяных эмульсий, нефтепродуктов и технологических жидкостей и др.) по трубопроводам.
Известен способ очистки углеводородного сырья от сероводорода и меркаптанов путем обработки органическим реагентом, состоящим из 40-60% смеси моно-, ди-, триэтаноламина и аммиака, 10-40% смеси бисамина (или уротропина RU 2186737. 2002 год и RU 2269567. 2011 год), формалина и водорастворимого спирта, или воды, или их смеси (RU 2196114. 2003 год).
Известен способ поглотителя сероводорода состоящий из 3-30%-го раствора уротропина в техническом формалине или в смеси формалина и водного аммиака из расчета 0,8-3,5 моля формальдегида и 0,09-0,3 моля уротропина на 1 моль сероводородной и меркаптановой серы (RU 2269567. 2011 год).
Известен поглотитель сероводорода полученный взаимодействием 37%-го водного раствора формальдегида и 98%-го моноэтаноламина в соотношении 70-72% водного раствора формальдегида и 28-30% моноэтаноламина (RU 2423172. 2011 год).
Данные способы не позволяют получить поглотитель сероводорода и меркаптанов с большой скоростью нейтрализации в углеводородной жидкости.
Низкая скорость реакции приведенных выше нейтрализаторов сероводорода и меркаптанов связана с использованием гидрофильных (водорастворимых) веществ, а нефть и др. углеводородные жидкости - гидрофобные. Данный факт снижает скорость нейтрализации сероводорода и меркаптанов вследствие медленного межфазного перехода гидрофильного поглотителя.
К примеру, в патенте RU №2348679 проведено лабораторное (в аккредитованной лаборатории коммерческого узла учета нефти ПСП ЗАО "Геология") исследование скорости реакции гемиформаля с сероводородом в нефти. Показана низкая скорость нейтрализации в системах подготовки нефти. Полностью реакция нейтрализации при Т=40°С занимает около 48 часов (дозировка 150 г/т).
Figure 00000001
В этом же патенте для увеличения скорости нейтрализации в углеводородных жидкостях предлагается добавлять в гемиформаль добавку, состоящую из нитробензола до 5%. Гемиформаль получают конденсацией метанола и параформальдегида с использованием щелочного катализатора [2]. Недостатком данного способа является использование нитросоединения (нитробензол) обладающего высокой токсичностью и стоимостью.
Известен нейтрализатор по патенту RU 2478687 (опубл.: 10.04.2013), в котором описан состав для нейтрализации сероводорода и метил- и этилмеркаптанов в товарной нефти на основе смеси гемиформаля с ароматическим углеводородом, содержащий в качестве ароматического углеводорода в количестве до 30 вес. % одно из следующих соединений: бензол, толуол, ксилолы, диэтилбензолы. Технический результат прототипа - увеличение скорости реакции при уменьшении токсичности и удешевлении состава. Недостатком прототипа является низкая концентрация активной основы за счет введения в композицию ароматического углеводородного растворителя до 30 вес. %, не принимающего участие в поглощении сероводорода и меркаптанов. Наиболее близким аналогом является способ получения нейтрализатора сероводорода и меркаптанов, включающий получение композиции гидрофобного полуацеталя на основе гидрофобного спирта ил смеси гидрофобных и гидрофильных спиртов и формальдегида (параформа), которую растворяют в метанольном формалине, т.е. в водно-метанольном растворе альдегида (RU 2418036, опубл. 10.05.2011).
Изобретением решается также задача расширения ассортимента эффективных и технологичных средств для нейтрализации сероводорода и легких меркаптанов, и повышения степени очистки нефти от сероводорода.
Технической проблемой прототипа является не достаточно высокая скорость поглощения в углеводородной жидкости.
Задачей изобретения является разработка эффективного нейтрализатора сероводорода в углеводородных жидкостях (нефти, газоконденсата, водонефтяных эмульсий, нефтепродуктов и технологических жидкостей и др.).
Технический результат - получение эффективного нейтрализатора сероводорода и меркаптанов обладающего высокой скоростью поглощения в углеводородной жидкости.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен способ получения нейтрализатора сероводорода и меркаптанов, включающий получение композиции гидрофобного ацеталя и/или полуацеталя на основе гидрофобного и гидрофильных спиртов и любого альдегида, в том числе параформа, или гидрофильного спирта и гидрофобного альдегида, которые растворяют в водно-метанольном растворе альдегида или полуацеталя низшего алифатического спирта, отличающийся тем, что в качестве водно-метанольного раствора альдегида используют формалин, в качестве водно-метанольного раствора полуацеталя низшего алифатического спирта - гемиформаль, а в качестве гидрофорбных спиртов используют нонилфенол, неонол 9-4, неонол 9-6, 2-этилгексанол, КОРБС.
Способ заключается в получении композиции гидрофобного ацеталя (1а) и/или полуацеталя (1б) (R1OCH(R2)OR3 и(или) R1OCH(R2)OH [1-8] на основе гидрофобного спирта или смеси гидрофобных и гидрофильных спиртов и любого альдегида, в том числе параформа, или гидрофильного спирта и гидрофобного альдегида, которые растворяют в водно-метанольном растворе альдегида или полуацеталя низшего алифатического спирта.
Предпочтительно, используют гидрофобные спирты: нонилфенол, неонол 9-4, неонол 9-6, 2-этилгексанол, КОРБС и др.
Figure 00000002
где
1) R1 - -(CH2)nCH3 n≥3, ароматический, нафтеновый, оксиалкилированный или др. гидрофобный заместитель. R2 или R3 - Н или др. заместитель (R2 и R3=Н при R1≥6);
2) R1 - Н или -(CH2)nCH3 n=0-5, если R2 или R3 - -(CH2)nCH3 n≥3; ароматический, нафтеновый, оксиалкилированный или др. гидрофобный заместитель.
Предпочтительно, полуацетали (1б) получают путем нуклеофильного присоединения спиртов к альдегидам или параформу в присутствии катализатора согласно:
Figure 00000003
Предпочтительно, полуацетали (1а) получают путем нуклеофильного присоединения спиртов к альдегидам или параформу в присутствии катализатора согласно:
Figure 00000004
Таким образом, ацетали (1а) получают путем взаимодействия полуацеталя (1б) с еще одной молекулой спирта.
Осуществление изобретения
Способ реализуется за счет добавления в композицию нейтрализатора гидрофобного ацеталя (1а) и(или) полуацеталя (1б) (R1OCH(R2)OR3 и(или) R1OCH(R2)OH на основе гидрофобного спирта (или смеси гидрофобных и гидрофильных спиртов) и любого альдегида (в том числе параформа) или гидрофильного спирта и гидрофобного альдегида, растворенные в водно-метанольном растворе альдегида или полуацеталя низшего алифатического спирта.
В реакцию нуклеофильного присоединения возможно вовлечь более одного спирта или альдегида. Можно совмещать полярные и неполярные спирты и альдегиды в различных соотношениях в зависимости от требуемого эффекта.
К примеру, при одностадийном синтезе с параформом и катализатором используя в качестве исходного сырья два и более спирта: этанол, 2-этилгексанол и неонол 9-6 в зависимости от их соотношения - можно получать смеси ацеталей и(или) полуацеталей спиртов и менять полярность продукта и его скорость распространения в углеводородных жидкостях.
Получение указанным способом эффективного нейтрализатора сероводорода и меркаптанов, обладающего высокой скоростью поглощения в углеводородной жидкости, обеспечивается присутствием в композиции гидрофобных ацеталей и(или) полуацеталей и в следствии чего происходит быстрый межфазный переход между углеводородной жидкостью и водой.
Полуацетали (1б) получаются путем нуклеофильного присоединения спиртов к альдегидам (или параформу) в присутствии катализатора [1, 2]. Многие безводные альдегиды реагируют со спиртами при простом смешении даже в отсутствии катализаторов.
Figure 00000005
При взаимодействии полуацеталя (1б) еще с одной молекулой спирта происходит замещение полуацетального гидроксила на алкоксильную группу и образуется ацеталь [3] (1а). Получение ацеталей широко используется в органической химии для функциональной защиты альдегидной группы [6].
Figure 00000006
Синтезы полуацеталя (1б) проводятся с добавлением кислотного (HCl, H2SO4, или др. согласно US 2449469) или щелочного катализатора (NaOH, KOH, третичные амины и др. согласно US 3519691). Получение ацеталя (1а) проводится только с использованием кислотного катализатора. Реакции образования ацеталей и полуацеталей обратимы, поэтому они легко гидролизуются избытком воды в кислой среде. Следовательно, при использовании кислотного катализатора рекомендуется производить удаление воды. В щелочной среде полуацетали устойчивы, так как алкоксид-ион является более трудно уходящей группой, чем гидроксид-ион [4-5].
Способ получения нейтрализатора сероводорода поясняется следующими примерами:
Пример 1.
В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, обратным холодильником и капельной воронкой загружается 21,6 г. параформальдегида, 96,8 г. неонола 9-6, 52,1 г. 2-этилгексанола в мольном соотношении 3,6:1:2 и 3,4 г. Триэтиламин. Реакционную массу нагревают до 100°С и выдерживают в течении 4 часов. В результате данной реакции образуется смесь полуацеталей общей формулой 1б согласно [US 3519691]. Далее реакционную смесь разбавляют гемиформалем [2] в соотношении полупродкут : гемиформаль = 3:7 по массе и получают продукт 2а.
Пример 2.
В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, прямым холодильником и капельной воронкой загружается 86,53 г. масляного альдегида, 74,12 г. бутанола и 0,73 г. HCl. Мольное соотношение реагентов масляный альдегид : бутанол = 1,2:1. Реакционную массу постепенно нагревают до 80°С-100°С под прямым холодильником с удалением образующейся в процессе реакции воды. После удаления расчетного количества воды, реакционную массу охлаждают и добавлением избытка основания (NaOH, KOH или др.) нейтрализуют остаточное количество кислотного катализатора HCl. В результате данной реакции образуются ацетали и полуацетали общей формулой 1а и 1б, описанной в [US 2449469]. Далее реакционную смесь разбавляют гемиформалем [2] в соотношении полупродкут : гемиформаль = 3:7 по массе и получают продукт 2б.
Пример 3.
В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, обратным холодильником, и капельной воронкой загружается 127,34 г. бензальдегида, 46,07 г.этанола и 0,86 г. Пиридина. Реакционную массу нагревают до 70°С и выдерживают в течении 4 часов. В результате данной реакции образуется полуацеталь общей формулой 1б. Далее реакционную смесь разбавляют гемиформалем [2] в соотношении полупродукт : гемиформаль = 3:7 по массе и получают продукт 2с.
Пример 4. В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром,
6
прямым холодильником и капельной воронкой загружается 12,01 г. масляного альдегида, 80,70 г. неонола 9-6 и 0,46 г. HCl. Мольное соотношение реагентов масляный альдегид : неонол 9-6=1:1. Реакционную массу постепенно нагревают до 100°С-110°С под прямым холодильником с удалением образующейся в процессе реакции воды. После удаления расчетного количества воды, реакционную массу охлаждают и добавлением избытка основания (NaOH, KOH и др.) нейтрализуют остаточное количество кислотного катализатора HCl. В результате данной реакции образуются ацетали и полуацетали общей формулой 1а и 1б. Далее реакционную смесь разбавляют гемиформалем [2] в соотношении полупродкут : гемиформаль = 3:7 по массе и получают продукт 2д.
Пример 5. В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, обратным холодильником, и капельной воронкой загружается 100,12 глутарового альдегида (50% р-р), 32,04 метанола и 2,65 г.пиперидина. Реакционную массу нагревают до 60°С и выдерживают в течении 4 часов. В результате данной реакции образуются ацетали и полуацетали общей формулой 1а и 1б. Далее реакционную смесь разбавляют формалином (37% водный раствор) в соотношении полупродкут : формалин = 3:7 по массе и получают продукт 2е.
Для сравнения эффективности полученных нейтрализаторов сероводорода и меркаптанов использовалось товарная нефть.
Figure 00000007
Согласно проведенным выше исследованиям были получены поглотители сероводорода и меркаптанов не уступающие по скорости нейтрализации в углеводородных жидкостях ранее запатентованным составам (RU 2348679, RU 2478687) и превосходящие их по поглощающей способности.
В реакцию нуклеофильного присоединения возможно вовлечь более одного спирта или альдегида. Можно совмещать полярные и неполярные спирты и альдегиды в различных соотношениях в зависимости от требуемого эффекта и взаиморастворимости.
К примеру, при одностадийном синтезе с параформом и катализатором используя в качестве исходного сырья два и более спирта: этанол, 2-этилгексанол и неонол 9-6 в зависимости от их соотношения - можно получать смеси ацеталей и/или полуацеталей спиртов и менять полярность продукта и его скорость распространения в углеводородных жидкостях.
Источники информации:
1. Н.С. Ениколопян, С.А. Вольфсон. «Химия и технология полиформальдегида». Изд. «Химия» Москва 1968 г. Стр. 189-191.
2. Л.В. Коган «Изучение состояния водно-метанольных растворов формальдегида методом ЯМР» ЖПХ №12 1979 г. стр. 2730.
3. Н.А. Тюкавкина «Органическая химия» Москва. Медицина. 1998 г. стр. 238.
4. Тюкавкина Н.А. Бауков Ю.И. «Биоорганическая химия»: Учебник. 2-е изд. Москва. Медицинаю 1991 стр. 188.
5. П. Сайкс. «Механизмы реакций в органической химии» 4 изд. Под ред. В.Ф. Травеня. Москва. Химия 1991
6. Дж. Роберте. М. Касерио «Основы органической химии» часть №1 изд. Мир. Москва. 1967. Стр. 403.
7. Д.Н. Роберте «Основы органической химии» изд. 2 Мир. 1978. Стр. 482.
8. Азаров В.И. «Химия древесины и синтетических полимеров». Санкт-Петербург 1999. Стр. 61.
9. Reinbacher W.R. Kunststoffe, 51, №6, 321 (1961).
10. Hyer Н., Schmidt Н., Kunststoffe, 43, №10, 282 (1964).

Claims (1)

  1. Способ получения нейтрализатора сероводорода и меркаптанов, включающий получение композиции гидрофобного ацеталя и/или полуацеталя на основе гидрофобного и гидрофильных спиртов и любого альдегида, в том числе параформа, или гидрофильного спирта и гидрофобного альдегида, которые растворяют в водно-метанольном растворе альдегида или полуацеталя низшего алифатического спирта, отличающийся тем, что в качестве водно-метанольного раствора альдегида используют формалин, в качестве водно-метанольного раствора полуацеталя низшего алифатического спирта - гемиформаль, а в качестве гидрофобных спиртов используют нонилфенол, неонол 9-4, неонол 9-6, 2-этилгексанол, КОРБС.
RU2016146451A 2016-11-25 2016-11-25 Способ получения нейтрализатора сероводорода и меркаптанов RU2673543C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146451A RU2673543C2 (ru) 2016-11-25 2016-11-25 Способ получения нейтрализатора сероводорода и меркаптанов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146451A RU2673543C2 (ru) 2016-11-25 2016-11-25 Способ получения нейтрализатора сероводорода и меркаптанов

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016146451A RU2016146451A (ru) 2018-05-25
RU2016146451A3 RU2016146451A3 (ru) 2018-05-25
RU2673543C2 true RU2673543C2 (ru) 2018-11-28

Family

ID=62202153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016146451A RU2673543C2 (ru) 2016-11-25 2016-11-25 Способ получения нейтрализатора сероводорода и меркаптанов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2673543C2 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4978512A (en) * 1988-12-23 1990-12-18 Quaker Chemical Corporation Composition and method for sweetening hydrocarbons
RU2418036C1 (ru) * 2009-12-08 2011-05-10 Ахматфаиль Магсумович Фахриев Нейтрализатор сероводорода и способ его использования
RU2466175C2 (ru) * 2008-08-06 2012-11-10 Ахматфаиль Магсумович Фахриев Нейтрализатор сероводорода и способ его использования
RU2470987C1 (ru) * 2011-12-22 2012-12-27 Ахматфаиль Магсумович Фахриев Нейтрализатор сероводорода и способ его получения
RU2478687C1 (ru) * 2012-02-01 2013-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Химинвест+" Состав для подготовки товарной нефти

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4978512A (en) * 1988-12-23 1990-12-18 Quaker Chemical Corporation Composition and method for sweetening hydrocarbons
US4978512B1 (en) * 1988-12-23 1993-06-15 Composition and method for sweetening hydrocarbons
RU2466175C2 (ru) * 2008-08-06 2012-11-10 Ахматфаиль Магсумович Фахриев Нейтрализатор сероводорода и способ его использования
RU2418036C1 (ru) * 2009-12-08 2011-05-10 Ахматфаиль Магсумович Фахриев Нейтрализатор сероводорода и способ его использования
RU2470987C1 (ru) * 2011-12-22 2012-12-27 Ахматфаиль Магсумович Фахриев Нейтрализатор сероводорода и способ его получения
RU2478687C1 (ru) * 2012-02-01 2013-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Химинвест+" Состав для подготовки товарной нефти

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016146451A (ru) 2018-05-25
RU2016146451A3 (ru) 2018-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2418036C1 (ru) Нейтрализатор сероводорода и способ его использования
RU2470987C1 (ru) Нейтрализатор сероводорода и способ его получения
CN110382085B (zh) 用作h2s和硫醇清除剂的官能化醛
AU2012362990B2 (en) Sulfide scavengers, methods for making and methods for using them
RU2490311C1 (ru) Нейтрализатор сероводорода
JP2014522898A5 (ru)
CN102481512A (zh) 从烃流中清除硫化氢的方法
EP3362535B1 (en) A process for removing sulphur compounds from process streams
RU2466175C2 (ru) Нейтрализатор сероводорода и способ его использования
RU2673543C2 (ru) Способ получения нейтрализатора сероводорода и меркаптанов
RU2496853C9 (ru) Нейтрализатор сероводорода и способ его использования
US9745259B2 (en) Process for preparing alcohol ether sulfates
RU2517709C1 (ru) Нейтрализатор сероводорода и способ его использования
RU2522459C1 (ru) Нейтрализатор сероводорода и способ его использования
RU2459861C2 (ru) Нейтрализатор/поглотитель сероводорода и летучих маркаптанов
RU2665475C2 (ru) Способ получения эффективных реагентов, обладающих высокой скоростью поглощения сероводорода и меркаптанов, стабильных при низких температурах
RU2349627C2 (ru) Средство для удаления сероводорода и/или низкомолекулярных меркаптанов и способ его использования
RU2470988C1 (ru) Нейтрализатор сероводорода и способ его использования
RU2479615C2 (ru) Нейтрализатор сероводорода и меркаптанов
RU2612968C1 (ru) Нейтрализатор сероводорода (варианты)
Neamtu et al. Synthesis and characterization of new solketal alkylesters usable as diesel biobased fuel additives
RU2646757C1 (ru) Нейтрализатор сероводорода
RU2532019C1 (ru) Реагент для нейтрализации сероводорода и подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий
RU2478687C1 (ru) Состав для подготовки товарной нефти
RU2482163C1 (ru) Нейтрализатор сероводорода и способ его использования

Legal Events

Date Code Title Description
FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20180926

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191126