Окислительное обессеривание легкого углеводородного сырья на гетерогенных катализаторах в жидкой фазе

• Автор: Аюпова, Нэля Ринатовна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 125 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Жидкофазные процессы очистки углеводородного

сырья от меркаптанов и сероводорода

1.2. Жидкофазное каталитическое окисление сульфида

и меркаптидов натрия молекулярным кислородом

1.2.1.Процессы обезвреживания сернистощелочных стоков

1.2.2. Окисление меркаптидов натрия на гетерогенном катализаторе

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Методика проведения лабораторных опытов

2.1.1. Описание манометрической установки.

2.1.2. Описание установки периодического действия для окисления меркаптида и сульфида натрия молекулярным кислородом в присутствии гетерогенного катализатора.
2.1.3. Описание установки непрерывного действия для окисления меркаптида и сульфида натрия молекулярным кислородом в присутствии гетерогенного катализатора.
2.1.4. Описание установки для изучения
стабильности работы гетерогенного катализатора
2.1.5.Экстракция меркаптанов
2.2. Подготовка исходных веществ и катализаторов
2.3. Методы анализов
2.3.1. Определение меркаптановой и сероводородной серы
2.3.2. Определение количества нанесенного на УВКО катализатора
2.3.3. Определение тиосульфата и сульфита натрия
2.3.4. Определение сульфата натрия
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЖИДКОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ МЕРКАПТИДОВ, СУЛЬФИДА НАТРИЯ В ПРИСУТСТВИИ ГЕТЕРОГЕННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ
3.1. Носители для гетерогенных фталоцианнновых катализаторов жидкофазного окисления сернистых соединений.
3.2. Гетерогеннокаталитическое окисление сульфида натрия.
3.2.1. Кинетические закономерности реакции окисления сульфида натрия в присутствиии углеродноволокнистых катализаторов УВКО
3.3. Гетерогенно каталитическое окисление меркаптидов натрия.
3.3.1. Изучение основных кинетических закономерностей реакции окисления меркаптидов натрия в присутствии углеродноволокнистых катализаторов.
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЯ ДЕМЕРКАПТАНИЗАЦИИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ С РЕГЕНЕРАЦИЕЙ МЕРКАПТИДСОДЕРЖАЩИХ ЩЕЛОЧНЫХ РАСТВОРОВ НА КАТАЛИЗАТОРЕ УВКО
4.1. Экстракция меркаптанов щелочными растворами.
4.2. Процесс демеркаптанизации углеводородного
сырья с применением катализатора УВКО
4.2.1. Процесс демеркаптанизации газоконденсата
с получением меркаптанов в чистом виде процесс ДМД2 Одорант
4.2.2. Процесс очистки углеводородов С2Св от
меркаптанов, С и Нг8 процесс ДМД2К
4.2.3. Процесс селективного удаления меркаптанов
СрСз из легких нефтей и газоконденсатов
ГЛАВА 5. ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ДМД2М И СЕРОКС.
5.1. Промышленное внедрение технологии демеркаптанизации УВС с регенерацией щелочного раствора на катализаторе УВКО
процесс ДМД2М.
5.2. Промышленное внедрение процесса гетерогеннокаталитического обезвреживания сульфидсодержащих сточных вод процесс Серокс
ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОГО ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ СЕРНИСТОЩЕЛОЧНЫХ СТОКОВ
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Известны методы экстракционного извлечения меркаптанов, в которых используются концентрированные щелочные растворы с присадкой раствор едкого кали с пропионовой или масляной кислотой, либо с алкилфенолами в процессе Салютайзер ,, с раствором щелочи в метаноле или этаноле 1. Но подобные экстракционные методы с добавками имеют общий недостаток добавки растворяются в очищаемом сырье поэтому на практике широко не применяются. Недостатки этого процесса большой расход тепла, недостаточная глубина регенерации, во многих случаях экономическая нецелесообразность актуально лишь при условии выделения товарных меркаптанов. Дисульфиды далее отделяются отстаиванием. Наиболее эффективным и применяемым в промышленности катализатором окисления меркаптидов являются фталоцианиновые комплексы. Несмотря на очевидные недостатки щелочной очистки и ущерб, наносимый окружающей среде высокотоксичными сернистощелочными стоками, до настоящего времени большую часть углеводородных смесей подвергали очистке от меркаптанов нерегенерируемой щелочью. Ко второй же группе методов можно причислить способ удаления меркаптанов при помощи карбонилов железа, предложенный в работе . При взаимодействии меркаптанов с пента, нано и додецилкарбонилами железа образуются соответствующие железотрикарбонилмеркаптиды, которые удаляются из очищаемого сырья фильтрованием. Но в промышленности этот способ не используют, так как он имеет ряд серьезных недостатков большой расход реагентов, токсичность и нерегенерируемость карбонилов железа. Описан процесс извлечения меркаптанов из топлив смесью серного и сернистого ангидридов ,. Авторами исследована возможность очистки реактивных топлив от меркаптанов раствором БОз и 2 Процесс проводится при температуре минус С и атмосферном давлении. В очищенном топливе меркаптаны практически отсутствуют. За рубежом в промышленном масштабе используется ряд процессов сероочистки, основанных на физической абсорбции меркаптанов органическими растворителями. Эти процессы отличаются друг от друга типом применяемых поглотителей из них следует отметить Сульфинол процесс фирмы Шелл дивелопмент раствор состоит из сульфолана, диизопропанаоламина и воды 6, Эстасольван процесс, основанный на абсорбции сернистых соединений и жидких углеводородов тринбутилфосфатом и др. Основным недостатком процессов этой группы является высокая растворимость тяжелых углеводородов в абсорбенте, что затрудняет переработку кислых газов в элементарную серу и исключает их применение для очистки жирных газов. Кроме того, эти растворители дефицитны и дороги. К третьей группе методов очистки углеводородного сырья от меркаптанов относятся адсорбционные процессы. Наибольший практический интерес в качестве адсорбентов для сернистых соединений представляют цеолиты молекулярные сита. ЫаХ, СаХ, ЫаА и СаА, а также данные по адсорбции изоамилмеркаптана с помощью цеолитов СаХ и ЫаХ. Помимо известных форм цеолитов, для сероочистки газов применяют также их катионзамещенные формы. В работе предполагается осуществлять очистку углеводородного сырья, содержащего меркаптановую серу, контактированием его с алюмосиликатным цеолитом, включающим катионы тяжелых металлов Си, Сг, Мл с концентрацией 5 масс, металла. Промышленные адсорбционные установки с цеолитами эксплуатируются под давлением ати и обеспечивают степень очистки газа от сероводорода и меркаптанов до гм3 и ниже. Однако при регенерации цеолитов Т С природным газом происходит разложение адсорбированных меркаптанов , поэтому активность цеолитов по меркаптанам быстро падает. Отдельно можно выделить метод очистки загрязненного воздуха от меркаптана и НгЭ с помощью бактерий . Эффективность очистки с использованием биологических культур ТЫоЬасШиэ ТЫорагиБ ТКМ до . К четвертой группе методов очистки относятся процессы, сопровождающиеся окислением меркаптанов в менее активные сернистые соединения, главным образом, в соответствующие дисульфиды. Очистку от меркаптанов проводят либо путем их непосредственного окисления различными перекисными соединениями, высшими окислами металлов переменной валентности, гипохлоритом натрия и т. Из окислительных процессов интерес представляет метод плюмбитной демеркаптанизации углеводородного сырья 3,.