RU2698793C1 - Method of purifying liquefied hydrocarbon gases from molecular sulphur, sulphur compounds and carbon dioxide - Google Patents

Method of purifying liquefied hydrocarbon gases from molecular sulphur, sulphur compounds and carbon dioxide Download PDF

Info

Publication number
RU2698793C1
RU2698793C1 RU2019107421A RU2019107421A RU2698793C1 RU 2698793 C1 RU2698793 C1 RU 2698793C1 RU 2019107421 A RU2019107421 A RU 2019107421A RU 2019107421 A RU2019107421 A RU 2019107421A RU 2698793 C1 RU2698793 C1 RU 2698793C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
absorbent
hydrocarbon
carbon dioxide
purified
hydrocarbon liquid
Prior art date
Application number
RU2019107421A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Али Юсупович Аджиев
Адам Ицых-Меерович Цинман
Николай Дмитриевич Войтех
Юрий Алексеевич Журавлев
Георгий Геннадьевич Тютюник
Дмитрий Александрович Бозин
Филипп Алексеевич Попов
Original Assignee
Акционерное общество "НИПИгазпереработка" (АО "НИПИГАЗ")
Акционерное общество "СибурТюменьГаз" (АО "СибурТюменьГаз")
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 Акционерное общество "НИПИгазпереработка" (АО "НИПИГАЗ"), Акционерное общество "СибурТюменьГаз" (АО "СибурТюменьГаз") filed Critical Акционерное общество "НИПИгазпереработка" (АО "НИПИГАЗ")
Priority to RU2019107421A priority Critical patent/RU2698793C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2698793C1 publication Critical patent/RU2698793C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/10Purification; Separation; Use of additives by extraction, i.e. purification or separation of liquid hydrocarbons with the aid of liquids

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention can be used in oil, gas, gas processing, oil refining, petrochemical, chemical and other industries. Method comprises mixing liquefied hydrocarbon gases, which are a hydrocarbon liquid, with an absorbent containing sulphides and / or polysulphides, to form, after completion of mixing, a two-phase layer consisting of an absorbent aqueous layer containing said components extracted from the purified hydrocarbon liquid, and a layer of purified hydrocarbon fluid with reduced content of said components. Absorbent used is an aqueous solution of ethanolamine with concentration of 18–72 wt%, containing water-soluble sulphides and / or polysulphides, selected from: sulphides and / or polysulphides of alkali, alkali-earth metals, ammonium, as well as ethanolamines, wherein content of sulphides and / or polysulphides in water solution of ethanolamine is not less than 0.05 wt%. Mixing of liquefied hydrocarbon gases with absorbent is carried out in an amount required for formation after completion of mixing of absorbent water layer, containing molecular sulphur extracted from purified hydrocarbon liquid, sulphur compounds and carbon dioxide, and a layer of hydrocarbon fluid with no or low content of molecular sulphur, sulphur compounds and carbon dioxide, which is then decanted from the aqueous layer of the absorbent to obtain a purified product.
EFFECT: high efficiency of extracting molecular sulphur simultaneously with sulphur compounds and carbon dioxide to obtain a product purified to required standards, as well as reducing capital and operating costs.
4 cl, 8 tbl, 8 ex

Description

Изобретение относится к очистке сжиженных углеводородных газов (в частности, широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), этанизированной широкой фракции легких углеводородов (ЭШФЛУ), сжиженной пропан-бутановой фракции, бензина газового стабильного (БГС) и других углеводородных фракций, несмешивающихся с абсорбентом) от нежелательных вредных компонентов, таких как: молекулярная сера, сернистые соединения (в частности, от сероводорода и меркаптанов) и диоксид углерода, и может быть использовано в нефтяной, газовой, газоперерабатывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to the purification of liquefied hydrocarbon gases (in particular, a wide fraction of light hydrocarbons (BFLH), ethanized wide fraction of light hydrocarbons (ESHLF), liquefied propane-butane fraction, gas stable gasoline (BHS) and other hydrocarbon fractions immiscible with absorbent) from undesirable harmful components, such as: molecular sulfur, sulfur compounds (in particular, from hydrogen sulfide and mercaptans) and carbon dioxide, and can be used in oil, gas, gas processing, eftepererabatyvayuschey, petrochemical, chemical and other industries.

При переработке в сжиженные углеводородные газы из сырьевого газа (попутного нефтяного газа или природного газа) могут попадать различные сернистые соединения и диоксид углерода, а также молекулярная сера, содержание которой в сжиженных углеводородных газах может составлять от следовых количеств до 50 ppm и более. Указанные вредные компоненты, кроме молекулярной серы, можно удалить или снизить их содержание до необходимого уровня существующими технологиями с использованием растворов этаноламинов. Однако опытным путем установлено, что чистый раствор этаноламина без использования специальных добавок (активаторов, ингибиторов) не обладает способностью очищать сжиженные углеводородные газы от растворенной молекулярной серы. Кроме того, отдельную сложность представляет молекулярная сера, которая содержится в сжиженных углеводородных газах, имеющих в своем составе сероводород (даже в малых концентрациях, не требующих очистки) и диоксид углерода. Наличие молекулярной серы, сернистых соединений и диоксида углерода приводит к проблеме коррозии при транспорте сжиженных углеводородных газов и недопустимо в таких количествах при ее переработке в продукты газохимии (пиролиз, каталитические процессы).During processing, various sulfur compounds and carbon dioxide, as well as molecular sulfur, the content of which in liquefied hydrocarbon gases can range from trace amounts up to 50 ppm or more, can get into liquefied hydrocarbon gases from raw gas (associated petroleum gas or natural gas). These harmful components, in addition to molecular sulfur, can be removed or reduced to the required level by existing technologies using solutions of ethanolamines. However, it was experimentally established that a pure solution of ethanolamine without the use of special additives (activators, inhibitors) does not have the ability to purify liquefied hydrocarbon gases from dissolved molecular sulfur. In addition, molecular sulfur, which is contained in liquefied hydrocarbon gases containing hydrogen sulfide (even in small concentrations that do not require purification) and carbon dioxide, is of particular complexity. The presence of molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide leads to the problem of corrosion in the transport of liquefied petroleum gases and is unacceptable in such quantities when it is processed into gas chemistry products (pyrolysis, catalytic processes).

Из-за наличия молекулярной серы и сернистых соединений сжиженные углеводородные газы зачастую не выдерживают испытания по ГОСТ 6321-92 «Метод испытания на медной пластине», а также ISO 6151 «Газы сжиженные нефтяные. Коррозионное воздействие на медь. Метод с применением медной полоски» и ASTM D 1838-07 «Стандартный метод испытаний коррозии полосовой меди в среде сжиженных нефтяных газов».Due to the presence of molecular sulfur and sulfur compounds, liquefied hydrocarbon gases often do not pass the tests according to GOST 6321-92 “Test method on a copper plate”, as well as ISO 6151 “Liquefied petroleum gases. Corrosive effect on copper. Method using a copper strip ”and ASTM D 1838-07“ Standard Test Method for Corrosion of Striped Copper in a Liquefied Petroleum Gas Medium ”.

Наиболее ясное представление о содержании молекулярной серы в сжиженных углеводородных газах дает исследование (см. Д.В. Пантелеев, С.В. Мещеряков, И.В. Сухилина, Д.В. Елютин «Исследование влияния сернистых соединений в сжиженных углеводородных газах на качество продукта при транспортировке», ж. «Газовая промышленность, №8, 2012 г., стр. 70-73), которым установлено, что при содержании серы в сжиженных углеводородных газах более 5 ppm качество сжиженных углеводородных газов уже не соответствует первому классу при испытании на медной пластине, и это свидетельствует о повышенной коррозионной активности углеводородной среды. Поэтому очистка сжиженных углеводородных газов от молекулярной серы представляет серьезную проблему при их подготовке к транспорту и переработке.The most clear idea of the molecular sulfur content in liquefied hydrocarbon gases is given by the study (see D.V. Panteleev, S.V. Meshcheryakov, I.V. Sukhilina, D.V. Elyutin “Study of the effect of sulfur compounds in liquefied hydrocarbon gases on the quality product during transportation ”, J.“ Gas industry, No. 8, 2012, pp. 70-73), which established that when the sulfur content in liquefied hydrocarbon gases is more than 5 ppm, the quality of liquefied hydrocarbon gases no longer corresponds to the first class when tested on a copper plate and this videtelstvuet increased corrosivity of hydrocarbon medium. Therefore, the purification of liquefied hydrocarbon gases from molecular sulfur is a serious problem in their preparation for transport and processing.

Кроме того, в большинстве нормативной документации на сжиженные углеводородные газы (кроме ЭШФЛУ) отсутствует предельный показатель по содержанию диоксида углерода, что не исключает возможность присутствия диоксида углерода в этих продуктах. Содержание диоксида углерода в ЭШФЛУ в отдельных случаях может достигать нескольких процентов при норме 0,03% мас. (ТУ 38.101524-93, изменение №7).In addition, in most regulatory documents for liquefied petroleum gases (except ESLFL) there is no limit on the content of carbon dioxide, which does not exclude the possibility of the presence of carbon dioxide in these products. The carbon dioxide content in ESFLU in some cases can reach several percent at a rate of 0.03% wt. (TU 38.101524-93, change No. 7).

Вышеизложенное свидетельствует в пользу необходимости очистки всех видов сжиженных углеводородных газов от молекулярной серы, сернистых соединений и диоксида углерода.The foregoing indicates in favor of the need to purify all types of liquefied hydrocarbon gases from molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide.

Известен способ очистки углеводородного газа от кислых компонентов (см. патент РФ на изобретение №2069081, B01D 53/14, опуб. 20.11.1996), включающий абсорбцию кислых компонентов раствором алканоламина в присутствии алканоламинового ингибитора коррозии, в качестве которого используют полисульфиды алканоламинов, предварительно обработанных неорганическими сульфидами и/или полисульфидами, при этом концентрацию ингибитора коррозии поддерживают в пределах 0,01-0,4 г/л раствора абсорбента (~ 0,01-0,04% мас.).A known method of purification of hydrocarbon gas from acidic components (see RF patent for the invention No. 2069081, B01D 53/14, publ. 11/20/1996), including the absorption of acidic components by a solution of alkanolamine in the presence of an alkanolamine corrosion inhibitor, which is used as alkanolamine polysulfides, previously treated with inorganic sulfides and / or polysulfides, while the concentration of the corrosion inhibitor is maintained within the range of 0.01-0.4 g / l of absorbent solution (~ 0.01-0.04% wt.).

Недостатком известного способа является возможность его применения только для очистки углеводородного газа и только от таких кислых компонентов, как сероводород и диоксид углерода. Кроме того, известный способ непригоден для очистки от молекулярной серы и применяемые в нем полисульфиды алканоламинов в указанной концентрации используются, прежде всего, как ингибиторы коррозии.The disadvantage of this method is the possibility of its use only for the purification of hydrocarbon gas and only from such acidic components as hydrogen sulfide and carbon dioxide. In addition, the known method is unsuitable for purification from molecular sulfur, and the alkanolamine polysulfides used in it at the indicated concentration are used primarily as corrosion inhibitors.

Известен способ очистки легких углеводородных фракций, содержащих сернистые соединения и диоксид углерода (см. патент РФ на изобретение №2492213, C10G 21/20, C10G 19/02, C10G 19/08, опуб. 10.09.2013), включающий контактирование углеводородной жидкости с циркулирующим водным раствором алканоламина, модифицированным щелочью в количестве 0,0005-1%.A known method of purification of light hydrocarbon fractions containing sulfur compounds and carbon dioxide (see RF patent for the invention No. 2492213, C10G 21/20, C10G 19/02, C10G 19/08, publ. 09/10/2013), comprising contacting the hydrocarbon liquid with a circulating aqueous alkanolamine solution, modified with alkali in an amount of 0.0005-1%.

Недостатком известного способа является низкая (15% мас.) концентрация алканоламина, отсутствие в исходном абсорбенте сульфидов и полисульфидов и незначительное содержание в абсорбенте активирующей добавки (0,0005-1% гидроксида натрия от массы раствора абсорбента), что в совокупности не позволяет осуществить очистку углеводородной жидкости от молекулярной серы в случае ее наличия в сырье.The disadvantage of this method is the low (15 wt.%) Concentration of alkanolamine, the absence of sulfides and polysulfides in the initial absorbent and the insignificant content of an activating additive in the absorbent (0.0005-1% sodium hydroxide from the mass of the absorbent solution), which together does not allow cleaning hydrocarbon liquid from molecular sulfur if present in the feed.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ удаления молекулярной серы из углеводородных жидкостей, в котором очистку углеводородных жидкостей от молекулярной серы осуществляют с использованием водного раствора щелочи, содержащего водорастворимые сульфиды металлов (см. патент США № US 5,160,045).The closest in technical essence and the achieved result is a method of removing molecular sulfur from hydrocarbon liquids, in which the cleaning of hydrocarbon liquids from molecular sulfur is carried out using an aqueous alkali solution containing water-soluble metal sulfides (see US patent No. US 5,160,045).

Недостатком известного способа является возможность его применения только для очистки углеводородных жидкостей, уже предварительно очищенных от таких примесей, как диоксид углерода и сероводород. Т.е. основным направлением использования известного способа является только доочистка углеводородной жидкости от молекулярной серы. В случае, если очищаемая углеводородная жидкость также содержит и кислые компоненты (сероводород, меркаптаны и диоксид углерода), в результате химических реакций будут образовываться плохо регенерируемые сульфиды и карбонаты щелочных металлов, при этом рН водного раствора снижается и он теряет способность экстрагировать серу из углеводородной жидкости, следовательно, будет снижаться эффективность процесса. Кроме того, при наличии в очищаемой углеводородной жидкости кислых компонентов использование известного способа также нецелесообразно из-за неоправданно высокого расхода щелочи и появления большого количества сернисто-щелочных стоков.The disadvantage of this method is the possibility of its use only for the purification of hydrocarbon liquids, previously pre-purified from impurities such as carbon dioxide and hydrogen sulfide. Those. the main direction of the use of the known method is only the purification of the hydrocarbon liquid from molecular sulfur. If the cleaned hydrocarbon liquid also contains acidic components (hydrogen sulfide, mercaptans and carbon dioxide), poorly regenerated sulfides and carbonates of alkali metals will form as a result of chemical reactions, while the pH of the aqueous solution decreases and it loses the ability to extract sulfur from the hydrocarbon liquid therefore, the efficiency of the process will decrease. In addition, in the presence of acidic components in the hydrocarbon liquid being purified, the use of the known method is also impractical due to unreasonably high alkali consumption and the appearance of a large amount of alkali-sulfur effluents.

Техническая задача изобретения - создание эффективного способа очистки сжиженных углеводородных газов от молекулярной серы, сернистых соединений и диоксида углерода, а также сокращение капитальных и эксплуатационных затрат.The technical task of the invention is the creation of an effective method of purification of liquefied hydrocarbon gases from molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide, as well as reducing capital and operating costs.

Технический результат заключается в повышении эффективности извлечения молекулярной серы одновременно с сернистыми соединениями и диоксидом углерода с получением очищенного до требуемых норм продукта, а также снижение капитальных и эксплуатационных затрат.The technical result consists in increasing the efficiency of molecular sulfur recovery simultaneously with sulfur compounds and carbon dioxide to obtain a product purified to the required standards, as well as reducing capital and operating costs.

Указанный технический результат достигается тем, что в заявляемом способе очистки сжиженных углеводородных газов от молекулярной серы, сернистых соединений и диоксида углерода, включающем смешение сжиженных углеводородных газов с абсорбентом, содержащим сульфиды и/или полисульфиды, с образованием после завершения смешивания двухфазного слоя, состоящего из водного слоя абсорбента, содержащего извлеченные из очищаемой углеводородной жидкости указанные компоненты, и слоя очищенной углеводородной жидкости с пониженным содержанием указанных компонентов, новым является то, что в качестве абсорбента используют водный раствор этаноламина повышенной концентрации, содержащий водорастворимые сульфиды и/или полисульфиды, выбираемые из ряда: сульфиды и/или полисульфиды щелочных, щелочноземельных металлов, аммония, а также этаноламинов, при этом смешение сжиженных углеводородных газов с абсорбентом осуществляют в количестве, необходимом для образования после завершения смешивания водного слоя абсорбента, содержащего извлеченные из очищаемой углеводородной жидкости молекулярную серу, сернистые соединения и диоксид углерода, и слоя углеводородной жидкости с отсутствием или пониженным содержанием молекулярной серы, сернистых соединений и диоксида углерода, который затем декантируют от водного слоя абсорбента с получением очищенного продукта.The specified technical result is achieved by the fact that in the claimed method of purification of liquefied hydrocarbon gases from molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide, comprising mixing liquefied hydrocarbon gases with an absorbent containing sulfides and / or polysulfides, with the formation after mixing of a two-phase layer consisting of an aqueous a layer of absorbent material containing said components extracted from a purified hydrocarbon liquid, and a layer of purified hydrocarbon liquid with a low content of of these components, it is new that an absorbed solution of an increased concentration of ethanolamine containing water-soluble sulfides and / or polysulfides selected from the series: sulfides and / or polysulfides of alkali, alkaline earth metals, ammonium, and ethanolamines is used as absorbent, while mixing liquefied hydrocarbon gases with an absorbent are carried out in an amount necessary for the formation, after completion of mixing, of an aqueous layer of an absorbent containing a mole extracted from the purified hydrocarbon liquid angles to sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide, and a layer of hydrocarbon liquid with no or low content of molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide, which is then decanted from the aqueous layer of the absorbent to obtain purified product.

Кроме того, этаноламины в водном растворе выбирают из ряда: моноэта-ноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА), метилдиэтаноламин (МДЭА), в количестве 18-72% мас., а концентрация сульфидов и/или полисульфидов в водном растворе этаноламина составляет не менее 0,05% мас.In addition, ethanolamines in an aqueous solution are selected from the series: monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), methyldiethanolamine (MDEA), in an amount of 18-72% by weight, and the concentration of sulfides and / or polysulfides in an aqueous solution of ethanolamine is not less than 0.05% wt.

Кроме этого, в состав абсорбента могут быть введены активирующие добавки, например, гидроксиды щелочных металлов в количестве не более 5% мас. или катализаторы межфазного переноса, такие как: четвертичные аммонийные соли, фосфониевые соли, в количестве до 1% мас.In addition, activating additives, for example, alkali metal hydroxides in an amount of not more than 5 wt%, can be introduced into the absorbent composition. or phase transfer catalysts, such as: quaternary ammonium salts, phosphonium salts, in an amount up to 1% wt.

Использование для очистки углеводородной жидкости абсорбента, состоящего из водного раствора этаноламина (МЭА, ДЭА, МДЭА) повышенной концентрации 18-72% мас. и содержащего водорастворимые сульфиды и/или полисульфиды в количестве не менее 0,05% мас., способствует удалению молекулярной серы из углеводородной жидкости одновременно с сернистыми соединениями и диоксидом углерода.The use of an absorbent for cleaning a hydrocarbon liquid, consisting of an aqueous solution of ethanolamine (MEA, DEA, MDEA) of an increased concentration of 18-72% wt. and containing water-soluble sulfides and / or polysulfides in an amount of not less than 0.05% by weight, helps to remove molecular sulfur from a hydrocarbon liquid simultaneously with sulfur compounds and carbon dioxide.

При контакте водных растворов этаноламинов, содержащих водорастворимые сульфиды и/или полисульфиды, с углеводородной жидкостью, молекулярная сера, растворенная в ней, вступает в реакцию с сульфидами и/или полисульфидами с образованием водорастворимых полисульфидов, которые концентрируются в водной фазе. В реакцию с этаноламинами также вступают и кислые газы, растворенные в углеводородной жидкости. В результате этого водная фаза обогащается полисульфидами, гидросульфидами и гидрокарбонатами, а углеводородная жидкость очищается от молекулярной серы, сернистых соединений и диоксида углерода. Полученная двухфазная смесь затем расслаивается на слой углеводородной жидкости, в которой содержание молекулярной серы, сернистых соединений и диоксида углерода отсутствует либо имеется в пониженном количестве, а также на водный слой абсорбента, содержащий извлеченные из углеводородной жидкости молекулярную серу, сернистые соединения и диоксид углерода. В результате последующей декантации полученного слоя углеводородной жидкости от водного слоя абсорбента получается продукт, соответствующий требованиям к очищенной продукции.Upon contact of aqueous solutions of ethanolamines containing water-soluble sulfides and / or polysulfides with a hydrocarbon liquid, the molecular sulfur dissolved in it reacts with sulfides and / or polysulfides to form water-soluble polysulfides, which are concentrated in the aqueous phase. Acid gases dissolved in a hydrocarbon liquid also react with ethanolamines. As a result, the aqueous phase is enriched with polysulfides, hydrosulfides and bicarbonates, and the hydrocarbon liquid is purified from molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide. The resulting two-phase mixture is then stratified into a layer of hydrocarbon liquid in which the content of molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide is absent or is present in a reduced amount, and also into the aqueous absorbent layer containing molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide extracted from the hydrocarbon liquid. As a result of subsequent decantation of the obtained hydrocarbon liquid layer from the aqueous absorbent layer, a product is obtained that meets the requirements for purified products.

Заявляемая совокупность признаков способа позволяет очищать сжиженные углеводородные газы, в которых содержание молекулярной серы колеблется в широких пределах: от концентрации, близкой к насыщению, до остаточных величин, соизмеримых с чувствительностью методов аналитического контроля. Скорость удаления молекулярной серы, как и других загрязняющих веществ, из очищаемой углеводородной жидкости определяется массопереносом из углеводородной фазы в водную фазу. Поэтому время контакта для достижения необходимой степени очистки может широко варьироваться в зависимости от целого ряда факторов (природа углеводородной фракции, концентрация загрязнений, концентрация этаноламина и сульфида и/или полисульфида в очищаемом растворе, температура, соотношение фаз) и, главным образом, от условий смешения углеводородной и водной фазы, и составлять от нескольких минут до нескольких часов. Таким образом, варьируя время и способ контакта, соотношение фаз, концентрацию сульфидов и/или полисульфидов в водном растворе этаноламина, достигается снижение концентрации загрязняющих компонентов в очищаемой углеводородной жидкости до требуемых величин.The inventive combination of features of the method allows to purify liquefied hydrocarbon gases in which the molecular sulfur content varies widely: from a concentration close to saturation, to residual values comparable with the sensitivity of analytical control methods. The rate of removal of molecular sulfur, as well as other pollutants, from the cleaned hydrocarbon liquid is determined by mass transfer from the hydrocarbon phase to the aqueous phase. Therefore, the contact time to achieve the required degree of purification can vary widely depending on a number of factors (the nature of the hydrocarbon fraction, the concentration of contaminants, the concentration of ethanolamine and sulfide and / or polysulfide in the solution being cleaned, temperature, phase ratio), and mainly on mixing conditions hydrocarbon and aqueous phases, and range from several minutes to several hours. Thus, by varying the time and method of contact, the phase ratio, the concentration of sulfides and / or polysulfides in an aqueous solution of ethanolamine, a decrease in the concentration of contaminants in the purified hydrocarbon liquid to the required values is achieved.

Введение в состав абсорбента в качестве активирующей добавки гидроксидов щелочных металлов в количестве не более 5% мас. способствует повышению эффективности и интенсификации процесса очистки сжиженных углеводородных газов, имеющих высокое содержание кислых компонентов (например, диоксида углерода более 2% мас., сероводорода более 0,05% мас.), за счет большей скорости реакции с этими соединениями.Introduction to the composition of the absorbent as an activating additive of alkali metal hydroxides in an amount of not more than 5% wt. helps to increase the efficiency and intensification of the cleaning process of liquefied petroleum gases having a high content of acidic components (for example, carbon dioxide more than 2% wt., hydrogen sulfide more than 0.05% wt.), due to the greater reaction rate with these compounds.

Введение в состав абсорбента катализаторов межфазного переноса в количестве не более 1% мас. способствует повышению эффективности и интенсификации процесса очистки сжиженных углеводородных газов, имеющих высокое содержание кислых компонентов (см. выше), за счет ускорения обмена и взаимодействия реагирующих веществ между углеводородной и водной фазами. В качестве катализаторов межфазного переноса могут быть использованы триэтилбензиламмоний хлорид (ТЭБАХ), тетрабутиламмонийбромид (ТБАБ), триоктилметиламмонийхлорид (ТОМАХ) и другие, в том числе четвертичные фосфониевые соли (см. статья Островского В.А. «Межфазный катализ органических реакций», опубл. в Соровском образовательном журнале, том 6, №11, 2000 г., стр. 30-34).Introduction to the absorbent composition of phase transfer catalysts in an amount of not more than 1% wt. It helps to increase the efficiency and intensification of the process of purification of liquefied hydrocarbon gases having a high content of acidic components (see above) by accelerating the exchange and interaction of reacting substances between the hydrocarbon and aqueous phases. As phase transfer catalysts, triethylbenzylammonium chloride (TEBAH), tetrabutylammonium bromide (TBAB), trioctylmethylammonium chloride (TOMAX) and others, including quaternary phosphonium salts (see Ostrovsky VA, “Interphase Catalysis of Organic Reactions,” can be used). in the Sorov educational journal, volume 6, No. 11, 2000, pp. 30-34).

Кроме того, использование предлагаемого способа позволяет снизить капитальные и эксплуатационные затраты на проведение очистки сжиженных углеводородных газов, в которых одновременно содержится молекулярная сера, сернистые соединения и диоксид углерода, поскольку в соответствии с предлагаемым способом очистка осуществляется в одну стадию, в то время как очистка по известным способам проводится с использованием двух или нескольких отдельных стадий очистки.In addition, the use of the proposed method allows to reduce capital and operating costs for the purification of liquefied petroleum gases, which simultaneously contain molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide, since in accordance with the proposed method, the purification is carried out in one stage, while the purification Known methods are carried out using two or more separate purification steps.

Также предлагаемый способ позволяет осуществить надежную защиту оборудования и трубопроводов от коррозии и тем самым снизить капитальные и эксплуатационные затраты производства.Also, the proposed method allows for reliable protection of equipment and pipelines from corrosion and thereby reduce capital and operating costs of production.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Условия проведения процесса очистки сжиженных углеводородных газов:The conditions for the process of purification of liquefied petroleum gases:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Сжиженные углеводородные газы (например, ШФЛУ или ЭШФЛУ) смешивают с абсорбентом, содержащим водный раствор этаноламина (например, МЭА), в который предварительно введены водорастворимые сульфиды и/или полисульфиды (например, сульфид натрия или полисульфид этаноламина).Liquefied hydrocarbon gases (e.g., BFLH or ESFLD) are mixed with an absorbent containing an aqueous solution of ethanolamine (e.g., MEA) into which water-soluble sulfides and / or polysulfides (e.g., sodium sulfide or ethanolamine polysulfide) have been previously added.

Смешение углеводородной жидкости с абсорбентом осуществляют посредством физического перемешивания. Раствор абсорбента может быть диспергирован в очищаемую углеводородную жидкость с использованием любого эффективного смесительного (массообменного) устройства.The mixture of the hydrocarbon liquid with the absorbent is carried out by physical mixing. The absorbent solution can be dispersed into a cleanable hydrocarbon liquid using any effective mixing (mass transfer) device.

В результате химических реакций образуются водорастворимые соединения элементарной серы (в т.ч. полисульфиды), а также гидросульфиды, гидрокарбонаты и карбонаты.As a result of chemical reactions, water-soluble compounds of elemental sulfur are formed (including polysulfides), as well as hydrosulfides, bicarbonates and carbonates.

При расслоении двухфазной смеси образуется слой углеводородной жидкости с отсутствием или пониженным содержанием молекулярной серы, сернистых соединений и диоксида углерода, а также водный слой абсорбента, содержащий извлеченные из очищаемой углеводородной жидкости молекулярную серу, сернистые соединения и диоксид углерода.When a two-phase mixture is stratified, a layer of hydrocarbon liquid is formed with no or reduced content of molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide, as well as an aqueous absorbent layer containing molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide extracted from the purified hydrocarbon liquid.

Слой углеводородной жидкости далее декантируют от водного слоя абсорбента, получая очищенный продукт, а водный слой абсорбента в зависимости от степени насыщения молекулярной серой, сернистыми соединениями и диоксидом углерода направляют либо на обработку новых порций неочищенной углеводородной жидкости, либо на регенерацию от кислых компонентов.The hydrocarbon layer is then decanted from the aqueous absorbent layer to obtain a purified product, and the aqueous absorbent layer, depending on the degree of saturation with molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide, is either sent to the processing of new portions of the crude hydrocarbon liquid or to regeneration from acidic components.

Разделение эмульсии, образовавшейся в результате смешения углеводородной жидкости с абсорбентом, отстаивание эмульсии для разделения водного слоя абсорбента и слоя углеводородной жидкости, а также декантация могут проводиться с использованием любых известных способов и существующих эффективных устройств по разделу фаз.Separation of the emulsion formed by mixing the hydrocarbon liquid with the absorbent, settling of the emulsion to separate the aqueous layer of the absorbent and the hydrocarbon liquid layer, as well as decantation can be carried out using any known methods and existing effective phase separation devices.

Регенерацию насыщенного раствора абсорбента проводят при температуре не выше 120°С с использованием известных стандартных методов регенерации алканоламиновых растворов.The regeneration of a saturated absorbent solution is carried out at a temperature not exceeding 120 ° C using known standard methods for the regeneration of alkanolamine solutions.

Регенерированный раствор абсорбента, содержащий водорастворимые сульфиды и/или полисульфиды, возвращают в процесс очистки углеводородной жидкости. Периодически проводится корректировка регенерированного раствора по концентрации этаноламина и водорастворимого сульфида и/или полисульфида. При накоплении в растворе абсорбента значительного количества серы и других нерегенерируемых соединений, их удаление проводят путем отгонки абсорбента в реклаймере по существующим методикам.A regenerated absorbent solution containing water-soluble sulfides and / or polysulfides is returned to the hydrocarbon liquid purification process. The regenerated solution is periodically adjusted according to the concentration of ethanolamine and water-soluble sulfide and / or polysulfide. When a significant amount of sulfur and other non-regenerable compounds are accumulated in the absorbent solution, their removal is carried out by distillation of the absorbent in the reclaimer according to existing methods.

В результате очистки при указанных параметрах остаточное содержание вредных компонентов в очищенной углеводородной жидкости составляет:As a result of purification with the indicated parameters, the residual content of harmful components in the purified hydrocarbon liquid is:

Figure 00000003
Figure 00000003

Указанное содержание вредных компонентов в очищенных сжиженных углеводородных газах соответствует требованиям, предъявляемым к углеводородным жидкостям, приведенным в соответствующих ТУ и ГОСТах, и обеспечивает показатели по 1 классу при испытании на медной пластине.The specified content of harmful components in purified liquefied hydrocarbon gases meets the requirements for hydrocarbon fluids given in the relevant TU and GOST, and provides indicators for class 1 when tested on a copper plate.

Следующие примеры иллюстрируют изобретение.The following examples illustrate the invention.

Пример 1Example 1

Для оценки влияния концентрации этаноламина на степень очистки углеводородной жидкости от молекулярной серы, выполнены эксперименты по очистке гексана водным раствором этаноламина различной концентрации, содержащим 1% мас. сульфида натрия (Na2S).To assess the effect of the concentration of ethanolamine on the degree of purification of a hydrocarbon liquid from molecular sulfur, experiments were performed on the purification of hexane with an aqueous solution of ethanolamine of various concentrations containing 1% wt. sodium sulfide (Na 2 S).

Условия проведения экспериментов:Experimental conditions:

Очищаемая углеводородная жидкость - гексан, температура опыта - 40°С, время - 30 минут, соотношение фаз «углеводород: абсорбент» - 3:1. В таблице 1 приведены результаты экспериментов.The purified hydrocarbon liquid is hexane, the test temperature is 40 ° C, the time is 30 minutes, the ratio of the phases “hydrocarbon: absorbent” is 3: 1. Table 1 shows the experimental results.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Как следует из таблицы 1, эффективная очистка жидких углеводородов от молекулярной серы для этаноламинов МЭА, ДЭА и МДЭА обеспечивается при концентрации этаноламинов 18-72% мас., что для каждого этаноламина соответствует 3N - 6N растворам.As follows from table 1, the effective purification of liquid hydrocarbons from molecular sulfur for ethanolamines MEA, DEA and MDEA is ensured at a concentration of ethanolamines of 18-72% by weight, which corresponds to 3N - 6N solutions for each ethanolamine.

Пример 2Example 2

Для оценки влияния концентрации сульфидов или полисульфидов на степень очистки углеводородной жидкости от молекулярной серы выполнены эксперименты по очистке гексана 24% мас. раствором МЭА, содержащим различные концентрации сульфидов или полисульфидов.To assess the effect of the concentration of sulfides or polysulfides on the degree of purification of a hydrocarbon liquid from molecular sulfur, experiments were performed on the purification of hexane 24% wt. MEA solution containing various concentrations of sulfides or polysulfides.

Условия проведения экспериментов:Experimental conditions:

Очищаемая углеводородная жидкость - гексан, температура опыта - 40°С, время - 30 минут, соотношение фаз «углеводород: абсорбент» - 3:1. В таблице 2 приведены результаты экспериментов.The purified hydrocarbon liquid is hexane, the test temperature is 40 ° C, the time is 30 minutes, the ratio of the phases “hydrocarbon: absorbent” is 3: 1. Table 2 shows the experimental results.

Figure 00000006
Figure 00000006

Как следует из таблицы 2, 24% мас. раствор МЭА без активирующих добавок (сульфиды, полисульфиды) не обладает способностью очищать углеводородную жидкость от растворенной молекулярной серы (опыт №1). Сульфиды и полисульфиды МЭА с концентрацией 0,05% мас. в условиях эксперимента очищают гексан от молеклярной серы в недостаточной степени (опыты №2, 3). Сульфиды и полисульфиды МЭА с концентрацией более 0,2% мас. в условиях проведенного эксперимента очищают гексан от молекулярной серы до требуемых значений (опыты №№4-12).As follows from table 2, 24% wt. MEA solution without activating additives (sulfides, polysulfides) does not have the ability to purify the dissolved hydrocarbon liquid from hydrocarbon liquid (experiment No. 1). Sulfides and polysulfides of MEA with a concentration of 0.05% wt. under experimental conditions, hexane is not sufficiently purified of molecular sulfur (experiments No. 2, 3). Sulfides and polysulfides of MEA with a concentration of more than 0.2% wt. under the conditions of the experiment, hexane is purified from molecular sulfur to the required values (experiments No. 4-12).

Пример 3Example 3

В этом примере были приготовлены следующие полисульфидные композиции (ПС):In this example, the following polysulfide compositions (PS) were prepared:

- ПС (А): 15% мас. раствор полисульфидов МЭА (в перерасчете на серу) в товарном МЭА;- PS (A): 15% wt. a solution of MEA polysulfides (in terms of sulfur) in a commodity MEA;

- ПС (В): 15% мас. раствор полисульфидов МЭА (в перерасчете на серу) + 5% мас. гидроксида натрия в товарном МЭА;- PS (B): 15% wt. MEA polysulfide solution (in terms of sulfur) + 5% wt. sodium hydroxide in the marketed MEA;

- ПС (С): 15% мас. раствор полисульфидов МЭА (в перерасчете на серу) + 1% мас. сульфид натрия в товарном МЭА.- PS (C): 15% wt. MEA polysulfide solution (in terms of sulfur) + 1% wt. sodium sulfide in commercial MEA.

Условия проведения экспериментов:Experimental conditions:

Очищаемая углеводородная жидкость - гексан, содержит от 54 до 82 ppm молекулярной серы. Абсорбент - 24-30% мае. раствор МЭА с добавками полисульфидов аминов (полисульфидные композиции ПС (А), ПС (В), ПС (С)), сульфида натрия и сульфида калия без добавок. Соотношение фаз «углеводород: абсорбент» - 3:1. Температура опытов 40°С.The cleaned hydrocarbon fluid is hexane, containing from 54 to 82 ppm molecular sulfur. Absorbent - 24-30% of May. MEA solution with additives of amine polysulfides (polysulfide compositions PS (A), PS (B), PS (C)), sodium sulfide and potassium sulfide without additives. The ratio of the phases "hydrocarbon: absorbent" is 3: 1. The temperature of the experiments is 40 ° C.

Испытания проводились на бане с регулируемой температурой в трехгорлой колбе, снабженной термометром, обратным холодильником и механической мешалкой. В колбу помещали измеренное количество очищаемой углеводородной жидкости и измеренное количество абсорбента, затем включали перемешивание. Периодически (каждые 10 мин) перемешивание останавливали и отбирали пробу углеводородной жидкости на анализ. После проведения анализа на молекулярную серу пробу возвращали в колбу и продолжали перемешивание. Концентрацию серы в гексане определяли рентгенофлюоресцентным методом.The tests were carried out in a temperature-controlled bath in a three-necked flask equipped with a thermometer, reflux condenser and mechanical stirrer. A measured amount of purified hydrocarbon liquid and a measured amount of absorbent were placed in the flask, then stirring was turned on. Periodically (every 10 min), the stirring was stopped and a sample of the hydrocarbon liquid was taken for analysis. After analysis of molecular sulfur, the sample was returned to the flask and stirring was continued. The sulfur concentration in hexane was determined by x-ray fluorescence method.

Все эксперименты проводились последовательно на одном и том же оборудовании с использованием одной и той же посуды. Условия проведения экспериментов в разных опытах (скорость перемешивания, глубина погружения мешалки, температура) были одинаковы. При перемешивании всех образцов наблюдалось образование эмульсии.All experiments were carried out sequentially on the same equipment using the same dishes. The conditions of the experiments in different experiments (mixing speed, immersion depth of the stirrer, temperature) were the same. When all samples were mixed, an emulsion was observed.

В таблице 3 приведены результаты экспериментов и показана степень очистки углеводородной жидкости композициями полисульфидов и сульфидами.Table 3 shows the experimental results and shows the degree of purification of the hydrocarbon liquid by polysulfide compositions and sulfides.

Figure 00000007
Figure 00000007

Результаты, приведенные в таблице 3, показывают, что все испытанные полисульфидные композиции (полисульфиды этаноламинов ПС (А), полисульфиды этаноламинов, обработанные NaOH ПС (В), и полисульфиды этаноламинов с добавкой Na2S ПС (С)) обладают способностью очистки углеводородной жидкости от растворенной серы. В условиях эксперимента во всех случаях происходило полное удаление молекулярной серы (опыты 2, 3, 4, 5, 6, 7). Растворы МЭА, содержащие сульфиды натрия и калия с концентрацией от 0,05% мас. и более (опыты 8, 9, 10, 11), также обладают способностью очищать углеводородную жидкость от молекулярной серы. Однако, в отличие от полисульфидов, сульфиды натрия и калия не являются ингибиторами коррозии стали в аминовых растворах. При повышенных концентрациях этаноламина и повышенных температурах возможна интенсивная коррозия сталей, причем, продукты коррозии будут выводить сульфиды натрия и калия из сферы реакции, образуя нерастворимые сульфиды железа.The results shown in table 3 show that all tested polysulfide compositions (polysulfides of ethanolamines PS (A), polysulfides of ethanolamines treated with NaOH PS (B), and polysulfides of ethanolamines with the addition of Na 2 S PS (C)) have the ability to purify hydrocarbon liquids from dissolved sulfur. Under experimental conditions, in all cases, complete removal of molecular sulfur occurred (experiments 2, 3, 4, 5, 6, 7). MEA solutions containing sodium and potassium sulfides with a concentration of from 0.05% wt. and more (experiments 8, 9, 10, 11) also have the ability to purify hydrocarbon liquid from molecular sulfur. However, unlike polysulfides, sodium and potassium sulfides are not inhibitors of steel corrosion in amine solutions. At elevated concentrations of ethanolamine and elevated temperatures, intense corrosion of steels is possible, moreover, corrosion products will remove sodium and potassium sulfides from the reaction sphere, forming insoluble iron sulfides.

Пример 4Example 4

Последовательная обработка нескольких проб углеводородной жидкости, содержащих растворенную серу, одним и тем же раствором абсорбента. После полной очистки от серы органическая фаза сливалась и добавлялась новая порция очищаемого раствора.Sequential treatment of several samples of a hydrocarbon liquid containing dissolved sulfur with the same absorbent solution. After complete purification from sulfur, the organic phase was merged and a new portion of the solution to be purified was added.

Условия проведения экспериментов:Experimental conditions:

Очищаемая углеводородная жидкость - гексан, содержащий 65 ppm серы. Очищающий раствор (абсорбент) - 30% мас. раствор МЭА, содержащий 0,5% мас. полисульфидной композиции ПС (В). Соотношение фаз «углеводород: абсорбент» - 3:1. Температура опыта 40°С.The cleaned hydrocarbon fluid is hexane containing 65 ppm sulfur. Cleaning solution (absorbent) - 30% wt. MEA solution containing 0.5% wt. polysulfide composition PS (B). The ratio of the phases "hydrocarbon: absorbent" is 3: 1. The temperature of the experiment is 40 ° C.

Результаты экспериментов приведены в таблице 4.The experimental results are shown in table 4.

Figure 00000008
Figure 00000008

Как следует из таблицы 4, раствор МЭА 30% мас. концентрации, содержащий 0,5% мас. (5 г/л) полисульфидов, может неоднократно без регенерации использоваться для очистки углеводородной жидкости от молекулярной серы при содержании серы до 65 ppm.As follows from table 4, the MEA solution of 30% wt. concentration containing 0.5% wt. (5 g / l) of polysulfides can be repeatedly used without regeneration for purification of hydrocarbon liquid from molecular sulfur at a sulfur content of up to 65 ppm.

Пример 5Example 5

Для оценки сероемкости раствора этаноламина, содержащего полисульфиды этаноламинов, выполнен эксперимент очистки углеводородной жидкости, содержащей высокую концентрацию растворенной молекулярной серы.To evaluate the sulfur intensity of an ethanolamine solution containing ethanolamine polysulfides, an experiment was performed on the purification of a hydrocarbon liquid containing a high concentration of dissolved molecular sulfur.

Условия проведения эксперимента:The conditions of the experiment:

Очищаемая углеводородная жидкость - гексан, содержащий более 0,1% мас. растворенной молекулярной серы. Очищающий раствор - 30% раствор МЭА, содержащий 0,5% мас. (5 г/л) полисульфидной композиции ПС (В). Соотношение фаз «углеводород: абсорбент» - 3:1. Температура опыта 40°С.The purified hydrocarbon liquid is hexane containing more than 0.1% wt. dissolved molecular sulfur. The cleaning solution is a 30% MEA solution containing 0.5% wt. (5 g / l) polysulfide composition PS (B). The ratio of the phases "hydrocarbon: absorbent" is 3: 1. The temperature of the experiment is 40 ° C.

Результаты эксперимента приведены в таблице 5.The experimental results are shown in table 5.

Figure 00000009
Figure 00000009

Как следует из таблицы 5, раствор МЭА 30% мас. концентрации, содержащий 0,5% мас. (5 г/л) полисульфидов способен очищать углеводородные жидкости с высоким содержанием молекулярной серы, но для этого требуется более длительное время контакта или увеличение концентрации этаноламина, концентрации полисульфидов, или увеличение соотношения абсорбент-углеводородная жидкость.As follows from table 5, the MEA solution of 30% wt. concentration containing 0.5% wt. (5 g / l) polysulfides can purify hydrocarbon liquids with a high molecular sulfur content, but this requires a longer contact time or an increase in ethanolamine concentration, polysulfide concentration, or an increase in the absorbent-hydrocarbon liquid ratio.

Пример 6Example 6

Эксперименты были проведены на стендовой установке, включающей емкость реактора и центробежный насос, который использовался для создания движения рабочих сред и как вихревой механизм для их интенсивного перемешивания.The experiments were carried out on a bench installation including a reactor vessel and a centrifugal pump, which was used to create the movement of working media and as a vortex mechanism for their intensive mixing.

На первом этапе эксперимента в качестве модельной среды использовался гексан с растворенной в нем молекулярной серой (~ 20…40 ppm). В качестве абсорбента использовался 24% мас. раствор МЭА, содержащий 1% мас. сульфида натрия и имеющий степень насыщения углекислым газом 0,1 Моль CO2/Моль МЭА.At the first stage of the experiment, hexane with molecular sulfur dissolved in it (~ 20 ... 40 ppm) was used as a model medium. As the absorbent was used 24% wt. MEA solution containing 1% wt. sodium sulfide and having a degree of saturation with carbon dioxide of 0.1 mol of CO 2 / mol of MEA.

Был проведен ряд тестовых экспериментов при температурах 40…47°С со временем перемешивания от 6 до 12 минут. Соотношение фаз «углеводород: абсорбент» составляло 3,5:1. В результате экспериментов содержание молекулярной серы в очищенном гексане снижалось до отсутствия. Таким образом, данный способ позволил добиться глубокой степени очистки углеводородной жидкости. Наблюдения показали, что в данном случае образуется эмульсия «углеводородная жидкость - абсорбент», которая достаточно быстро распадается.A series of test experiments was carried out at temperatures of 40 ... 47 ° C with a mixing time of 6 to 12 minutes. The hydrocarbon: absorbent phase ratio was 3.5: 1. As a result of the experiments, the molecular sulfur content in purified hexane was reduced to absence. Thus, this method allowed to achieve a deep degree of purification of a hydrocarbon liquid. Observations showed that in this case, an emulsion is formed "hydrocarbon liquid - absorbent", which quickly disintegrates.

На втором этапе при помощи такой же схемы, как на стендовой установке, были проведены эксперименты, в которых в качестве очищаемой углеводородной жидкости использовались сжиженные углеводородные газы. В этом случае установка была выполнена в металле для работы с давлениями, соответствующими сжиженным углеводородным газам при рабочих температурах. Емкость реактора, снабженного стеклом Клинкера (для визуального контроля перемешивания фаз), имела объем 400 мл. Для приближения к реальным условиям в углеводородную среду помимо молекулярной серы добавлялся сероводород в количестве до 100 ppm, а абсорбент насыщался диоксидом углерода. После проведения абсорбционной очистки сжиженный углеводородный газ, отделенный от абсорбента, промывали дистиллированной водой и обрабатывали (осушали) этиленгликолем. Степень и качество очистки сжиженного углеводородного газа дополнительно контролировали по медной пластинке в соответствии с методикой ГОСТ 21443 и ASTM D-1838-03. По аналогичной методике были проведены эксперименты по очистке от молекулярной серы ШФЛУ, полученной на одном из ГПЗ. Результаты экспериментов приведены в таблице 6.At the second stage, using the same scheme as at the bench installation, experiments were carried out in which liquefied hydrocarbon gases were used as a cleaned hydrocarbon liquid. In this case, the installation was performed in metal to work with pressures corresponding to liquefied hydrocarbon gases at operating temperatures. The capacity of the reactor equipped with Clinker glass (for visual control of phase mixing) had a volume of 400 ml. To approach real conditions, in addition to molecular sulfur, hydrogen sulfide in an amount of up to 100 ppm was added to the hydrocarbon medium, and the absorbent was saturated with carbon dioxide. After the absorption cleaning, the liquefied hydrocarbon gas separated from the absorbent was washed with distilled water and treated (dried) with ethylene glycol. The degree and quality of purification of liquefied petroleum gas was additionally controlled by a copper plate in accordance with the methods of GOST 21443 and ASTM D-1838-03. By a similar technique, experiments were conducted on the purification of molecular sulfur BFLH obtained at one of the gas processing facilities. The experimental results are shown in table 6.

Figure 00000010
Figure 00000010

Из данных, приведенных в таблице 6, можно сделать вывод, что использование заявленного способа позволяет не только эффективно очищать сжиженные углеводородные газы, такие как пропан, пропан-бутан и ШФЛУ (ЭШФЛУ), но и обеспечивать качество очищенного продукта при соблюдении заявленных в способе условий по первому классу при испытаниях на медной пластинке.From the data shown in table 6, we can conclude that the use of the claimed method allows not only to efficiently purify liquefied petroleum gases, such as propane, propane-butane and BFLH (ESHLF), but also to ensure the quality of the purified product subject to the conditions stated in the method first class when tested on a copper plate.

Проведение экспериментов на стендовой установке, обеспечивающей эффективное перемешивание и взаимодействие углеводородной фазы и абсорбента, позволило значительно сократить время, необходимое для очистки углеводородов, по сравнению с экспериментами, проводимыми в колбе с мешалкой.Carrying out experiments on a bench installation, which provides efficient mixing and interaction of the hydrocarbon phase and the absorbent, significantly reduced the time required for purification of hydrocarbons, compared with experiments conducted in a flask with a stirrer.

Пример 7Example 7

Очищаемая углеводородная жидкость - гексан, содержащий молекулярную серу в количестве 77 ppm. Абсорбент - водный 24% раствор МЭА, содержащий 0,2% мас. растворенного сульфида натрия и 0,5-10% (мас.) гидроксида натрия. Соотношение фаз «углеводород: абсорбент» - 3:1. Температура очистки 40°С. Время перемешивания 5-30 минут.The cleaned hydrocarbon liquid is hexane containing 77 ppm molecular sulfur. The absorbent is an aqueous 24% MEA solution containing 0.2% wt. dissolved sodium sulfide and 0.5-10% (wt.) sodium hydroxide. The ratio of the phases "hydrocarbon: absorbent" is 3: 1. Cleaning temperature 40 ° C. Mixing time 5-30 minutes.

Для возможности более точного определения влияния добавления в раствор абсорбента гидроксида натрия на степень очистки от молекулярной серы, концентрация сульфида натрия была принята 0,2% мас., что позволило во всех опытах увеличить время очистки и выявить полученную зависимость.In order to more accurately determine the effect of adding sodium hydroxide to the absorbent solution on the degree of purification from molecular sulfur, the concentration of sodium sulfide was taken to be 0.2 wt%, which made it possible to increase the purification time in all experiments and reveal the resulting dependence.

В таблице 7 показано влияние гидроксида натрия на степень очистки от молекулярной серы.Table 7 shows the effect of sodium hydroxide on the degree of purification from molecular sulfur.

Figure 00000011
Figure 00000011

Как следует из таблицы 7, добавление в раствор этаноламина, содержащего сульфид натрия, гидроксида натрия оказывает существенное влияние на очистку гексана от молекулярной серы при содержании гидроксида натрия в абсорбенте в количестве до 5% мас.As follows from table 7, the addition of ethanolamine containing sodium sulfide, sodium hydroxide to the solution has a significant effect on the purification of hexane from molecular sulfur at a content of sodium hydroxide in the absorbent in an amount of up to 5% wt.

Пример 8Example 8

Для определения влияния катализаторов межфазного переноса на очистку углеводородной жидкости от молекулярной серы проведены эксперименты по введению в раствор абсорбента катализатора - триэтилбензиламмоний хлорида (ТЭБАХ).To determine the effect of phase transfer catalysts on the purification of hydrocarbon liquid from molecular sulfur, experiments were carried out to introduce triethylbenzylammonium chloride (TEBAC) into the absorbent solution.

Условия проведения экспериментов:Experimental conditions:

Очищаемая углеводородная жидкость - гексан, содержащий молекулярную серу в количестве 77 ppm. Абсорбент - водный 24% мас. раствор МЭА, содержащий 0,2% мас. растворенного сульфида натрия и 0,01-2% мас. ТЭБАХ. Соотношение фаз «углеводород: абсорбент» - 3:1. Температура очистки 40°С.The cleaned hydrocarbon liquid is hexane containing 77 ppm molecular sulfur. Absorbent - water 24% wt. MEA solution containing 0.2% wt. dissolved sodium sulfide and 0.01-2% wt. TEBAH. The ratio of the phases "hydrocarbon: absorbent" is 3: 1. Cleaning temperature 40 ° C.

В таблице 8 приведены результаты экспериментов.Table 8 shows the experimental results.

Figure 00000012
Figure 00000012

По результатам, представленным в таблице 8, можно сделать вывод, что добавление катализатора межфазного переноса в раствор абсорбента оказывает влияние на очистку углеводородной жидкости от молекулярной серы в количестве до 1% мас.According to the results presented in table 8, we can conclude that the addition of a phase transfer catalyst to the absorbent solution affects the purification of hydrocarbon liquid from molecular sulfur in an amount of up to 1% wt.

Claims (4)

1. Способ очистки сжиженных углеводородных газов от молекулярной серы, сернистых соединений и диоксида углерода, включающий смешение углеводородной жидкости с абсорбентом, содержащим сульфиды и/или полисульфиды, с образованием после завершения смешивания двухфазного слоя, состоящего из водного слоя абсорбента, содержащего извлеченные из очищаемой углеводородной жидкости указанные компоненты, и слоя очищенной углеводородной жидкости с пониженным содержанием указанных компонентов, отличающийся тем, что в качестве абсорбента используют водный раствор этаноламина с концентрацией 18-72 мас.%, содержащий водорастворимые сульфиды и/или полисульфиды, выбираемые из ряда: сульфиды и/или полисульфиды щелочных, щелочноземельных металлов, аммония, а также этаноламинов, при этом концентрация сульфидов и/или полисульфидов в водном растворе этаноламина составляет не менее 0,05 мас.%, смешение углеводородной жидкости с абсорбентом осуществляют в количестве, необходимом для образования после завершения смешивания водного слоя абсорбента, содержащего извлеченные из очищаемой углеводородной жидкости молекулярную серу, сернистые соединения и диоксид углерода, и слоя углеводородной жидкости с отсутствием или пониженным содержанием молекулярной серы, сернистых соединений и диоксида углерода, который затем декантируют от водного слоя абсорбента с получением очищенного продукта.1. The method of purification of liquefied hydrocarbon gases from molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide, comprising mixing a hydrocarbon liquid with an absorbent containing sulfides and / or polysulfides, with the formation after mixing of a two-phase layer consisting of an aqueous layer of absorbent containing extracted from the purified hydrocarbon liquid specified components, and a layer of purified hydrocarbon liquid with a reduced content of these components, characterized in that as an absorbent using an aqueous solution of ethanolamine with a concentration of 18-72 wt.% containing water-soluble sulfides and / or polysulfides selected from the series: sulfides and / or polysulfides of alkali, alkaline earth metals, ammonium, and ethanolamines, while the concentration of sulfides and / or polysulfides in an aqueous solution of ethanolamine is not less than 0.05 wt.%, the mixture of the hydrocarbon liquid with the absorbent is carried out in an amount necessary for the formation, after completion of mixing, of the aqueous layer of the absorbent containing extracted from the purified carbohydrate foreign liquid, molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide, and a layer of hydrocarbon liquid with no or reduced content of molecular sulfur, sulfur compounds and carbon dioxide, which is then decanted from the aqueous absorbent layer to obtain a purified product. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этаноламины в водном растворе выбирают из ряда: моноэтаноламин, диэтаноламин, метилдиэтаноламин.2. The method according to p. 1, characterized in that the ethanolamines in the aqueous solution are selected from the series: monoethanolamine, diethanolamine, methyldiethanolamine. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в состав абсорбента вводят гидроксиды щелочных металлов в количестве не более 5 мас.%.3. The method according to p. 1, characterized in that the composition of the absorbent injected alkali metal hydroxides in an amount of not more than 5 wt.%. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в состав абсорбента вводят катализаторы межфазного переноса, такие как: четвертичные аммонийные соли, фосфониевые соли, в количестве не более 1 мас.%.4. The method according to p. 1, characterized in that the phase-transfer catalysts are introduced into the absorbent, such as: quaternary ammonium salts, phosphonium salts, in an amount of not more than 1 wt.%.
RU2019107421A 2019-03-14 2019-03-14 Method of purifying liquefied hydrocarbon gases from molecular sulphur, sulphur compounds and carbon dioxide RU2698793C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019107421A RU2698793C1 (en) 2019-03-14 2019-03-14 Method of purifying liquefied hydrocarbon gases from molecular sulphur, sulphur compounds and carbon dioxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019107421A RU2698793C1 (en) 2019-03-14 2019-03-14 Method of purifying liquefied hydrocarbon gases from molecular sulphur, sulphur compounds and carbon dioxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2698793C1 true RU2698793C1 (en) 2019-08-30

Family

ID=67851400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019107421A RU2698793C1 (en) 2019-03-14 2019-03-14 Method of purifying liquefied hydrocarbon gases from molecular sulphur, sulphur compounds and carbon dioxide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2698793C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5160045A (en) * 1991-06-17 1992-11-03 Exxon Research And Engineering Company Process for removing elemental sulfur from fluids
RU2053012C1 (en) * 1989-11-01 1996-01-27 Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа Method for cleaning gas from acid components
RU2069081C1 (en) * 1993-10-06 1996-11-20 Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" Process for cleaning gas from acid components
RU2412745C1 (en) * 2009-08-19 2011-02-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" Method of cleaning gas of acid components
RU2492213C1 (en) * 2012-01-26 2013-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Лукойл-Пермнефтеоргсинтез" Method for treatment of light hydrocarbon fractions
RU2676055C1 (en) * 2018-03-06 2018-12-25 Акционерное общество "НИПИгазпереработка" (АО "НИПИГАЗ") Installation of complex purification of light-weighted hydrocarbon fractions

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2053012C1 (en) * 1989-11-01 1996-01-27 Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа Method for cleaning gas from acid components
US5160045A (en) * 1991-06-17 1992-11-03 Exxon Research And Engineering Company Process for removing elemental sulfur from fluids
RU2069081C1 (en) * 1993-10-06 1996-11-20 Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" Process for cleaning gas from acid components
RU2412745C1 (en) * 2009-08-19 2011-02-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" Method of cleaning gas of acid components
RU2492213C1 (en) * 2012-01-26 2013-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Лукойл-Пермнефтеоргсинтез" Method for treatment of light hydrocarbon fractions
RU2676055C1 (en) * 2018-03-06 2018-12-25 Акционерное общество "НИПИгазпереработка" (АО "НИПИГАЗ") Installation of complex purification of light-weighted hydrocarbon fractions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5674377A (en) Method of treating sour gas and liquid hydrocarbon
RU2080909C1 (en) Method of selectively reducing hydrogen sulfide and/or organic sulfide content in gaseous and/or liquid streams
AU719046B2 (en) Bisoxazolidine hydrogen sulfide scavenger
CN111356514A (en) Composition and method for eliminating hydrogen sulfide and mercaptan
CA2758668A1 (en) Non-nitrogen sulfide sweeteners
RU2302523C1 (en) Hydrogen sulfide and/or light-weight mercaptan neutralizing agent and method of neutralizer usage
CA2177408C (en) Abatement of hydrogen sulfide with an aldehyde ammonia trimer
RU2698793C1 (en) Method of purifying liquefied hydrocarbon gases from molecular sulphur, sulphur compounds and carbon dioxide
RU2619930C1 (en) Method of cleaning hydrocarbonic media from hydrocarbon and mercaptanes
CA3082107C (en) Nitrogen-free hydrogen sulfide scavengers
RU2290427C1 (en) Neutralizing agent of sulfurous compounds in petroleum, petroleum field media, petroleum pool waters and drilling fluids
EP3512924B1 (en) Use of compositions having a content of condensation product of 1-aminopropan-2-ol and formaldehyde in the removal of sulphur compounds from process streams
RU2517709C1 (en) Hydrogen sulphide neutraliser and method for use thereof
RU2220756C2 (en) Hydrogen sulfide-containing crude oil pretreatment process
RU2230095C1 (en) Method of removing hydrogen sulfide from crude oil
EP3124095B1 (en) Control of carbonyl sulfide with sodium borohydride in caustic towers for petroleum/petrochemical processes
RU2641910C1 (en) Process of cleaning hydrocarbon media from h2s and/or mercaptanes
RU2087520C1 (en) Method of demercaptanization of petroleum, petroleum derivatives, and gas condensate
Mohammed et al. Experimental study and evaluation of heavy crude oil desulfurization process using combination of Alkalines Solutions and Catalytic Oxidative
RU2218974C1 (en) A method of preparation of hydrogen sulfide- and mercaptan-bearing petroleum for transportation
RU2241684C1 (en) Reagents for removing hydrogen sulfide and mercaptans from gases, cruse oil, petroleum products, formation water, and drilling fluids
RU2753752C1 (en) Composition for neutralization of hydrogen sulfide and light mercaptans in hydrocarbon media
RU2262975C1 (en) Method of preparation of hydrogen sulfide-containing oil
RU2235753C1 (en) Petroleum processing method
RU2791535C2 (en) Compositions and methods for removing hydrogen sulfide and other contaminants from liquids based on hydrocarbons and aqueous solutions