[go: up one dir, main page]

RU2189340C2 - Method of storage hydrogen sulphide- and/or mercaptan- containing crude oil, oil products and gas condensate in reservoir in inert gas atmosphere - Google Patents

Method of storage hydrogen sulphide- and/or mercaptan- containing crude oil, oil products and gas condensate in reservoir in inert gas atmosphere Download PDF

Info

Publication number
RU2189340C2
RU2189340C2 RU2000107678A RU2000107678A RU2189340C2 RU 2189340 C2 RU2189340 C2 RU 2189340C2 RU 2000107678 A RU2000107678 A RU 2000107678A RU 2000107678 A RU2000107678 A RU 2000107678A RU 2189340 C2 RU2189340 C2 RU 2189340C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen sulfide
oil
moles
mercaptans
mpa
Prior art date
Application number
RU2000107678A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000107678A (en
Inventor
Ф.Г. Шакиров
А.Ф. Вильданов
И.К. Хрущева
А.К. Сафиуллина
Original Assignee
ГУП Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья
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 ГУП Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья filed Critical ГУП Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья
Priority to RU2000107678A priority Critical patent/RU2189340C2/en
Publication of RU2000107678A publication Critical patent/RU2000107678A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2189340C2 publication Critical patent/RU2189340C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: gas and oil producing and oil processing industries. SUBSTANCE: method comes to filling of reservoir with oil products and storing them in inert gas atmosphere and giving out. Prior to filling, compressed air is introduced into hydrogen sulfide- and-mercaptan-containing raw material, or oil products, or gas condensate in presence of catalysts at pressure of 0.3-3.0 MPa in amount of 0.06-0.12 nm3 per mole of hydrogen sulfide or 2 moles of mercaptans C1-C3. Solution is kept at temperature of 10-65 C for 5-180 min. After oxidizing of hydrogen sulfide and mercaptan by oxygen from air, solution is delivered into reservoir where pressure in reduced to 0.1-0.6 MPa. Waste air dissolved in raw material and containing more than 90% of nitrogen and less than 7% of oxygen is liberated forming nitrogen cushion over liquid. Alkaline water solutions of cobalt phthalocyanines are used as catalysts. NaOH, Na2CO3, Na2S, NH3 and alkanolamines are used as alkaline agents. Consumption of cobalt phthalocyanine is 0.02-0.2 g, alkaline agent is 0.1-0.6 moles per mole of hydrogen sulfide or 2 moles of mercaptans C1-C3.. EFFECT: simplified storage and reduced cost of storage. 6 cl, 3 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам безопасного хранения легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) в резервуарах и может быть использовано в газонефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. The invention relates to methods for the safe storage of flammable liquids (LVF) in tanks and can be used in the gas and oil and oil refining industries.

Легкие фракции нефтепродуктов и газоконденсаты относятся к ЛВЖ. Содержание ЛВЖ в нефтях может доходить до 50 и более процентов. Известно, что пары ЛВЖ, в том числе пары углеводородов, с воздухом образуют взрывоопасные смеси. Light fractions of oil products and gas condensates are related to flammable liquids. The content of flammable liquids in oils can reach up to 50 percent or more. It is known that flammable vapors, including hydrocarbon vapors, form explosive mixtures with air.

С целью снижения потерь ЛВЖ и исключения возможности образования в резервуарах взрывоопасных смесей паров ЛВЖ с воздухом строят дорогостоящие хранилища с плавающей крышей или с внутренней плавающей крышей. В а.с. 137462 (РЖ, сер. VII, 3, 1962, 3М255) предложено газовое пространство над нефтепродуктом в резервуаре заполнить надувным баллоном из мягкого материала, в который нагнетают воздух; этот баллон заполняет все пространство над нефтепродуктом в резервуаре. Более реальными для практического использования являются способы покрытия поверхности жидкости (нефтепродукта) в резервуаре защитным слоем инертной жидкости, пены (а.с. 1738323; БИ 21, 1992, с. 33) или эластомера (а.с. 1551627; БИ 11, 1990, с. 85). In order to reduce the loss of flammable liquids and to eliminate the possibility of the formation of explosive mixtures of flammable vapor with air in reservoirs, expensive storage facilities with a floating roof or with an internal floating roof are being built. In A.S. 137462 (RZh, ser. VII, 3, 1962, 3M255) it is proposed to fill the gas space above the oil in the tank with an inflatable balloon of soft material into which air is pumped; this cylinder fills the entire space above the oil in the tank. More realistic for practical use are methods of coating the surface of a liquid (oil product) in a tank with a protective layer of inert liquid, foam (a.s. 1738323; BI 21, 1992, p. 33) or an elastomer (a.s. 1551627; BI 11, 1990 , p. 85).

В заявке на патент РФ 96105794/13 от 26.03.96 (БИ 18, 1998, с.54) предложено резервуар перед закачкой нефти заполнять пластовой водой, а операцию по закачке и отбору нефти осуществлять синхронно с отбором и введением воды в резервуар из буферной емкости для воды. Этот способ исключает возможность попадания воздуха в резервуар при откачке нефти и выброс паров нефти в атмосферу при заполнении резервуара с неподвижной крышей. Способ довольно прост и достаточно надежный, однако требуется наличие второго резервуара для воды и дополнительных насосов для закачки и закачки воды, соответственно, растут энергетические расходы. In the patent application of the Russian Federation 96105794/13 dated 03/26/96 (BI 18, 1998, p. 54), it is proposed to fill the reservoir before the oil injection with reservoir water, and the oil injection and selection operation should be carried out simultaneously with the selection and introduction of water into the reservoir from the buffer tank for water. This method eliminates the possibility of air entering the tank when pumping oil and the release of oil vapor into the atmosphere when filling the tank with a fixed roof. The method is quite simple and reliable enough, however, it requires a second water tank and additional pumps for pumping and pumping water, respectively, increasing energy costs.

Известны способы хранения ЛВЖ в резервуарах под атмосферой инертного газа (гелия, аргона, азота, диоксида углерода и их смесей) и способы вытеснения ЛВЖ из хранилищ под давлением инертного газа, подаваемого из баллонов и газгольдеров со сжатым инертным газом. Кроме указанных инертных газов предложены водорастворимые газы (СO2, NН3, Н2S и др.) /а.с. 170890; РЖ "Горное дело", сер. Г, 1966, 3 и 9, 3Г333/.Known methods for storing flammable liquids in tanks under an inert gas atmosphere (helium, argon, nitrogen, carbon dioxide and mixtures thereof) and methods for displacing flammable liquids from storage under pressure of inert gas supplied from cylinders and gas tanks with compressed inert gas. Besides such inert gases proposed water soluble gases (CO 2, NH 3, H 2 S, etc.) /A.s. 170,890; RZH "Mining", ser. G, 1966, 3 and 9, 3G333 /.

В патенте США 3895098 (опубл. 15.07.75) предлагается в состав топлива вводить соль азотистоводородной кислоты (NaN3). При воспламенении топлива происходит разложение этой соли, в результате выделяется азот (N2), который заполняет воздушное пространство над горящим топливом и способствует тушению пламени, предотвращает возможность взрыва. Этот способ не исключает возможность воспламенения, только способствует тушению пламени.In US patent 3895098 (publ. 15.07.75) it is proposed to introduce a salt of nitric acid (NaN 3 ) into the fuel composition. When the fuel ignites, this salt decomposes, as a result, nitrogen (N 2 ) is released, which fills the air space above the burning fuel and helps to extinguish the flame, prevents the possibility of an explosion. This method does not exclude the possibility of ignition, only contributes to the extinction of the flame.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ хранения нефтепродуктов в резервуаре путем подачи в объем резервуара над нефтепродуктом жидкой углекислоты в количестве 150-300 г на 1 м объема паровоздушной смеси. Жидкая углекислота (СО2) быстро испаряется, разбавляя и охлаждая паровоздушную смесь над нефтепродуктом (а.с. 1604692; БИ 41, 1990).According to the technical nature and the achieved result, the closest to the proposed invention is a method for storing petroleum products in a tank by feeding liquid carbon dioxide in an amount of 150-300 g per 1 m volume of a vapor-air mixture into the tank volume. Liquid carbon dioxide (CO 2 ) quickly evaporates, diluting and cooling the vapor-air mixture over the oil product (AS 1604692; BI 41, 1990).

Недостатком известного способа является сложность процесса, связанная с получением, хранением и подачей жидкой СО2 в резервуар.The disadvantage of this method is the complexity of the process associated with the receipt, storage and supply of liquid CO 2 to the tank.

Задачей настоящего изобретения является упрощение и удешевление способа безопасного хранения нефтепродуктов, нефти и газоконденсата под инертным газом. The objective of the present invention is to simplify and reduce the cost of the method of safe storage of petroleum products, oil and gas condensate under inert gas.

Согласно изобретению поставленная задача достигается путем хранения сероводород- и/или меркаптансодержащей нефти, нефтепродуктов и газоконденсата в резервуаре, включающим заполнение, хранение под атмосферой инертного газа и выдачу, отличающимся тем, что перед заполнением в сероводород- и/или меркаптансодержащую нефть, или нефтепродукты, или газоконденсат вводят сжатый воздух при давлении 0,3-3 МПа в присутствии катализатора, после чего производят выдержку в течении 5-180 мин. при температуре 10-65oС, а заполнение осуществляют при давлении в резервуаре 0,1-0,6 МПа с последующим образованием азотной атмосферы над хранимым сырьем.According to the invention, the task is achieved by storing hydrogen sulfide and / or mercaptan-containing oil, oil products and gas condensate in a tank, including filling, storage under an inert gas atmosphere and issuing, characterized in that before filling in hydrogen sulfide and / or mercaptan-containing oil, or oil products, or gas condensate is injected with compressed air at a pressure of 0.3-3 MPa in the presence of a catalyst, after which it is held for 5-180 minutes. at a temperature of 10-65 o C, and the filling is carried out at a pressure in the tank of 0.1-0.6 MPa, followed by the formation of a nitrogen atmosphere over the stored raw materials.

При непрерывной работе в трубопровод нефти или газоконденсата через одно или разные смесительные устройства, например форсунки, непрерывно подают катализаторную смесь и сжатый воздух. В трубопроводе до резервуаров длиной несколько километров в течение 5-180 мин происходит окисление H2S и RSH кислородом растворенного воздуха под давлением 0,3-3,0 МПа. Если трубопровод короткий и время пребывания сырья в нем недостаточно или требуется обогрев и эффективное перемешивание, то устанавливают дополнительный реактор.During continuous operation, oil or gas condensate is piped through one or different mixing devices, such as nozzles, to continuously feed the catalyst mixture and compressed air. In the pipeline to reservoirs several kilometers long, for 5-180 min, H 2 S and RSH are oxidized with dissolved oxygen under a pressure of 0.3-3.0 MPa. If the pipeline is short and the residence time of the raw materials in it is insufficient or heating and efficient mixing are required, then an additional reactor is installed.

В основу предлагаемого способа заложена известная реакция окисления сероводорода и меркаптанов растворенным в сырье кислородом воздуха в присутствии катализаторов или смеси (растворов) катализаторов:

Figure 00000001

Figure 00000002

В качестве катализаторов применяют водно-щелочные растворы различных фталоцианинов кобальта: дисульфо-, тетрасульфо-, дихлордиоксидисульфо- и полифталоцианин кобальта. В качестве щелочного агента используют едкий натр, карбонат натрия, сульфид натрия, аммиак и органические алканоламины (моноэтаноламин, триэтаноламин и метанолэтаноламины). Водно-щелочной раствор фталоцианинового катализатора вводят в исходное углеводородное сырье из расчета 0,1-1,6 молей щелочного агента и 0,01-0,2 г фталоцианина на 1 моль сероводорода или на 2 моля меркаптанов C13 (СН3SН, C2H5SH, С3Н7SН). Воздух вводят в количестве 0,06-0,12 нм3 на 1 моль сероводородной серы или на 2 моля меркаптановой (C13) серы.The basis of the proposed method is the well-known oxidation reaction of hydrogen sulfide and mercaptans with dissolved atmospheric oxygen in the presence of catalysts or a mixture (solutions) of catalysts:
Figure 00000001

Figure 00000002

As catalysts, water-alkaline solutions of various cobalt phthalocyanines are used: disulfo-, tetrasulfo-, dichlorodioxidisulfo- and cobalt polyphthalocyanine. As the alkaline agent, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium sulfide, ammonia and organic alkanolamines (monoethanolamine, triethanolamine and methanol ethanolamines) are used. An aqueous-alkaline solution of the phthalocyanine catalyst is introduced into the hydrocarbon feed at the rate of 0.1-1.6 moles of an alkaline agent and 0.01-0.2 g of phthalocyanine per 1 mole of hydrogen sulfide or 2 moles of mercaptans C 1 -C 3 (CH 3 CH, C 2 H 5 SH, C 3 H 7 CH). Air is introduced in an amount of 0.06-0.12 nm 3 per 1 mol of hydrogen sulfide sulfur or 2 moles of mercaptan (C 1 -C 3 ) sulfur.

Качественный и количественный состав катализаторных растворов и условия проведения реакций 1 и 2 (с целью очистки сырья от H2S и RSH) приведены в патентах РФ 2087521, 2120464 и 2114896.The qualitative and quantitative composition of the catalyst solutions and the conditions for reactions 1 and 2 (with the aim of purifying the raw materials from H 2 S and RSH) are given in RF patents 2087521, 2120464 and 2114896.

При очистке нефтяных дистиллятов от сероводорода и легких меркаптанов C13 путем окисления их кислородом воздуха (воздух в сырье растворяют под давлением) можно использовать также твердые катализаторы - фталоцианины кобальта и соли тяжелых металлов (Со+3, Ni+2, Cu+2, Fe+2, Mn+2), нанесенных на твердый носитель (активированные угли, углеродноволокнистые ткани, полимеры и т. п. ). Об использовании твердых катализаторов при очистке нефтяных дистиллятов от H2S и RSH описано в патентах РФ 2076892 [БИ 10, 1997, с. 148], 2110555 [БИ 13, 1998, с. 310] , 2106387 [БИ 7, 1998, с. 234] и заявке 96116491/04 [БИ 12, 1998, с.55].When cleaning petroleum distillates from hydrogen sulfide and light mercaptans C 1 -C 3 by oxidizing them with atmospheric oxygen (air is dissolved in the feed under pressure), solid catalysts can also be used - cobalt phthalocyanines and heavy metal salts (Co +3 , Ni + 2 , Cu + 2 , Fe + 2 , Mn + 2 ) deposited on a solid support (activated carbons, carbon fiber fabrics, polymers, etc.). The use of solid catalysts in the purification of petroleum distillates from H 2 S and RSH is described in RF patents 2076892 [BI 10, 1997, p. 148], 2110555 [BI 13, 1998, p. 310], 2106387 [BI 7, 1998, p. 234] and application 96116491/04 [BI 12, 1998, p. 55].

Необходимое количество кислорода для окисления присутствующих в исходном сырье H2S и легких меркаптанов C13 рассчитывают по уравнениям 1 и 2. Так как наряду с реакциями 1 и 2 идут побочные реакции окисления серы, дисульфидов и некоторых других легкоокисляющихся органических веществ, фактический расход кислорода превышает стехиометрический расход на 20-50%. Поэтому воздух берут с избытком 20-50%. Реакцию окисления проводят под давлением в жидкой фазе, т.е. воздух полностью растворяют в сырье. Зависимости растворимости воздуха в нефти с плотностью ρ = 876 и ρ = 825 кг/м3 и газоконденсате (ρ = 780 кг/м3) от избыточного давления при 40 и 65oС приведены на фиг. 1 и 2.The necessary amount of oxygen for the oxidation of H 2 S and light mercaptans C 1 -C 3 present in the feedstock is calculated according to equations 1 and 2. Since, along with reactions 1 and 2, side reactions of oxidation of sulfur, disulfides, and some other easily oxidized organic substances occur, the actual oxygen consumption exceeds stoichiometric consumption by 20-50%. Therefore, air is taken in excess of 20-50%. The oxidation reaction is carried out under pressure in the liquid phase, i.e. air is completely dissolved in raw materials. The dependences of the solubility of air in oil with a density ρ = 876 and ρ = 825 kg / m 3 and gas condensate (ρ = 780 kg / m 3 ) on overpressure at 40 and 65 o C are shown in FIG. 1 and 2.

Для окисления одного моля сероводорода (34 г) по реакции 1 требуется 0,5 моли (16 г) кислорода или 16/0,23= 69,6 г воздуха. Потребное количество воздуха при избытке его 20-50% равно 83,5-104,3 г или 0,0647-0,0809 нм3 на 1 моль H2S или на 2 моля RSH.For the oxidation of one mole of hydrogen sulfide (34 g), reaction 1 requires 0.5 moles (16 g) of oxygen or 16 / 0.23 = 69.6 g of air. The required amount of air with an excess of 20-50% is 83.5-104.3 g or 0.0647-0.0809 nm 3 per 1 mol of H 2 S or 2 mol of RSH.

В нефтях и газоконденсатах после стабилизации содержится 50-300ррт или 0,05-0,03% сероводородной и 200-1000 ррт или 0,02-0,1% серы меркаптанов C13. Отсюда минимальный расход воздуха составляет

Figure 00000003
нм3 на 1 т сырья, для растворения этого воздуха в нефти требуется давление около 0,3 МПа (см. фиг.1 и 2). Максимальный расход воздуха
Figure 00000004
нм3 на 1 т сырья.After stabilization, oils and gas condensates contain 50-300 ppm or 0.05-0.03% hydrogen sulfide and 200-1000 ppm or 0.02-0.1% sulfur C 1 -C 3 mercaptans. Hence the minimum air flow is
Figure 00000003
nm 3 per 1 ton of raw materials, to dissolve this air in oil, a pressure of about 0.3 MPa is required (see figures 1 and 2). Maximum air flow
Figure 00000004
nm 3 per 1 ton of raw material.

Принимая, что допустимое количество кислорода в отработанном воздухе составляет 7%, максимальный расход воздуха может быть увеличен до (0,0809-0,23)/(0,23-0,07)=0,12 нм3 на 1 моль сероводорода или 1,9 • 0,2/(0,23-0,07)= 2,73 нм3 на 1 т сырья. Для растворения 2,73 нм3 воздуха в 1 т нефти требуется давление около 3 МПа. После прохождения реакции окисления сырье подают в резервуар, при подаче сырья в резервуар давление понижают до 0,1-0,6 МПа, при этом растворенный отработанный воздух выделяется из жидкой фазы в газовую, причем выделяется (испаряется из сырья) в основном инертный азот, так как кислорода в отработанном воздухе во-первых мало, во-вторых кислород в нефтепродуктах растворяется почти в два раза больше, чем азот [Справочник химика, т.3, М., 1964, с.323]. Поэтому азот испаряется, а большая часть кислорода остается в растворе и продолжает реагировать с оставшимися в сырье меркаптанами. При отсутствии меркаптанов C13 реагируют более тяжелые меркаптаны, т.е. меркаптаны С4 и более.Assuming that the permissible amount of oxygen in the exhaust air is 7%, the maximum air flow rate can be increased to (0.0809-0.23) / (0.23-0.07) = 0.12 nm 3 per 1 mol of hydrogen sulfide or 1.9 • 0.2 / (0.23-0.07) = 2.73 nm 3 per 1 ton of raw material. To dissolve 2.73 nm 3 air in 1 ton of oil, a pressure of about 3 MPa is required. After the oxidation reaction, the feed is fed to the tank, when the feed is fed to the tank, the pressure is reduced to 0.1-0.6 MPa, while the dissolved exhaust air is released from the liquid phase into the gas phase, and mainly inert nitrogen is released (evaporated from the feed), since oxygen in the exhaust air is firstly small, secondly, oxygen dissolves in oil products almost twice as much as nitrogen [Handbook of a chemist, vol. 3, M., 1964, p. 323]. Therefore, nitrogen evaporates, and most of the oxygen remains in solution and continues to react with the mercaptans remaining in the feed. In the absence of C 1 -C 3 mercaptans, heavier mercaptans react, i.e. mercaptans C 4 or more.

В резервуаре из 1 т сырья при понижении давления до 0,1 МПа может выделиться 0,22-2,2 нм3 азота. Если резервуар находится под избыточным давлением, то объем выделяющегося азота будет ниже соответственно этому давлению (см. фиг.1 и 2).In a tank of 1 ton of raw materials, with a decrease in pressure to 0.1 MPa, 0.22-2.2 nm 3 nitrogen can be released. If the tank is under overpressure, then the volume of nitrogen released will be lower corresponding to this pressure (see figures 1 and 2).

В вышеперечисленных патентах с целью быстрой и полной очистки сырья от H2S и RSH воздух берут с большим избытком (0,1-0,2 нм3 на 1 моль суммарной сероводородной и меркаптановой серы. На действующих установках очистки нефти и нефтяных дистиллятов до сих пор отработанный воздух отправляется на факел или в печь прокалки, т.е. выбрасывается после очистки от паров углеводородов в атмосферу.In the above patents, in order to quickly and completely purify the raw materials from H 2 S and RSH, air is taken with a large excess (0.1-0.2 nm 3 per 1 mol of total hydrogen sulfide and mercaptan sulfur. At present, oil and oil distillate treatment plants then the exhaust air is sent to the torch or to the calcining furnace, i.e. it is emitted after cleaning from hydrocarbon vapors into the atmosphere.

В предлагаемом изобретении большой избыток воздуха недопустим, так как это приводит к повышению содержания кислорода в отработанном воздухе, соответственно над жидким углеводородом. In the present invention, a large excess of air is unacceptable, since this leads to an increase in the oxygen content in the exhaust air, respectively, above the liquid hydrocarbon.

Предлагаемый способ безопасного хранения нефти, газоконденсатов и жидких нефтепродуктов прост в осуществлении и может быть совмещен с процессом очистки этих продуктов от сероводорода и меркаптанов, используемым в промышленности и на промыслах. The proposed method for the safe storage of oil, gas condensates and liquid petroleum products is simple to implement and can be combined with the process of purification of these products from hydrogen sulfide and mercaptans used in industry and fields.

Стадия каталитического окисления H2S и RSH кислородом воздуха в предлагаемом изобретении в основном не отличается от известных способов, описанных в вышеперечисленных патентах РФ и используемых в нефтяной промышленности, кроме несколько пониженного расхода воздуха. В отличие от известного в предлагаемом способе используют не сжиженные инертные газы, а бесплатный азот отработанного воздуха. В известных способах этот воздух выбрасывают в атмосферу.The stage of catalytic oxidation of H 2 S and RSH with atmospheric oxygen in the present invention basically does not differ from the known methods described in the above patents of the Russian Federation and used in the oil industry, except for a slightly reduced air flow. In contrast to the known in the proposed method, not liquefied inert gases are used, but free nitrogen from the exhaust air. In known methods, this air is emitted into the atmosphere.

Предлагаемый способ проверен в лабораторных условиях и на действующей установке дезодорирующей очистки нефти от сероводорода и меркаптанов. The proposed method was tested in laboratory conditions and on the existing installation of deodorizing oil purification from hydrogen sulfide and mercaptans.

Пример 1
Опыты по окислению содержащихся в нефти H2S и RSH кислородом воздуха в присутствии катализаторов с образованием смеси азота (отработанного воздуха) и нефти.
Example 1
Experiments on the oxidation of H 2 S and RSH contained in oil by atmospheric oxygen in the presence of catalysts to form a mixture of nitrogen (exhaust air) and oil.

В колбу объемом 100 мл помещают расчетное количество раствора катализатора или гетерогенного (твердого) катализатора, добавляют расчетное количество охлажденной до -6oС нефти (25-60 мл), герметично закрывают резиновой пробкой и при определенной температуре (10-65oС) перемешивают в течение 5-180 мин. Давление в колбе создается за счет испарения углеводородов при нагревании. После охлаждают до 10-15oС и из колбы берут шприцом пробу воздуха на хроматографический анализ на содержание Na и O2, затем анализируют содержание Н2S и меркаптанов C13 в нефти.A calculated amount of a solution of a catalyst or a heterogeneous (solid) catalyst is placed in a 100 ml flask, a calculated amount of oil cooled to -6 o C (25-60 ml) is added, hermetically sealed with a rubber stopper and at a certain temperature (10-65 o C) stirred within 5-180 minutes The pressure in the flask is created by the evaporation of hydrocarbons when heated. After it is cooled to 10-15 ° C and an air sample is taken from the flask with a syringe for chromatographic analysis for the content of Na and O 2 , then the contents of H 2 S and mercaptans C 1 -C 3 in oil are analyzed.

Результаты опытов приведены в таблице. В опытах таблицы использовали наиболее доступный и дешевый, в то же время наименее активный из катализаторов дисульфофталоцианин кобальта (ДСФК). По литературным данным другие фталоцианины более активны, чем ДСФК; при использовании других фталоцианинов процесс окисления H2S и RSH происходит быстрее и глубже. Расходы катализатора ДСФК приведены в г, а щелочного агента - в молях на 1 моль суммарной серы сероводорода +0,5 молей серы меркаптанов C13.The results of the experiments are shown in the table. In the experiments, the tables used the most affordable and cheapest, at the same time, the least active of cobalt disulfophthalocyanine (DSFC) catalysts. According to published data, other phthalocyanines are more active than DSFK; when using other phthalocyanines, the oxidation of H 2 S and RSH is faster and deeper. The costs of the catalyst DSFK are given in g, and the alkaline agent in moles per 1 mol of total sulfur of hydrogen sulfide +0.5 moles of sulfur mercaptans C 1 -C 3 .

Из таблицы видно, что различные способы окисления H2S и RSH с применением различных катализаторов и разных видов сырья в определенных пределах соотношений воздуха и сероводорода (меркаптанов) позволяют получать азот с содержанием менее 7% кислорода и создавать атмосферу из инертного газа над очищенным сырьем.The table shows that various methods of oxidation of H 2 S and RSH using various catalysts and different types of raw materials within certain limits of air to hydrogen sulfide (mercaptans) ratios make it possible to produce nitrogen with less than 7% oxygen and create an atmosphere from an inert gas over the purified feed.

Пример 2
Опыт проводят на промышленной установке дезодорирующей очистки нефти Тенгизского месторождения от сероводорода и меркаптанов. В реактор (колонна с ситчатыми тарелками) непрерывно подают 300 м3/час нефти, содержащей 460 ppm меркаптанов C13, с температурой 50-55oС. Перед входом в реактор в трубопровод нефти непрерывно дозируют 0,02%-ный раствор дихлордиоксидисульфофталоцианина кобальта в 2%-ном водном растворе NaOH. Расход дихлордиоксидисульфофталоцианина 0,5 г, NaOH - 50 г на 1 м3 нефти или 0,08 г фталоцианина и 80 г NaOH на 2 моля меркаптанов, В низ колонны непрерывно подают под давлением 1,0 МПа сжатый воздух в количестве 180 м3/час (~0,11 нм3 на 2 моля RSH). Температура в реакторе 50-55oС, время пребывания нефти - ~5 мин., давление - 0,8 МПа. Из реактора нефть поступает в сепаратор, где давление снижается до 0,2 МПа. При этом из нефти выделяется отработанный воздух в количестве около 100 м3/час, содержащий 5±0,2% кислорода, 90% азота и ~4,5% углеводородов.
Example 2
The experiment is carried out on an industrial installation of deodorizing oil refining of the Tengiz field from hydrogen sulfide and mercaptans. 300 m 3 / h of oil, containing 460 ppm mercaptans C 1 -C 3 , with a temperature of 50-55 o C, is continuously fed into the reactor (column with sieve plates) with a temperature of 50-55 o C. Before entering the reactor, 0.02% a solution of cobalt dichlorodioxidisulfophthalocyanine in a 2% aqueous NaOH solution. The consumption of dichlorodioxidisulfophthalocyanine 0.5 g, NaOH - 50 g per 1 m 3 oil or 0.08 g phthalocyanine and 80 g NaOH per 2 moles of mercaptans. Compressed air in the amount of 180 m 3 is continuously supplied to the bottom of the column under a pressure of 1.0 MPa / hour (~ 0.11 nm 3 per 2 mol of RSH). The temperature in the reactor is 50-55 o C, the residence time of the oil is ~ 5 minutes, the pressure is 0.8 MPa. Oil from the reactor enters the separator, where the pressure drops to 0.2 MPa. At the same time, the exhaust air is extracted from oil in an amount of about 100 m 3 / h, containing 5 ± 0.2% oxygen, 90% nitrogen and ~ 4.5% hydrocarbons.

Пример 3
Опыты по закачке газоконденсата в резервуар и откачке его из резервуара:
3.1. 1 м3 газоконденсата после окисления содержащихся в нем H2S и RSH при давлении 0,8 МПа содержит 1,0 нм3 растворенного отработанного воздуха (фиг. 1), содержащего около 93% азота. Газоконденсат подают в резервуар объемом 1000 м3. Допустим, при этом происходит идеальное вытеснение находящегося в пустом резервуаре воздуха отработанным воздухом, который выделяется (испаряется) из газоконденсата. После начала поступления газоконденсата в резервуаре над жидкой фазой образуется небольшой слой (подушка) из отработанного воздуха, который по мере закачки жидкости постепенно увеличивается. После поступления в резервуар 500 м3 газоконденсата происходит полное вытеснение атмосферного воздуха из резервуара. После этого выхлопной клапан резервуара можно закрывать, затем в резервуаре создавать избыточное давление отработанного воздуха, содержащего до 90% азота и около 5% кислорода.
Example 3
Experiments on pumping gas condensate into the tank and pumping it out of the tank:
3.1. 1 m 3 of gas condensate after oxidation of H 2 S and RSH contained in it at a pressure of 0.8 MPa contains 1.0 nm 3 of dissolved exhaust air (Fig. 1) containing about 93% nitrogen. Gas condensate is fed into a tank with a volume of 1000 m 3 . Suppose, in this case, there is an ideal displacement of the air in the empty tank by the exhaust air, which is released (evaporated) from the gas condensate. After the start of gas condensate intake, a small layer (cushion) of exhaust air is formed above the liquid phase in the reservoir, which gradually increases as the liquid is injected. After 500 m 3 of gas condensate enters the tank, atmospheric air is completely displaced from the tank. After that, the exhaust valve of the tank can be closed, then in the tank to create excess pressure of the exhaust air containing up to 90% nitrogen and about 5% oxygen.

3.2. В резервуаре объемом 1000 м3 находится 900 м3 газоконденсата, 100 м3 - парогазовой смеси, содержащей 90% азота, ~5% кислорода и ~5% углеводородов, под давлением 0,6 МПа. Количество растворенных газов в газоконденсате при 40oС и 0,6 МПа (Ризбыт.=5 кгс/см2) равно 0,8 нм3 в одном м3 конденсата (см фиг.1). Всего растворенного газа 0,8•900=720 нм3. При откачке нефти из резервуара объем жидкости в нем уменьшается, а газовой фазы - увеличивается, а давление падает. При освобождении резервуара от газоконденсата объем газовой фазы доходит до 1000 м3; из 100 м3 находящегося под давлением 0,6 МПа газов образуется

Figure 00000005
нм3 газов. Из жидкой фазы выделяется 720 нм3 газов. Всего в резервуаре находится 600+720=1320 нм3 газов под небольшим избыточным давлением 1320/1000-1=0,32 атмосфер.3.2. In a tank with a volume of 1000 m 3 there is 900 m 3 of gas condensate, 100 m 3 of a gas-vapor mixture containing 90% nitrogen, ~ 5% oxygen and ~ 5% hydrocarbons, under a pressure of 0.6 MPa. The amount of dissolved gases in the gas condensate at 40 o C and 0.6 MPa (P excess. = 5 kgf / cm 2 ) is equal to 0.8 nm 3 in one m 3 of condensate (see figure 1). Total dissolved gas 0.8 • 900 = 720 nm 3 . When pumping oil from the reservoir, the volume of liquid in it decreases, and the gas phase increases, and the pressure drops. When the tank is freed from gas condensate, the volume of the gas phase reaches 1000 m 3 ; from 100 m 3 of gas under pressure of 0.6 MPa is formed
Figure 00000005
nm 3 gases. 720 nm 3 gases are released from the liquid phase. In total, the tank contains 600 + 720 = 1320 nm 3 gases under a slight overpressure of 1320 / 1000-1 = 0.32 atmospheres.

При заполнении этого резервуара новой партией газоконденсата происходит сжатие уже имеющейся газовой фазы, кроме того, из газоконденсата выделяется дополнительное количество растворенного газа (азота). Поэтому часть газов необходимо выпустить из резервуара. When this tank is filled with a new batch of gas condensate, the existing gas phase is compressed, in addition, an additional amount of dissolved gas (nitrogen) is released from the gas condensate. Therefore, some of the gases must be released from the tank.

Claims (6)

1. Способ хранения сероводород- и/или меркаптансодержащей нефти, нефтепродуктов и газоконденсата в резервуаре, включающий заполнение, хранение под атмосферой инертного газа и опорожнение от углеводородного сырья, отличающийся тем, что перед заполнением в сероводород- и/или меркаптансодержащую нефть, или нефтепродукты, или газоконденсат вводят сжатый воздух при давлении 0,3-3,0 МПа в присутствии катализатора из расчета 0,06-0,12 нм3 на 1 моль сероводорода или на 2 моля меркаптанов С13, после чего производят выдержку в течение 5-180 мин при температуре 10-65oС, а заполнение осуществляют при давлении в резервуаре 0,1-0,6 МПа с последующим образованием азотной атмосферы над хранимым сырьем.1. A method of storing hydrogen sulfide and / or mercaptan-containing oil, oil products and gas condensate in a tank, comprising filling, storing under an inert gas atmosphere and emptying from hydrocarbon raw materials, characterized in that before filling in hydrogen sulfide and / or mercaptan-containing oil or oil products, or gas condensate is injected with compressed air at a pressure of 0.3-3.0 MPa in the presence of a catalyst at a rate of 0.06-0.12 nm 3 per 1 mol of hydrogen sulfide or 2 moles of mercaptans C 1 -C 3 , after which exposure is carried out for 5-180 min at tamper round 10-65 o C, and the filling is carried out at a pressure of 0.1-0.6 MPa in the vessel followed by formation of a nitric atmosphere above a stored feedstock. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катализатора применяют водно-щелочной раствор фталоцианина кобальта; используют дисульфо-, тетрасульфо-, дихлордиоксидисульфо- и полифталоцианины кобальта, причем раствор катализатора вводят в углеводородное сырье из расчета 0,02-0,2 г фталоцианина на 1 моль сероводорода или на 2 моля меркаптанов С13.2. The method according to p. 1, characterized in that the catalyst used is a water-alkaline solution of cobalt phthalocyanine; cobalt disulfo-, tetrasulfo-, dichlorodioxidisulfo- and polyphthalocyanines are used, and the catalyst solution is introduced into the hydrocarbon feed at the rate of 0.02-0.2 g of phthalocyanine per 1 mol of hydrogen sulfide or 2 moles of mercaptans C 1 -C 3 . 3. Способ по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что для приготовления водно-щелочного раствора фталоцианинового катализатора используют 1-25 мас. %-ные растворы едкого натра, карбоната натрия, сульфида натрия и аммиака или 5-35 мас. %-ные растворы алканоламинов, причем водно-щелочной раствор катализатора вводят в углеводородное сырье из расчета 0,1-1,6 молей щелочного агента на 1 моль сероводорода или на 2 моля меркаптанов С13.3. The method according to one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that for the preparation of an aqueous-alkaline solution of a phthalocyanine catalyst using 1-25 wt. % solutions of caustic soda, sodium carbonate, sodium sulfide and ammonia, or 5-35 wt. % solutions of alkanolamines, and the aqueous-alkaline solution of the catalyst is introduced into the hydrocarbon feed at the rate of 0.1-1.6 moles of alkaline agent per 1 mol of hydrogen sulfide or 2 moles of mercaptans C 1 -C 3 . 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют 5-95 мас. %-ные растворы алканоламинов: моноэтаноламина, триэтаноламина и метанолэтаноламинов, причем растворы в сырье вводят из расчета 0,5-5,0 молей алканоламина на 1 моль сероводорода или на 2 моля меркаптанов С13.4. The method according to p. 1, characterized in that as a catalyst use 5-95 wt. % solutions of alkanolamines: monoethanolamine, triethanolamine and methanolethanolamines, and solutions in the feed are introduced at the rate of 0.5-5.0 moles of alkanolamine per 1 mol of hydrogen sulfide or 2 moles of mercaptans C 1 -C 3 . 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют гетерогенный катализатор, содержащий фталоцианины кобальта и/или соли меди, кобальта, железа, никеля и марганца, нанесенные на носитель на полимерной основе, или на активированный уголь, или на углеродно-волокнистую ткань. 5. The method according to p. 1, characterized in that they use a heterogeneous catalyst containing phthalocyanines of cobalt and / or salts of copper, cobalt, iron, nickel and manganese deposited on a polymer-based carrier, or on activated carbon, or on carbon fiber the cloth. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при заполнении резервуара поддерживают давление 0,15-1,0 МПа, при опорожнении резервуара от углеводородного сырья давление снижают до 0,1 МПа. 6. The method according to p. 1, characterized in that when filling the tank maintain a pressure of 0.15-1.0 MPa, when emptying the tank from hydrocarbons, the pressure is reduced to 0.1 MPa.
RU2000107678A 2000-03-28 2000-03-28 Method of storage hydrogen sulphide- and/or mercaptan- containing crude oil, oil products and gas condensate in reservoir in inert gas atmosphere RU2189340C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000107678A RU2189340C2 (en) 2000-03-28 2000-03-28 Method of storage hydrogen sulphide- and/or mercaptan- containing crude oil, oil products and gas condensate in reservoir in inert gas atmosphere

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000107678A RU2189340C2 (en) 2000-03-28 2000-03-28 Method of storage hydrogen sulphide- and/or mercaptan- containing crude oil, oil products and gas condensate in reservoir in inert gas atmosphere

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000107678A RU2000107678A (en) 2002-02-10
RU2189340C2 true RU2189340C2 (en) 2002-09-20

Family

ID=20232528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000107678A RU2189340C2 (en) 2000-03-28 2000-03-28 Method of storage hydrogen sulphide- and/or mercaptan- containing crude oil, oil products and gas condensate in reservoir in inert gas atmosphere

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2189340C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2253698C1 (en) * 2004-07-19 2005-06-10 Нисельсон Лев Александрович Method of preventing formation of pyrophorus deposits from sulfur-containing petroleum products

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3895098A (en) * 1972-05-31 1975-07-15 Talley Industries Method and composition for generating nitrogen gas
SU1604692A1 (en) * 1988-12-30 1990-11-07 Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт Method of storing petroleum products in reservoir
RU2076892C1 (en) * 1994-10-18 1997-04-10 Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья Method of demercaptanization of oil distillates
RU2087521C1 (en) * 1994-08-08 1997-08-20 Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья Method of removing low-molecular mercaptans from petroleum and gas condensate
RU2106387C1 (en) * 1996-05-06 1998-03-10 Акционерное общество открытого типа "ЛУКойл-Пермнефтеоргсинтез" Method for demercaptanization of petroleum distillates
RU2110555C1 (en) * 1996-08-12 1998-05-10 Ахмадуллина Альфия Гариповна Method of removing mercaptans and acidic impurities from oil distillates

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3895098A (en) * 1972-05-31 1975-07-15 Talley Industries Method and composition for generating nitrogen gas
SU1604692A1 (en) * 1988-12-30 1990-11-07 Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт Method of storing petroleum products in reservoir
RU2087521C1 (en) * 1994-08-08 1997-08-20 Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья Method of removing low-molecular mercaptans from petroleum and gas condensate
RU2076892C1 (en) * 1994-10-18 1997-04-10 Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья Method of demercaptanization of oil distillates
RU2106387C1 (en) * 1996-05-06 1998-03-10 Акционерное общество открытого типа "ЛУКойл-Пермнефтеоргсинтез" Method for demercaptanization of petroleum distillates
RU2110555C1 (en) * 1996-08-12 1998-05-10 Ахмадуллина Альфия Гариповна Method of removing mercaptans and acidic impurities from oil distillates

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2253698C1 (en) * 2004-07-19 2005-06-10 Нисельсон Лев Александрович Method of preventing formation of pyrophorus deposits from sulfur-containing petroleum products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6406616B1 (en) Process for removing low amounts of organic sulfur from hydrocarbon fuels
TWI389732B (en) Removal of residual sulfur compounds from a caustic stream
US7833499B2 (en) Separation process
EP0376419B2 (en) Hydrogen production from hydrocarbon
CA1046004A (en) Method for removing sulfur and nitrogen in petroleum oils
NO157588B (en) PROCEDURE FOR THE SWEETING OF A MERCAPTANEOUS ACID PETROLEUM DISTILLATOR USING AN OXIDATION CATALYST, A QUARTERLY AMMONIUM HALOGENIDE AND AN ALKALIMETAL HYDROXYD.
US5110480A (en) On-line rejuvenation of spent absorbents
US7914669B2 (en) Reactive extraction of sulfur compounds from hydrocarbon streams
RU2565594C2 (en) Reaction system and products obtained therein
Aitani et al. A review of non-conventional methods for the desulfurization of residual fuel oil
CA2120046C (en) Separately removing mercaptans and hydrogen sulfide from gas streams
FR2554361A1 (en) PROCESS AND COMPOSITION FOR REMOVAL OF HYDROGEN SULFIDE FROM GAS MIXTURES
RU2269567C1 (en) Method of purifying crude oil to remove hydrogen sulfide and mercaptans with absorbent solutions
GB1569679A (en) Mercaptan extraction process
US4875997A (en) Process for treating hydrocarbons containing mercaptans
RU2189340C2 (en) Method of storage hydrogen sulphide- and/or mercaptan- containing crude oil, oil products and gas condensate in reservoir in inert gas atmosphere
US4808341A (en) Process for the separation of mercaptans contained in gas
RU2196804C1 (en) Hydrogen sulfide-containing oil treatment process
KR101613903B1 (en) Removing unstable sulfur compounds from crude oil
CN101092574B (en) Method for removing sulfureted hydrogen through fixed bed of catalytic gasoline without liquid alkali
RU2325424C2 (en) Desulphurization method
CA2543367A1 (en) Method and apparatus for converting and removing organosulfur and other oxidizable compounds from distillate fuels, and compositions obtained thereby
US3849540A (en) Method of sweetening natural gas
EP0213026B1 (en) Process to regenerate a catalyst used in a hydrocarbon feedstock sweetening process
US20150014255A1 (en) Methods and systems for treating caustic materials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110329