RU2812557C1 - Method for producing carbon sorbent for purifying naphtha from sulphur-comprising compounds - Google Patents
Method for producing carbon sorbent for purifying naphtha from sulphur-comprising compounds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2812557C1 RU2812557C1 RU2023118507A RU2023118507A RU2812557C1 RU 2812557 C1 RU2812557 C1 RU 2812557C1 RU 2023118507 A RU2023118507 A RU 2023118507A RU 2023118507 A RU2023118507 A RU 2023118507A RU 2812557 C1 RU2812557 C1 RU 2812557C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- hour
- temperature
- activation
- naphtha
- Prior art date
Links
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 title claims abstract description 34
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 13
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- SZQUEWJRBJDHSM-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate;nonahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O SZQUEWJRBJDHSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 11
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 9
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 19
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 2
- JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N aluminium nitrate Inorganic materials [Al+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Inorganic materials [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 10
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 6
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical class [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004690 nonahydrates Chemical class 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 2
- -1 theophene compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical class [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical class [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N dimethylbenzylamine Chemical compound CN(C)CC1=CC=CC=C1 XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- INBDPOJZYZJUDA-UHFFFAOYSA-N methanedithiol Chemical class SCS INBDPOJZYZJUDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 150000003577 thiophenes Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения углеродного сорбента для очистки нафты от серосодержащих соединений (ССС) на основе промышленных отходов, а именно нефтяного кокса, импрегнированного водными растворами нонагидратов нитратов цинка, алюминия или железа (III).The invention relates to a method for producing a carbon sorbent for purifying naphtha from sulfur-containing compounds (SCC) based on industrial waste, namely petroleum coke impregnated with aqueous solutions of zinc, aluminum or iron (III) nitrate nonahydrates.
Предлагается сорбент с высокой сероемкостью для глубокой очистки легкой нафты от серосодержащих соединений, в том числе от теофеновых соединений, которые оказывают коррозионное действие на нефтяные трубопроводы и детали машин, а так же негативно влияют на экологию. Это стало причиной проведения процесса сероочистки как обязательного этапа подготовки нефтяного топлива.A sorbent with high sulfur capacity is proposed for deep purification of light naphtha from sulfur-containing compounds, including theophene compounds, which have a corrosive effect on oil pipelines and machine parts, and also negatively affect the environment. This became the reason for carrying out the desulfurization process as a mandatory stage in the preparation of petroleum fuel.
Известен способ очистки нефти, нефтепродуктов и газоконденсата от меркаптанов путем обработки их при температуре 0-90°С смесью азотной кислоты и соединений, выбранных из ряда: моноэтаноламин, диметилбензиламин, гексаметилендиамин, диметилформамид, карбамид, диоксан и этиленгликоль [Патент РФ №2087520]. Соотношение азотной кислоты и соединений (образующих с ней соли), выбранных из вышеуказанного ряда, варьируют в пределах: 1:(0,5-2,0). Азотную кислоту используют в количестве 0,05-1,0 моль на 1 моль меркаптановой серы.There is a known method for purifying oil, petroleum products and gas condensate from mercaptans by treating them at a temperature of 0-90°C with a mixture of nitric acid and compounds selected from the range: monoethanolamine, dimethylbenzylamine, hexamethylenediamine, dimethylformamide, urea, dioxane and ethylene glycol [RF Patent No. 2087520]. The ratio of nitric acid and compounds (forming salts with it) selected from the above series varies within the range: 1: (0.5-2.0). Nitric acid is used in an amount of 0.05-1.0 mol per 1 mol of mercaptan sulfur.
В качестве недостатков данного способа следует отметить:The disadvantages of this method should be noted:
- безвозвратные потери дорогостоящей азотной кислоты (восстанавливается до азота и воды);- irreversible losses of expensive nitric acid (reduced to nitrogen and water);
- низкие скорости демеркаптанизации (от 10 минут до 7-10 суток);- low rates of demercaptanization (from 10 minutes to 7-10 days);
- вредные условия труда;- harmful working conditions;
- загрязнения атмосферного воздуха парами азотной кислоты;- atmospheric air pollution with nitric acid vapors;
- необходимость утилизации данного растворителя.- the need to dispose of this solvent.
Также известен способ очистки углеводородов при отсутствии доступа воздуха составом, содержащим алкоксид или гидроксид четвертичного аммония в присутствии металла с высокой степенью окисления, в качестве которого используют кобальт, железо, хром и/или никель [ЕАПО 016758], выполняющего роль катализатора. Несмотря на относительное улучшение показателей по глубине очистки от меркаптанов с участием вышеназванных металлов по сравнению с известными способами очистки с использованием лишь гидроксидов четвертичного аммония [Патенты US №5840177 и US №6013175], данный способ все же не избавляет от главных недостатков, которые присущи при использовании четвертичных аммониевых оснований: высокими удельными затратами на дорогостоящий реагент и недостаточной скоростью нейтрализации меркаптанов. Этоксиды и гидроксиды четвертичных аммониевых солей являются дорогостоящими и не производятся в отечественной промышленности. Расход таких поглотителей в пересчете на массу, даже в случае стехиометрии реакции на практике, означает 10 ppm поглотителя и выше на 1 ррm меркаптановой серы, что делает этот способ очистки слишком затратным.There is also a known method for purifying hydrocarbons in the absence of air access with a composition containing quaternary ammonium alkoxide or hydroxide in the presence of a metal with a high degree of oxidation, which uses cobalt, iron, chromium and/or nickel [EAPO 016758], which acts as a catalyst. Despite the relative improvement in the depth of purification from mercaptans involving the above metals compared to known purification methods using only quaternary ammonium hydroxides [US Patents No. 5840177 and US No. 6013175], this method still does not eliminate the main disadvantages that are inherent in the use of quaternary ammonium bases: high specific costs for an expensive reagent and insufficient speed of neutralization of mercaptans. Ethoxides and hydroxides of quaternary ammonium salts are expensive and are not produced in the domestic industry. The consumption of such absorbers in terms of mass, even in the case of reaction stoichiometry in practice, means 10 ppm of absorbent and higher by 1 ppm of mercaptan sulfur, which makes this purification method too expensive.
Существует способ очистки от серосодержащих соединений нейтрализаторами на основе формальдегида или его производных со спиртами и/или мочевиной, аммиаком или органическими аминами [Патенты RU №2522459, RU №2517709, RU №2510615, RU №2160761, RU №2348679, RU №2118649, RU №2107085, RU №2246342, RU №2318864, RU №2470988 и US №20130126429 А1]. Общими недостатками этих методов являются экологические и санитарные проблемы, связанные с использованием высокотоксичного формальдегида, идентифицированного как канцерогенное вещество, и образование дурно пахнущих продуктов реакций тиоловой природы (полутиомеркаптали и тиомеркаптали, производные метилендитиола). Другим существенным недостатком данного способа является накопление продуктов реакций сероводорода с формальдегидом - трудноудаляемых отложений в трубах и резервуарах, а также недостаточная эффективность очистки от меркаптанов.There is a method of purification from sulfur-containing compounds with neutralizers based on formaldehyde or its derivatives with alcohols and/or urea, ammonia or organic amines [Patents RU No. 2522459, RU No. 2517709, RU No. 2510615, RU No. 2160761, RU No. 2348679, RU No. 2118649, RU No. 2107085, RU No. 2246342, RU No. 2318864, RU No. 2470988 and US No. 20130126429 A1]. Common disadvantages of these methods are environmental and sanitary problems associated with the use of highly toxic formaldehyde, identified as a carcinogen, and the formation of foul-smelling reaction products of thiol nature (hemimercaptals and thiomercaptals, derivatives of methylene dithiol). Another significant disadvantage of this method is the accumulation of reaction products of hydrogen sulfide with formaldehyde - difficult-to-remove deposits in pipes and tanks, as well as the insufficient efficiency of purification from mercaptans.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков, взятым авторами за прототип [Патент CN №111375375], является способ получения адсорбента по очистке от ССС, включающий измельчение нефтяного кокса, смешивание нефтяного кокса с активными компонентами (оксиды цинка, железа или меди), вспомогательными компонентами (оксиды кобальта, марганца или молибдена) и активирующим агентом (гидроксиды калия или натрия), его активацию, промывку до рН 6-7, сушку и активацию сорбента водяным паром.The closest technical solution in terms of the set of essential features, taken by the authors as a prototype [CN Patent No. 111375375], is a method for obtaining an adsorbent for purification from carbon dioxide, including grinding petroleum coke, mixing petroleum coke with active components (zinc, iron or copper oxides), auxiliary components (oxides of cobalt, manganese or molybdenum) and an activating agent (potassium or sodium hydroxides), its activation, washing to pH 6-7, drying and activation of the sorbent with water vapor.
В качестве недостатков прототипа следует отметить многостадийность процесса, использование растворов кислот и щелочей; получение слабощелочных вод после промывки сорбента; отсутствие количественных показателей сероочистки нефти.The disadvantages of the prototype include the multi-stage process, the use of solutions of acids and alkalis; obtaining slightly alkaline waters after washing the sorbent; lack of quantitative indicators of oil desulfurization.
Задачей настоящего изобретения является упростить процесс очистки нафты от ССС и повысить эффективность получаемого при этом сорбента.The objective of the present invention is to simplify the process of purifying naphtha from SSS and increasing the efficiency of the resulting sorbent.
Поставленная задача решается следующим образом. Предложен способ получения углеродного сорбента для очистки нафты от серосодержащих соединений, включающий измельчение нефтяного кокса, его активацию водяным паром и сушку сорбента, который отличается тем, что активацию сорбента водяным паром проводят в две стадии: первоначально при нагревании от 200 до 600°С в течение 2,5 часов с последующим подъемом температуры в течение часа до 700°С и выдержкой при данной температуре в течение одного часа, затем поднимают температуру до 1100°С со скоростью 100°С/час и выдерживают при ней в течение одного часа, после активации проводят импрегнирование сорбента 5%-м водным раствором нонагидрата нитрата цинка, алюминия или железа (III) с последующей сушкой сорбента при 500°С в течение двух часов.The problem is solved as follows. A method has been proposed for producing a carbon sorbent for purifying naphtha from sulfur-containing compounds, including grinding petroleum coke, its activation with water vapor and drying the sorbent, which differs in that the activation of the sorbent with water vapor is carried out in two stages: initially by heating from 200 to 600°C for 2.5 hours, followed by raising the temperature over an hour to 700°C and holding at this temperature for one hour, then raising the temperature to 1100°C at a rate of 100°C/hour and holding at it for one hour, after activation the sorbent is impregnated with a 5% aqueous solution of zinc, aluminum or iron (III) nitrate nonahydrate, followed by drying the sorbent at 500°C for two hours.
Используемые растворы нитратов вышеназванных металлов активно взаимодействуют с тиофеновыми соединениями, способствуя глубокому очищению нафты от ССС: от 10 ppm до 0,5 ppm. Причем в качестве сырьевых компонентов применяют промышленные отходы, обладающие низкой себестоимостью и широкой распространенностью.The solutions of nitrates of the above metals used actively interact with thiophene compounds, promoting deep purification of naphtha from CSS: from 10 ppm to 0.5 ppm. Moreover, industrial wastes, which are low cost and widespread, are used as raw materials.
Ниже приведен пример получения углеродного сорбента на основе нефтяного кокса, импрегнированного нонагидратами нитратов цинка, алюминия или железа (III).Below is an example of the preparation of a carbon sorbent based on petroleum coke impregnated with nonahydrates of zinc, aluminum or iron (III) nitrates.
Нефтяной кокс (СТО 78689379-03-2016) измельчают, после чего проводят поэтапную активацию в две стадии:Petroleum coke (STO 78689379-03-2016) is crushed, after which step-by-step activation is carried out in two stages:
- нагрев нефтяного кокса от 200°С до 600°С в течение 2,5 часов. Далее температуру поднимают до 700°С в течение 1 часа, после достижения необходимой температуры сорбент выдерживают 1 час.- heating petroleum coke from 200°C to 600°C for 2.5 hours. Next, the temperature is raised to 700°C for 1 hour; after reaching the required temperature, the sorbent is kept for 1 hour.
- поднимают температуру от 700°С до 1100°С со скоростью 100°С в час. При достижении 1100°С сорбент выдерживают в течение 1 часа и обрабатывают паром.- raise the temperature from 700°C to 1100°C at a rate of 100°C per hour. When reaching 1100°C, the sorbent is kept for 1 hour and treated with steam.
Далее 100 г активированного углеродного сорбента, полученного при выше указанных условиях, погружают в 5%-ые водные растворы нонагидратов нитратов цинка, алюминия или железа (III) на 2-3 часа. После контактирования сорбента с нонагидратами нитратов цинка, алюминия или железа (III) его подвергают сушке при температуре 500°С в течение 2 часов. Для исключения отходов, выделяющихся при сушке и термостатировании, окислы азота улавливают в поглотительных склянках, заполненных водой, до достижения концентрации азотной кислоты 25-30% (в промышленных абсорберах концентрация кислоты достигает 40-45%).Next, 100 g of activated carbon sorbent, obtained under the above conditions, is immersed in 5% aqueous solutions of zinc, aluminum or iron (III) nitrate nonahydrates for 2-3 hours. After contacting the sorbent with nonahydrates of zinc, aluminum or iron (III) nitrates, it is dried at a temperature of 500°C for 2 hours. To eliminate waste released during drying and temperature control, nitrogen oxides are captured in absorption flasks filled with water until the concentration of nitric acid reaches 25-30% (in industrial absorbers the acid concentration reaches 40-45%).
В таблице 1 представлены сравнительные характеристики способов получения углеродного сорбента по методике прототипа и по разработанному способу.Table 1 presents comparative characteristics of methods for producing carbon sorbent using the prototype method and the developed method.
Как видно из таблицы 1 предлагаемый способ получения углеродного сорбента содержит меньшее количество стадий, не требует применения агрессивных химических реактивов, не приводит к образованию слабощелочных промывных вод, к тому же прост в аппаратурном оформлении и не требует специфического оборудования.As can be seen from Table 1, the proposed method for producing carbon sorbent contains a smaller number of stages, does not require the use of aggressive chemicals, does not lead to the formation of slightly alkaline wash waters, and is also simple in instrumentation and does not require specific equipment.
Ниже приведен пример проведения очистки легкой нафты от ССС с применением углеродного сорбента, импрегнированного нонагидратами нитратов цинка, алюминия или железа (III).Below is an example of the purification of light naphtha from SSS using a carbon sorbent impregnated with nonahydrates of zinc, aluminum or iron (III) nitrates.
Полученный сорбент, импрегнированный нонагидратом нитрата цинка, алюминия или железа (III), помещали в колонку, которую подсоединяли к насосу. Конец трубки насоса погружали в приемную емкость с легкой нафтой. Исходная концентрация ССС в легкой нафте составляла 10 ррм. Очищенную легкую нафту собирали в приемную емкость. Скорость вращения ротора насоса составляла 10 об/мин, масса сорбента 22 г, объем фильтрата 300 мл.The resulting sorbent, impregnated with zinc, aluminum or iron (III) nitrate nonahydrate, was placed in a column, which was connected to a pump. The end of the pump tube was immersed in a receiving container containing light naphtha. The initial concentration of SSS in light naphtha was 10 ppm. The purified light naphtha was collected in a receiving container. The pump rotor speed was 10 rpm, the sorbent mass was 22 g, and the filtrate volume was 300 ml.
Результаты очистки легкой нафты от серосодержащих соединений приведены в таблице 2.The results of purification of light naphtha from sulfur-containing compounds are given in Table 2.
Как видно из таблицы 2, нефтяной кокс, импрегнированный 5%-м водным раствором нонагидрата нитрата цинка, алюминия или железа (III) общей формулой Ме(NO3)2⋅9H2O, где Me - Zn, AT или Fe (III), позволяет снизить концентрацию ССС в легкой нафте в 33 раза.As can be seen from Table 2, petroleum coke impregnated with a 5% aqueous solution of zinc, aluminum or iron (III) nitrate nonahydrate with the general formula Me(NO3)2⋅9H2O, where Me - Zn, AT or Fe (III), allows you to reduce the concentration of SSS in light naphtha by 33 times.
Данное техническое решение позволяет получить углеродсодержащий сорбент, используя простое аппаратурное оформление, меньшее количество стадий и легко может реализоваться в производственном масштабе. К тому же в качестве исходного сырья можно использовать отходы нефтеперерабатывающей промышленности и недорогие химические реактивы, что формирует его низкую себестоимость.This technical solution makes it possible to obtain a carbon-containing sorbent using simple equipment, fewer stages and can easily be implemented on a production scale. In addition, waste from the oil refining industry and inexpensive chemicals can be used as feedstock, which results in its low cost.
Таким образом, заявленное техническое решение удовлетворяет критериям патентоспособности: новизне, изобретательскому уровню и промышленной применимости.Thus, the claimed technical solution satisfies the patentability criteria: novelty, inventive step and industrial applicability.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2812557C1 true RU2812557C1 (en) | 2024-01-30 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2064429C1 (en) * | 1992-04-09 | 1996-07-27 | Владимир Васильевич Стрелко | Carbon sorbent and method for its production |
| US5840177A (en) * | 1994-03-03 | 1998-11-24 | Baker Hughes Incorporated | Quaternary ammonium hydroxides as mercaptan scavengers |
| RU2450224C2 (en) * | 2007-02-06 | 2012-05-10 | Уде Гмбх | Method and device for drying powdered fuels, mostly fuels supplied for gasification |
| US20130126429A1 (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-23 | General Electric Company | Amine sulfide scavengers, methods of using, and methods of making |
| CN111375375A (en) * | 2018-12-29 | 2020-07-07 | 中国石油化工股份有限公司 | Desulfurization adsorbent and preparation method thereof |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2064429C1 (en) * | 1992-04-09 | 1996-07-27 | Владимир Васильевич Стрелко | Carbon sorbent and method for its production |
| UA15838C2 (en) * | 1992-04-09 | 1997-06-30 | Володимир Васильович Стрєлко | Carbon sorbent and method for its preparation |
| US5840177A (en) * | 1994-03-03 | 1998-11-24 | Baker Hughes Incorporated | Quaternary ammonium hydroxides as mercaptan scavengers |
| RU2450224C2 (en) * | 2007-02-06 | 2012-05-10 | Уде Гмбх | Method and device for drying powdered fuels, mostly fuels supplied for gasification |
| US20130126429A1 (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-23 | General Electric Company | Amine sulfide scavengers, methods of using, and methods of making |
| CN111375375A (en) * | 2018-12-29 | 2020-07-07 | 中国石油化工股份有限公司 | Desulfurization adsorbent and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1189682A (en) | Sulfur removal from a gas stream | |
| RU2500476C2 (en) | Method of regeneration of catalysts for processing hydrocarbons | |
| KR20120020141A (en) | Method of scavenging hydrogen sulfide from hydrocarbon stream | |
| RU2404175C2 (en) | Two-component hydrogen sulphide scavenger and preparation method thereof | |
| WO2007028539A1 (en) | Process for the removal in continuous of hydrogen sulfide from gaseous streams | |
| RU2812557C1 (en) | Method for producing carbon sorbent for purifying naphtha from sulphur-comprising compounds | |
| RU2406750C2 (en) | Method of oxidising mercaptans contained in hydrocarbons | |
| KR101774443B1 (en) | Liquid-form catalyst compositions for the removal of hydrogen sulfide from biogas | |
| RU2517709C1 (en) | Hydrogen sulphide neutraliser and method for use thereof | |
| RU2118649C1 (en) | Method of removing hydrogen sulfide from crude oil and gas condensate | |
| RU2370508C1 (en) | Hydrogen sulphide neutraliser and method of using said neutraliser | |
| RU2230095C1 (en) | Method of removing hydrogen sulfide from crude oil | |
| CN107694321B (en) | Normal-temperature loaded manganese hydrogen sulfide fine remover, and preparation method and application thereof | |
| RU2641910C1 (en) | Process of cleaning hydrocarbon media from h2s and/or mercaptanes | |
| CN107265417A (en) | A kind of boron defect boron nitride nanosheet and its production and use | |
| RU2241018C1 (en) | Composition for neutralization of hydrogen sulfide and light mercaptans in oil media | |
| RU2160761C1 (en) | Method of deodorizing purification of oil and gas condensate from hydrogen sulfide and mercaptans | |
| KR101597204B1 (en) | Aqueous desurfurization compositions for the removal of hydrogen sulfide from gaseous streams | |
| RU2632457C1 (en) | Method of purifying water, including oil-containing one, from sulfur compounds | |
| CN115532308B (en) | Phase transfer catalyst for removing sulfur-containing salt, and sulfur-containing salt removing method and application thereof | |
| RU2241684C1 (en) | Reagents for removing hydrogen sulfide and mercaptans from gases, cruse oil, petroleum products, formation water, and drilling fluids | |
| RU1773930C (en) | Method of regenerating exhausted mercaptide-containing alkali solution | |
| RU2698793C1 (en) | Method of purifying liquefied hydrocarbon gases from molecular sulphur, sulphur compounds and carbon dioxide | |
| CN106140138A (en) | A kind of novel oxidation-desulfurizing catalyst | |
| RU2320398C2 (en) | Method of removing hydrocarbon product from hydrogen sulfide |