[go: up one dir, main page]

RU2272065C2 - Method of treating heavy petroleum to remove hydrogen sulfide - Google Patents

Method of treating heavy petroleum to remove hydrogen sulfide Download PDF

Info

Publication number
RU2272065C2
RU2272065C2 RU2004113324/04A RU2004113324A RU2272065C2 RU 2272065 C2 RU2272065 C2 RU 2272065C2 RU 2004113324/04 A RU2004113324/04 A RU 2004113324/04A RU 2004113324 A RU2004113324 A RU 2004113324A RU 2272065 C2 RU2272065 C2 RU 2272065C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
hydrogen sulfide
solution
cobalt
solutions
Prior art date
Application number
RU2004113324/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004113324A (en
Inventor
Ахмет Мазгарович Мазгаров (RU)
Ахмет Мазгарович Мазгаров
Ришат Гусманович Гарифуллин (RU)
Ришат Гусманович Гарифуллин
Фоат Гафиевич Шакиров (RU)
Фоат Гафиевич Шакиров
Ирина Константиновна Хрущева (RU)
Ирина Константиновна Хрущева
Азат Фаридович Вильданов (RU)
Азат Фаридович Вильданов
Нэл Ринатовна Аюпова (RU)
Нэля Ринатовна Аюпова
Original Assignee
ГУП РТ 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 РТ Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья filed Critical ГУП РТ Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья
Priority to RU2004113324/04A priority Critical patent/RU2272065C2/en
Publication of RU2004113324A publication Critical patent/RU2004113324A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2272065C2 publication Critical patent/RU2272065C2/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: crude oil treatment.
SUBSTANCE: invention relates to removal of hydrogen sulfide and mercaptans from petroleum and gas condensate. Process is conducted through oxidation of impurities with air oxygen dissolved in petroleum under pressure up to 2.5 MPa at 20 to 70°C in presence of solution of ammonium salts of cobalt sulfophthalocyanines in 20-30% aqueous ammonia solution. Reagents are used in following amounts calculated per 1 mole hydrogen sulfide: 0.1-1.6 mole NH4OH, 0.05-0.1 g phthalocyanine catalyst, and 0.05-0.1 m3 air. More specifically, ammonium salts of cobalt sulfo-, disulfo-, tetrasulfo-, dichlorodisulfo-, and dichlorodioxydisulfophthalocyanine are used. Part of exhausted ammonia catalyst solution is separated from cleaned raw material and returned into process.
EFFECT: minimized consumption of reagents and power, and enabled carrying out the process directly under oil-field conditions.
10 cl, 1 dwg, 2 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к способам очистки углеводородного сырья от сероводорода и меркаптанов и может быть использовано в газонефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.The invention relates to methods for purification of hydrocarbons from hydrogen sulfide and mercaptans and can be used in the gas and oil and oil refining industries.

В тяжелой высокосернистой нефти даже после сепарации и стабилизации может присутствовать до 0,06% (600 ppm) сероводорода. Присутствие высокотоксичного сероводорода создает неприятный запах и экологические проблемы при добыче, хранении и транспортировке нефти. По ГОСТ Р 51858-2002 «Нефть. Общие технические условия» массовая доля сероводорода в нефти сорта 1 не должна превышать 0,002% (20 ppm).In heavy sour crude, even after separation and stabilization, up to 0.06% (600 ppm) of hydrogen sulfide may be present. The presence of highly toxic hydrogen sulfide creates an unpleasant odor and environmental problems in the extraction, storage and transportation of oil. According to GOST R 51858-2002 “Oil. General specifications »the mass fraction of hydrogen sulfide in grade 1 oil should not exceed 0.002% (20 ppm).

В промышленности для удаления из нефтепродуктов (нефтяных дистиллятов и масел) сероводорода, меркаптанов и кислых соединений проводят защелачивание. При промывке водными растворами щелочей нефтяные кислоты, фенолы, сероводород и низкомолекулярные меркаптаны образуют водорастворимые соединения и удаляются с щелочной промывной водой. Для защелачивания используют 2-12%-ные растворы NaOH, один объем жидкого углеводорода промывают 0,1-0,5 объемами щелочного раствора. Для очистки нефти этот способ не применяется из-за образования эмульсий и необходимости переработки (регенерации) большого объема щелочных растворов. [«Химия нефти и газа» / Под ред. д.т.н. Проскурякова В.А. // Л.: Химия. 1981, 358 с.].In industry, alkalization is carried out to remove hydrogen sulfide, mercaptans and acid compounds from oil products (oil distillates and oils). When washed with aqueous solutions of alkalis, petroleum acids, phenols, hydrogen sulfide and low molecular weight mercaptans form water-soluble compounds and are removed with alkaline washing water. For alkalization using 2-12% NaOH solutions, one volume of liquid hydrocarbon is washed with 0.1-0.5 volumes of alkaline solution. For oil refining, this method is not used due to the formation of emulsions and the need for processing (regeneration) of a large volume of alkaline solutions. ["Chemistry of oil and gas" / Ed. Doctor of Technical Sciences Proskuryakova V.A. // L .: Chemistry. 1981, 358 pp.].

В патенте РФ №2120464 [«Способ дезодорирующей очистки нефти и газоконденсата от сероводорода и низкомолекулярных меркаптанов и установка для его осуществления» / Шакиров Ф.Г., Мазгаров А.М., Вильданов А.Ф. // БИ 1998, №29, с.352] в поток нефти или газоконденсата одновременно и непрерывно при перемешивании вводят 25-45%-ный водный раствор NaOH и 0,15-0,25%-ный раствор фталоцианинового катализатора в 0,5-1,5%-ном водном растворе щелочи, затем в поток сырья вводят воздух, полученную смесь выдерживают при давлении 0,5-3,0 МПа и температуре 25-65°С в течение 5-180 мин, после этого часть реакционной смеси, содержащей очищенное сырье, растворенный отработанный воздух и эмульгированный водно-щелочной раствор катализатора, направляют на смешение с исходным сырьем. Сероводород в этом способе окисляется до тиосульфата натрия.In the patent of the Russian Federation No. 2120464 ["A method for deodorizing purification of oil and gas condensate from hydrogen sulfide and low molecular weight mercaptans and installation for its implementation" / Shakirov F.G., Mazgarov A.M., Vildanov A.F. // BI 1998, No. 29, p. 352], a 25-45% aqueous solution of NaOH and a 0.15-0.25% solution of a phthalocyanine catalyst in 0.5 are simultaneously and continuously introduced into the flow of oil or gas condensate with stirring -1.5% aqueous alkali solution, then air is introduced into the feed stream, the resulting mixture is kept at a pressure of 0.5-3.0 MPa and a temperature of 25-65 ° C for 5-180 minutes, after which part of the reaction mixture containing purified raw materials, dissolved exhaust air and an emulsified aqueous-alkaline solution of the catalyst, is directed to mixing with the feedstock. Hydrogen sulfide in this method is oxidized to sodium thiosulfate.

Преимуществом этого способа являются одностадийность и простота процесса, а также возврат отработанного щелочного раствора в процесс для повторного использования. Недостатками способа являются повышенные расходы реагентов, проведение процесса под высоким давлением, длительная (до 180 мин) выдержка сырья с растворенным воздухом под таким давлением и загрязнение очищенного сырья отработанным раствором щелочи.The advantage of this method is the one-stage and simplicity of the process, as well as the return of the spent alkaline solution to the process for reuse. The disadvantages of the method are the increased consumption of reagents, the process under high pressure, prolonged (up to 180 min) exposure of the raw materials with dissolved air under such pressure and contamination of the purified raw materials with an spent alkali solution.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ очистки нефти и газоконденсата от сероводорода путем окисления кислородом воздуха в присутствии 0,05-1,0% водно-щелочного раствора фталоцианинового катализатора. В этом способе в качестве щелочного агента применяют NaOH, аммиак и соду. На 1 моль сероводорода нефти берут 0,5-1,6 молей щелочного агента и 0,1-0,2 нм3 воздуха. Смесь выдерживают под давлением 0,3-1,5 МПа при температуре 20-70°С в течение 5-180 мин. В качестве фталоцианинового катализатора применяют натриевые соли дисульфо-, тетрасульфо-, дихлордиоксидисульфо- и полифталоцианина кобальта в количестве 0,05-0,2 г на один моль сероводорода [Пат. РФ №2109033 от 05.05.1996. «Способ очистки нефти и газоконденсата от сероводорода» / Шакиров Ф.Г., Мазгаров А.М., Вильданов А.Ф., Хрущева И.К. // БИ 1998, №11].According to the technical nature and the achieved result, the closest to the proposed invention is a method for purifying oil and gas condensate from hydrogen sulfide by oxidation with atmospheric oxygen in the presence of 0.05-1.0% aqueous alkaline solution of a phthalocyanine catalyst. In this method, NaOH, ammonia and soda are used as the alkaline agent. 0.5-1.6 moles of an alkaline agent and 0.1-0.2 nm 3 of air are taken per 1 mol of hydrogen sulfide. The mixture is kept under pressure of 0.3-1.5 MPa at a temperature of 20-70 ° C for 5-180 minutes. As the phthalocyanine catalyst used sodium salts of disulfo-, tetrasulfo-, dichlorodioxidisulfo- and cobalt polyphthalocyanine in an amount of 0.05-0.2 g per mole of hydrogen sulfide [US Pat. RF №2109033 dated 05/05/1996. "A method for purifying oil and gas condensate from hydrogen sulfide" / Shakirov F.G., Mazgarov A.M., Vildanov A.F., Khrushcheva I.K. // BI 1998, No. 11].

Щелочной вариант этого способа, в котором используют растворы NaOH и натриевые соли сульфофталоцианинов кобальта, в настоящее время нашел практическое применение на нефтепромыслах.An alkaline version of this method, in which NaOH solutions and cobalt sulfophthalocyanine sodium salts are used, has now found practical application in the oil fields.

Недостатками известного способа являются:The disadvantages of this method are:

1. Большой расход дорогостоящего фталоцианинового катализатора (0,05-0,2 г на 1 моль или на 34 г H2S). По этому способу при содержании в нефти 500 ppm Н2S расход катализатора составляет 0,73-2,9 г на 1 т нефти.1. High consumption of expensive phthalocyanine catalyst (0.05-0.2 g per 1 mol or 34 g of H 2 S). According to this method, when the content in oil is 500 ppm H 2 S, the consumption of catalyst is 0.73-2.9 g per 1 ton of oil.

2. Большой расход воздуха: 0,1-0,2 нм3 на 1 моль сероводорода. При содержании в нефти 500 ppm H2S расход воздуха составляет 1,47-2,94 нм3 на 1 т нефти. Чем больше расход воздуха, тем больше количество выбрасываемого после окисления отработанного воздуха и тем больше унос легких углеводородов с отработанным воздухом. Содержание легких углеводородов в газах, уходящих с отработанным воздухом, при 45°С составляет около 50%, то есть унос углеводородов с отработанным воздухом примерно равен количеству отработанного воздуха.2. Large air flow: 0.1-0.2 nm 3 per 1 mol of hydrogen sulfide. When the content in oil is 500 ppm H 2 S, the air flow rate is 1.47-2.94 nm 3 per 1 ton of oil. The greater the air consumption, the greater the amount of exhaust air emitted after oxidation and the greater the entrainment of light hydrocarbons with the exhaust air. The content of light hydrocarbons in the exhaust gases at 45 ° C is about 50%, that is, the entrainment of hydrocarbons with exhaust air is approximately equal to the amount of exhaust air.

3. Известный способ не позволяет полностью очистить сырье при содержании в нем более 420 ppm сероводорода, так как для окисления 420 ppm H2S требуется

Figure 00000002
воздуха. Для растворения такого количества воздуха в тяжелой нефти (плотность более 880 кг/м3) при 40-60°С необходимо давление 1,5-3,0 МПа. В известном способе максимальное давление равно 1,5 МПа.3. The known method does not allow to completely clean the raw material when it contains more than 420 ppm of hydrogen sulfide, since oxidation of 420 ppm H 2 S requires
Figure 00000002
air. To dissolve such an amount of air in heavy oil (density more than 880 kg / m 3 ) at 40-60 ° C, a pressure of 1.5-3.0 MPa is necessary. In the known method, the maximum pressure is 1.5 MPa.

4. Воднощелочной раствор катализатора в нефть вводят в количестве 0,05-1%, следовательно, в случае образования стабильной эмульсии массовая доля воды в очищенной нефти может достигать 1%. По ГОСТ Р 51858-2002 массовая доля воды в товарной нефти не должна превышать 0,5%.4. A water-alkaline solution of the catalyst in oil is introduced in an amount of 0.05-1%, therefore, in the case of the formation of a stable emulsion, the mass fraction of water in the refined oil can reach 1%. According to GOST R 51858-2002, the mass fraction of water in marketable oil should not exceed 0.5%.

Предлагаемым изобретением решаются следующие задачи;The invention solves the following problems;

1. Снижение расхода фталоцианинового катализатора.1. Reducing the consumption of phthalocyanine catalyst.

2. Снижение расхода воздуха и снижение потерь углеводородов (унос) с отработанным воздухом.2. Reducing air consumption and reducing hydrocarbon losses (ablation) with exhaust air.

3. Снижение массовой доли воды и солей в очищенной нефти.3. Reducing the mass fraction of water and salts in the refined oil.

4. Расширение области применения способа на нефти, содержащей более 420 ppm сероводорода.4. The extension of the scope of the method for oil containing more than 420 ppm hydrogen sulfide.

5. Проведение процесса окисления сероводорода (речь идет об одном и том же количестве сероводорода) при относительно более низких давлениях, чем в известном способе.5. The process of oxidation of hydrogen sulfide (we are talking about the same amount of hydrogen sulfide) at relatively lower pressures than in the known method.

Для получения указанных технических результатов в предлагаемом способе очистки высокосернистой нефти от сероводорода путем окисления кислородом воздуха в присутствии водно-щелочных растворов фталоцианиновых катализаторов применяют в качестве катализаторного раствора 0,01-0,1%-ные растворы аммониевых солей сульфокислот фталоцианинов кобальта в 20-30%-ном водном растворе аммиака. Процесс окисления проводят при температуре 20-70°С и давлении до 2,5 МПа.To obtain the technical results in the proposed method for the purification of sour oil from hydrogen sulfide by oxidation with oxygen in the presence of aqueous alkaline solutions of phthalocyanine catalysts, 0.01-0.1% solutions of cobalt phthalocyanine ammonium salts of 20-30 are used as a catalyst solution % aqueous ammonia. The oxidation process is carried out at a temperature of 20-70 ° C and a pressure of up to 2.5 MPa.

Аммиачный катализаторный раствор вводят в сырье в количестве 0,02-0,2%. Расход фталоцианинового катализатора на 1 моль сероводорода составляет 0,01-0,05 г; воздуха - 0,05-0,1 нм3.Ammonia catalyst solution is introduced into the feedstock in an amount of 0.02-0.2%. The consumption of the phthalocyanine catalyst per 1 mol of hydrogen sulfide is 0.01-0.05 g; air - 0.05-0.1 nm 3 .

В случае отделения от нефти при отстаивании водно-аммиачный раствор катализатора используют многократно, то есть отработанный раствор после отделения от очищенной нефти укрепляют свежим раствором катализатора в 20-30%-ном растворе аммиака и используют повторно. В случаях образования эмульсии отработанного катализаторного раствора и нефти эту эмульсию возвращают в процесс для повторного использования.In the case of separation from the oil during settling, the aqueous ammonia solution of the catalyst is used repeatedly, that is, the spent solution after separation from the purified oil is strengthened with a fresh catalyst solution in a 20-30% ammonia solution and reused. In cases of the formation of an emulsion of spent catalyst solution and oil, this emulsion is returned to the process for reuse.

Отработанный воздух отделяют от очищенного сырья в две стадии: в первом сепараторе давление снижают до 0,2-0,6 МПа, во втором - до 0,1-0,15 МПа.The exhaust air is separated from the purified raw material in two stages: in the first separator, the pressure is reduced to 0.2-0.6 MPa, in the second to 0.1-0.15 MPa.

Отличительными признаками предлагаемого способа являются:Distinctive features of the proposed method are:

1. Использование в качестве катализатора растворов аммониевых (аммонийных) солей сульфокислот фталоцианинов кобальта в 20-30%-ном водном растворе аммиака. Об использовании аммонийных солей сульфофталоцианинов кобальта в патентной и научной литературе сведения отсутствуют.1. The use as a catalyst of solutions of ammonium (ammonium) salts of sulfonic acids of cobalt phthalocyanines in a 20-30% aqueous solution of ammonia. There are no data on the use of ammonium salts of cobalt sulfophthalocyanines in the patent and scientific literature.

2. В предлагаемом способе на один моль сероводорода берут:2. In the proposed method for one mole of hydrogen sulfide take:

- фталоцианинового катализатора- phthalocyanine catalyst - 0,01-0,05 г- 0.01-0.05 g - воздуха- air - 0,05-0,1 нм3 - 0.05-0.1 nm 3

В известном способе расходы составляют:In the known method, the costs are:

- фталоцианинового катализатора- phthalocyanine catalyst - 0,05-0,2 г- 0.05-0.2 g - воздуха- air - 0,1-0,2 нм3 - 0.1-0.2 nm 3

Кроме того, в предлагаемом способе водно-аммиачный раствор катализатора берут в количестве 0,02-0,2% к нефти, а в известном способе берут 0,05-1,0%, то есть в 2,5-5 раз больше. Соответственно, очищенная нефть в предлагаемом способе в случае образования устойчивых эмульсий содержит в 2,5-5 раз меньше воды, чем в известном способе.In addition, in the proposed method, the aqueous-ammonia solution of the catalyst is taken in an amount of 0.02-0.2% to oil, and in the known method they take 0.05-1.0%, that is, 2.5-5 times more. Accordingly, the refined oil in the proposed method in the case of the formation of stable emulsions contains 2.5-5 times less water than in the known method.

Сероводород в присутствии фталоцианиновых катализаторов в слабощелочной среде, в том числе в аммиачных растворах, окисляется по реакции:Hydrogen sulfide in the presence of phthalocyanine catalysts in a slightly alkaline environment, including in ammonia solutions, is oxidized by the reaction:

Figure 00000003
Figure 00000003

На 1 моль сероводорода требуется 0,5 молей или 16 г кислорода. Отсюда теоретически расход воздуха составляет:0.5 mol or 16 g of oxygen is required per 1 mol of hydrogen sulfide. Hence, theoretically, air consumption is

Figure 00000004
Figure 00000004

где 0,231 - массовая доля кислорода в воздухе,%;where 0.231 is the mass fraction of oxygen in the air,%;

1,293 - плотность воздуха, кг/м3.1.293 - air density, kg / m 3 .

Часть сероводорода нейтрализуется аммиаком:Part of the hydrogen sulfide is neutralized by ammonia:

Figure 00000005
Figure 00000005

Образующийся гидросульфид растворяется в отработанном водном растворе и удаляется с отработанным водно-аммиачным раствором.The resulting hydrosulfide dissolves in the spent aqueous solution and is removed with the spent aqueous ammonia solution.

Поэтому нижний предел расхода воздуха взять равным 0,05 нм3 на один моль сероводорода.Therefore, the lower limit of air consumption should be equal to 0.05 nm 3 per mole of hydrogen sulfide.

Вводить в нефть воздуха более 0,1 м3 на 1 моль сероводорода нет необходимости. С увеличением количества введенного в нефть воздуха увеличивается количество отработанного воздуха и количество легких углеводородов, уносимых с отработанным воздухом, то есть увеличиваются потери нефти.It is not necessary to inject more than 0.1 m 3 per 1 mol of hydrogen sulfide into air oil. With an increase in the amount of air introduced into the oil, the amount of exhaust air and the amount of light hydrocarbons carried away with the exhaust air increase, that is, oil losses increase.

В известных способах применяют сильные щелочи (NaOH) или берут щелочной агент в большом количестве (0,1-1,0% от количества нефти). Растворы имеют плотность 1020-1150 кг/м3. В сильнощелочной среде (рН>12,5) сероводород окисляется до тиосульфата по реакции:In the known methods, strong alkalis (NaOH) are used or an alkaline agent is taken in large quantities (0.1-1.0% of the amount of oil). The solutions have a density of 1020-1150 kg / m 3 . In a strongly alkaline environment (pH> 12.5), hydrogen sulfide is oxidized to thiosulfate by the reaction:

Figure 00000006
Figure 00000006

Кислород в известных способах расходуется в два раза больше, соответственно расход воздуха требуется в 2 раза больше.Oxygen in the known methods is consumed twice as much, respectively, air consumption is required 2 times more.

Пределы давления 0,3-2,5 МПа установлены с учетом растворимости воздуха в нефти. При давлениях 0,3 МПа растворимость воздуха составляет 0,2-0,3 нм3 на 1 м3 нефти, что при расходе 0,1 нм3 воздуха на 1 моль H2S обеспечивает полное окисление 1-1,5 молей или 34-51 ppm сероводорода. В случаях еще более низких концентраций сероводорода в нефти просто нет необходимости очистки, то есть внедрения установки очистки. Для растворения 0,5 нм3 воздуха в тяжелой нефти (d≥880 кг/м3) необходимо давление около 0,6 МПа, для растворения 1 нм3- около 1,3 МПа. Для окисления 600 ppm или 17,647 моля сероводорода требуется 0,882-1,765 нм3 воздуха, а для растворения в нефти таких количеств воздуха необходимо давление 1,1-2,2 МПа. Поэтому за верхний предел взято давление 2,5 МПа. В повышении давления выше 2,5 МПа нет необходимости.Pressure limits of 0.3-2.5 MPa are established taking into account the solubility of air in oil. At pressures of 0.3 MPa, the solubility of air is 0.2-0.3 nm 3 per 1 m 3 of oil, which at a flow rate of 0.1 nm 3 air per 1 mol of H 2 S provides complete oxidation of 1-1.5 moles or 34 -51 ppm hydrogen sulfide. In cases of even lower concentrations of hydrogen sulfide in oil, there is simply no need for treatment, that is, the introduction of a treatment plant. For the dissolution of 0.5 nm 3 air in heavy oil (d≥880 kg / m 3 ), a pressure of about 0.6 MPa is necessary, for the dissolution of 1 nm 3 - about 1.3 MPa. For oxidation of 600 ppm or 17.647 moles of hydrogen sulfide, 0.882-1.765 nm 3 of air is required, and for dissolving such quantities of air in oil, a pressure of 1.1-2.2 MPa is required. Therefore, the pressure of 2.5 MPa is taken as the upper limit. There is no need to increase pressure above 2.5 MPa.

В предлагаемом изобретении используют 20-30%-ные растворы аммиака. Высокосернистые тяжелые карбоновые нефти имеют плотность 880-900 кг/м3. Концентрированные 20-30% растворы аммиака имеют плотность 900-910 кг/м3. Чем ближе плотности нефти и водных растворов, тем легче создавать однородную эмульсию водно-щелочного раствора катализатора в нефти. Поэтому в предлагаемом способе достигается более эффективное перемешивание. Кроме того, 25-28% растворы аммиака выпускаются Российской промышленностью.In the present invention using 20-30% solutions of ammonia. High-sulfur heavy carbonic oils have a density of 880-900 kg / m 3 . Concentrated 20-30% ammonia solutions have a density of 900-910 kg / m 3 . The closer the density of oil and aqueous solutions, the easier it is to create a homogeneous emulsion of a water-alkaline solution of the catalyst in oil. Therefore, in the proposed method, more efficient mixing is achieved. In addition, 25-28% ammonia solutions are produced by Russian industry.

Необходимый расход катализатора установлен на основании экспериментов. Расход ниже 0,01 г на 1 моль H2S не обеспечивает необходимую скорость окисления, а в повышении количества дорогостоящего катализатора (цена 1 г 2-3 руб.) выше 0,05 г на 1 моль H2S нет необходимости.The required catalyst consumption is established on the basis of experiments. Consumption below 0.01 g per 1 mol of H 2 S does not provide the necessary oxidation rate, and there is no need to increase the amount of expensive catalyst (price of 1 g 2-3 rubles) above 0.05 g per 1 mol of H 2 S.

В известных способах применяют натриевые соли сульфофталоцианинов кобальта, которые в сильнощелочных растворах (рН>13,5) при 40°С и выше не устойчивы, быстро разлагаются. Поэтому в щелочные растворы вынуждены вводить повышенные количества фталоцианиновых катализаторов. В предлагаемом способе применяют аммониевые соли сульфофталоцианинов кобальта, растворенные в водном растворе аммиака с рН<12,5. В таких растворах стабильность аммониевых солей почти в 10 раз выше, чем стабильность натриевых солей в известном способе. Поэтому расход фталоцианинового катализатора в 4-5 раз ниже, чем в известном способе.In the known methods, sodium salts of cobalt sulfophthalocyanines are used, which are not stable in highly alkaline solutions (pH> 13.5) at 40 ° C and quickly decompose. Therefore, increased amounts of phthalocyanine catalysts are forced into alkaline solutions. In the proposed method, ammonium salts of cobalt sulfophthalocyanines dissolved in an aqueous solution of ammonia with a pH of <12.5 are used. In such solutions, the stability of ammonium salts is almost 10 times higher than the stability of sodium salts in the known method. Therefore, the consumption of the phthalocyanine catalyst is 4-5 times lower than in the known method.

Аммонийные соли сульфокислот фталоцианинов кобальта получают растворением соответствующих сульфокислот в 20-30%-ном растворе аммиака или путем растворения натриевых солей сульфокислот в 20-30%-ном растворе аммиака в присутствии хлорида аммония - NH4Cl по реакции:Ammonium salts of cobalt phthalocyanines sulfonic acids are obtained by dissolving the corresponding sulfonic acids in a 20-30% ammonia solution or by dissolving the sodium salts of sulfonic acids in a 20-30% ammonia solution in the presence of ammonium chloride - NH 4 Cl by the reaction:

RSO3Na+NH4Cl→RSO3NH4+NaClRSO 3 Na + NH 4 Cl → RSO 3 NH 4 + NaCl

0,01-0,1%-ные растворы аммониевых солей сульфофталоцианинов можно готовить в один прием, но с точки зрения технологии более рационально сначала приготовить концентрированные 1,5±0,5%-ные растворы аммониевых солей сульфофталоцианинов, потом эти растворы разбавлять до рабочей концентрации 0,01-0,05%. Для растворения порошкообразных сульфокислот фталоцианинов, их натриевых солей и хлористого аммония требуется аппарат (реактор) с механическим перемешиванием, для полного растворения необходимо время перемешивания 20-30 мин, а для разбавления концентрированных растворов в 100 раз водным аммиаком достаточно перемешивание путем циркуляции циркуляционным насосом в любой емкости. Для приготовления концентрированного раствора можно использовать реактор с механической мешалкой небольшого объема. В этом варианте капитальные и энергетические затраты будут меньше, чем в случае установки больших реакторов с механической мешалкой для приготовления 0,01-0,05%-ных растворов катализатора в один прием.0.01-0.1% solutions of ammonium salts of sulfophthalocyanines can be prepared in one step, but from the point of view of technology it is more rational to first prepare concentrated 1.5 ± 0.5% solutions of ammonium salts of sulfophthalocyanines, then dilute these solutions to working concentration of 0.01-0.05%. To dissolve the powdered sulfonic acids of phthalocyanines, their sodium salts and ammonium chloride, an apparatus (reactor) with mechanical stirring is required, for complete dissolution, a stirring time of 20-30 minutes is required, and for diluting concentrated solutions 100 times with aqueous ammonia, stirring by circulation with a circulation pump in any capacities. To prepare a concentrated solution, you can use a reactor with a small mechanical stirrer. In this embodiment, capital and energy costs will be less than in the case of installing large reactors with a mechanical stirrer to prepare 0.01-0.05% catalyst solutions in one go.

При 45-70°С сероводород полностью окисляется за 15-30 мин, и в повышении температуры выше 70°С нет необходимости. При 18-20°С для полноты реакции требуется время около 1,5 часов. Ограничение нижнего предела температуры 20°С связано с замедлением скорости реакции и повышением вязкости нефти, что затрудняет эмульгирование аммиачного раствора катализатора в нефти.At 45-70 ° C, hydrogen sulfide is completely oxidized in 15-30 minutes, and there is no need to increase the temperature above 70 ° C. At 18-20 ° C, a reaction time of about 1.5 hours is required to complete the reaction. The limitation of the lower temperature limit of 20 ° C is associated with a slowdown in the reaction rate and an increase in the viscosity of oil, which makes it difficult to emulsify the ammonia solution of the catalyst in oil.

Двухстадийная сепарация отработанного воздуха путем снижения давления в первом сепараторе до 0,2-0,6 МПа и во втором сепараторе - до 0,1-0,12 МПа дает следующие положительные эффекты:The two-stage separation of exhaust air by reducing the pressure in the first separator to 0.2-0.6 MPa and in the second separator to 0.1-0.12 MPa gives the following positive effects:

1. Уменьшаются потери легких углеводородов, уносимых с отработанным воздухом, выделяющимся из нефти, так как основное количество отработанного воздуха выделяется (сепарируется) в первом сепараторе при снижении давления, например, с 2 до 0,6 МПа или с 1 до 0,2 МПа. При сепарации под давлением 0,2-0,6 МПа газовая фаза содержит паров углеводородов значительно меньше, чем в случае сепарации отработанного воздуха при атмосферном давлении.1. The losses of light hydrocarbons carried away with the exhaust air released from oil are reduced, since the main amount of exhaust air is emitted (separated) in the first separator when the pressure decreases, for example, from 2 to 0.6 MPa or from 1 to 0.2 MPa . When separating under a pressure of 0.2-0.6 MPa, the gas phase contains hydrocarbon vapors significantly less than in the case of separation of exhaust air at atmospheric pressure.

2. При испарении отработанного воздуха из нефти при снижении давления до 0,2-0,6 МПа выделяется в основном азот, а кислород остается в растворе, так как растворимость кислорода в нефти почти в 2 раза выше, чем растворимость азота. Оставшийся в нефти в растворенном виде кислород продолжает процессы окисления H2S и в сепараторах. В результате достигается более полная очистка нефти от сероводорода.2. During the evaporation of exhaust air from oil with a decrease in pressure to 0.2-0.6 MPa, nitrogen is mainly released, and oxygen remains in solution, since the solubility of oxygen in oil is almost 2 times higher than the solubility of nitrogen. Oxygen remaining in oil in dissolved form continues the oxidation of H 2 S in the separators. As a result, a more complete purification of oil from hydrogen sulfide is achieved.

Предлагаемый способ очистки нефти прост в осуществлении и может быть реализован на нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих заводах.The proposed method of oil refining is simple to implement and can be implemented in oil fields and refineries.

Предлагаемый способ поясняется прилагаемой технологической схемой (см. чертеж) и примерами ее осуществления.The proposed method is illustrated by the attached technological scheme (see drawing) and examples of its implementation.

В емкости Т-1 готовят катализаторный раствор путем растворения 0,02% хлористого аммония и 0,04% динатриевой соли дисульфофталоцианина кобальта, получают раствор диаммониевой соли дисульфофталоцианина кобальта.In the tank T-1, a catalyst solution is prepared by dissolving 0.02% ammonium chloride and 0.04% cobalt disulfophthalocyanine disodium salt, and a cobalt disulfophthalocyanine diammonium salt solution is obtained.

Нефть, прошедшая подготовку (сепарацию, обессоливание, обезвоживание) и содержащая 300-600 ppm сероводорода с температурой 20-65°С (предпочтительно 40-55°С), поступает в буферную емкость Е-1. Из этой емкости насосом Н-1 нефть под давлением 0,3-2,5 МПа подают в реактор окисления колонного типа Р-1. На всас насоса Н-1 из емкости Е-4 дозировочным насосом НД подают расчетное количество (предпочтительно 0,5-1,0 кг/т) раствора фталоцианинового катализатора в ~25%-ном водном растворе аммиака. В поток нефти после насоса Н-1 компрессором К-1 подают под давлением 0,4-2,5 МПа сжатый воздух, который растворяется в нефти. Далее смесь поступает в реактор Р-1 колонного типа. В реакторе происходит окисление сероводорода кислородом растворенного в нефти воздуха:Oil that has undergone preparation (separation, desalination, dehydration) and contains 300-600 ppm hydrogen sulfide with a temperature of 20-65 ° C (preferably 40-55 ° C), enters the buffer tank E-1. From this tank, pump N-1 delivers oil at a pressure of 0.3-2.5 MPa to the oxidation reactor of the column type R-1. The calculated amount (preferably 0.5-1.0 kg / t) of a solution of a phthalocyanine catalyst in ~ 25% aqueous ammonia solution is fed to the inlet of the pump N-1 from the tank E-4 by the ND metering pump. Compressed air, which dissolves in oil, is supplied to the oil stream after pump N-1 by compressor K-1 under a pressure of 0.4-2.5 MPa. Next, the mixture enters the reactor R-1 column type. In the reactor, hydrogen sulfide is oxidized with oxygen dissolved in oil air:

Figure 00000007
Figure 00000007

После реактора нефть поступает в сепаратор С-1, где давление снижается до 0,20-0,5 МПа, и основная часть отработанного воздуха отсепарируется от нефти. Далее нефть поступает во второй сепаратор С-2, где давление снижается до атмосферного, и происходит сепарация оставшейся части отработанного воздуха. В сепараторах С-1 и С-2 часть отработанного катализаторного раствора отделяется от очищенной нефти в виде эмульсии. По технологической схеме предусмотрена возможность возврата этой эмульсии на смешение с неочищенной нефтью.After the reactor, oil enters the C-1 separator, where the pressure drops to 0.20-0.5 MPa, and the main part of the exhaust air is separated from the oil. Then the oil enters the second separator C-2, where the pressure decreases to atmospheric, and the remaining part of the exhaust air is separated. In the separators C-1 and C-2, part of the spent catalyst solution is separated from the refined oil in the form of an emulsion. According to the technological scheme, it is possible to return this emulsion to mixing with crude oil.

Большинство нефтей при перемешивании с щелочными растворами образуют эмульсии. Образующиеся соли нафтеновых кислот являются эмульгаторами. Чем больше соотношение углеводородное сырье : раствор аммиака, тем больше получается концентрация нафтенатов в водной фазе и тем выше стойкость образующейся эмульсии. Тяжелые карбоновые нефти, которые содержат много нафтеновых кислот, образуют стойкие, трудно разделяющиеся эмульсии. Из таких нефтей отработанный водно-аммиачный раствор обычно отстаивается в виде эмульсии с содержанием 3-30% воды. При отстаивании образуется три слоя: вверху слой очищенного сырья, внизу слой водного раствора и в середине слой эмульсии. Для полного разделения эмульсии отстаиванием требуется время от нескольких часов до нескольких суток. Присутствие солей и повышение температуры ускоряют процесс разделения эмульсии. В предлагаемом способе применяют описанный в патенте РФ 2120464 прием возврата эмульсии отработанного раствора и нефти в процесс окисления, т.е. смешивают ее с исходным сырьем. Возврат катализаторного раствора на повторное использование позволяет экономить расход катализатора и аммиака.Most oils form emulsions when mixed with alkaline solutions. The resulting salts of naphthenic acids are emulsifiers. The higher the ratio of hydrocarbon feed: ammonia solution, the greater the concentration of naphthenates in the aqueous phase and the higher the stability of the resulting emulsion. Heavy carboxylic oils, which contain a lot of naphthenic acids, form persistent, difficult to separate emulsions. Of these oils, the spent aqueous ammonia solution usually settles in the form of an emulsion containing 3-30% water. Upon sedimentation, three layers are formed: at the top is a layer of purified raw materials, at the bottom is a layer of an aqueous solution and in the middle is an emulsion layer. For the complete separation of the emulsion by settling, it takes time from several hours to several days. The presence of salts and temperature increase accelerate the process of separation of the emulsion. In the proposed method, the method of returning the emulsion of the spent solution and oil to the oxidation process described in RF patent 2120464 is used, i.e. mix it with the feedstock. The return of the catalyst solution for reuse allows you to save the consumption of catalyst and ammonia.

Часть отработанного щелочного раствора в случае отстаивания его из нефти в сепараторе С-2 периодически выводится из технологического процесса. Отработанный раствор может быть утилизирован путем смешения с пластовыми водами с последующей закачкой их в пласт. Объем пластовых вод в 10-1000 раз больше, чем объем отработанных щелочных растворов, поэтому добавка их в пластовые воды не изменяет состав последних.Part of the spent alkaline solution in the case of settling it from oil in the separator C-2 is periodically removed from the process. The spent solution can be disposed of by mixing with produced water, followed by their injection into the formation. The volume of produced water is 10-1000 times greater than the volume of spent alkaline solutions, so adding them to produced water does not change the composition of the latter.

Предлагаемый способ проверен в лабораторных условиях.The proposed method is tested in laboratory conditions.

Пример 1. Готовят растворы различных сульфокислот (моно-, ди- и тетра) фталоцианинов кобальта в 20-30%-ном растворе аммиака. Сульфокислот фталоцианинов вводят из расчета получения 0,01-0,05% аммонийных солей. Полученные растворы используют в качестве катализаторного раствора. В колбу вместимостью 120 мл берут навеску катализаторного раствора, добавляют 30-45 г охлажденной до -5-0°С нефти, воздушное пространство колбы заполняют кислородом (70-87 мл). Колбу закрывают резиновой пробкой и при температуре 20-65°С дают выдержку при перемешивании встряхиванием в течение 15-90 мин. При нагревании охлажденной нефти в закрытой колбе создается избыточное давление. По содержанию растворенного кислорода в нефти эти опыты имитируют процессы окисления кислородом воздуха, растворенного под давлением 0,6-0,9 МПа, что по расчетам соответствует 0,05-0,1 нм3 воздуха на один моль H2S. После выдержки 15 мин из колбы шприцом отбирают пробы нефти (~ 0,5 мл) на анализ, через еще 30-60 мин отбирают вторую пробу. Анализируют пробы на содержание сероводорода потенциометрическим титрованием по ГОСТ 17323-76. В опытах табл.1 использованы аммониевые соли следующих фталоцианиновых катализаторов:Example 1. Prepare solutions of various sulfonic acids (mono-, di - and tetra) cobalt phthalocyanines in a 20-30% solution of ammonia. Phthalocyanine sulfonic acids are introduced at the rate of obtaining 0.01-0.05% of ammonium salts. The resulting solutions are used as a catalyst solution. A weighed portion of the catalyst solution is taken into a flask with a capacity of 120 ml, 30-45 g of oil cooled to -5-0 ° С are added, the air space of the flask is filled with oxygen (70-87 ml). The flask is closed with a rubber stopper and at a temperature of 20-65 ° C, give exposure to stirring with shaking for 15-90 minutes. When chilled oil is heated, an overpressure is created in a closed flask. According to the content of dissolved oxygen in oil, these experiments simulate the processes of oxidation by oxygen of air dissolved under a pressure of 0.6-0.9 MPa, which, according to calculations, corresponds to 0.05-0.1 nm 3 of air per mole of H 2 S. After exposure 15 min samples of oil (~ 0.5 ml) are taken from the flask with a syringe for analysis, after another 30-60 minutes a second sample is taken. Analyze samples for the content of hydrogen sulfide by potentiometric titration according to GOST 17323-76. In the experiments of table 1, ammonium salts of the following phthalocyanine catalysts were used:

- сульфокислоты фталоцианина кобальта (СФК);- cobalt phthalocyanine sulfonic acid (CFC);

- дисульфокислоты фталоцианина кобальта (ДСФК);- cobalt phthalocyanine disulfonic acid (DSFC);

- тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта (ТСФК);- cobalt phthalocyanine tetrasulfonic acid (TSPA);

- диоксидихлордисульфокислоты фталоцианина кобальта (ДОДХДСФК);- cobalt phthalocyanine dioxidichlorodisulfonic acid (DODHDSFK);

- дихлордисульфокислоты фталоцианина кобальта (ДХДСФК).- cobalt phthalocyanine dichlorodisulfonic acid (DCSFC).

Пример 2. Первые два опыта проводят, как в примере 1. После окисления очищенную нефть в опыте №2 отсепарируют от отработанного воздуха и смешивают со следующей порцией подлежащей очистке нефти в соотношении 1:1. В эту смешанную порцию нефти в опыте №3 вводят столько же катализаторного раствора, сколько в опыте №1, затем проводят процесс окисления, как в примере 1. Очищенную нефть после опыта №3 делят на две равные части, одну часть 25 г смешивают с таким же количеством неочищенной нефти и смесь используют в опыте №4. Следующий опыт №5 проводят аналогично опыту №4. В опыте №6 количество очищенной нефти на приготовление смеси нефтей берут в два раза меньше. Результаты опытов приведены в табл.2. Степень очистки нефти (X,%) от сероводорода рассчитывается по формуле:

Figure 00000008
Example 2. The first two experiments are carried out, as in example 1. After oxidation, the purified oil in experiment No. 2 is separated from the exhaust air and mixed with the next portion of the oil to be purified in a ratio of 1: 1. In this mixed portion of oil in experiment No. 3, the same amount of catalyst solution is introduced as in experiment No. 1, then the oxidation process is carried out as in example 1. The purified oil after experiment No. 3 is divided into two equal parts, one part of 25 g is mixed with such the same amount of crude oil and the mixture is used in experiment No. 4. The following experiment No. 5 is carried out similarly to experiment No. 4. In experiment No. 6, the amount of refined oil for the preparation of a mixture of oils is taken in half. The results of the experiments are given in table.2. The degree of oil purification (X,%) from hydrogen sulfide is calculated by the formula:
Figure 00000008

где Н2Sисх - массовая доля сероводорода в исходной неочищенной нефти, %;where H 2 S Ref - mass fraction of hydrogen sulfide in the original crude oil,%;

H2Sочищ - массовая доля сероводорода в очищенной нефти, %.H 2 S purification - mass fraction of hydrogen sulfide in purified oil,%.

Обсуждение результатов опытов по примерам 1 и 2Discussion of the results of the experiments in examples 1 and 2

Из литературных данных известно, что скорость окисления сероводорода в щелочной среде на 3-4 порядка выше, чем в кислой среде. Следовательно, введенное в нефть количество аммиака должно быть достаточным для создания щелочной среды. Как видно из табл.1, скорость окисления сероводорода с увеличением количества введенного аммиака, то есть соотношения NH32S, заметно возрастает (опыты №1, 2 и 13). Сероводород можно окислять и без применения фталоцианиновых катализаторов» однако в этом случае требуется большой расход аммиака (опыт №2).From literature data it is known that the rate of oxidation of hydrogen sulfide in an alkaline medium is 3-4 orders of magnitude higher than in an acidic medium. Therefore, the amount of ammonia introduced into the oil should be sufficient to create an alkaline environment. As can be seen from table 1, the rate of oxidation of hydrogen sulfide with increasing amount of introduced ammonia, that is, the ratio of NH 3 : H 2 S, significantly increases (experiments No. 1, 2 and 13). Hydrogen sulfide can also be oxidized without the use of phthalocyanine catalysts ”, however, in this case, a large consumption of ammonia is required (experiment No. 2).

Figure 00000009
Figure 00000009

Введение 0,25% аммониевой соли ДОДХДСФК в водный раствор аммиака приводит к снижению концентрации H2S в очищенном продукте почти в два раза (опыты №3 и 4). Чем больше количество введенного катализатора, тем выше степень очистки сырья от сероводорода (опыты №4-6). Однако введение больших количеств дорогостоящего фталоцианинового катализатора не выгодно экономически. Оптимальной для окисления сероводорода является температура 40-60°С. Процесс можно проводить и при 20-30°С, но в этих случаях требуется или длительное время окисления (опыт №11), или большой расход аммиака (опыт №12). В опытах №4-12, в которых параметры процесса находятся в пределах, предлагаемых в изобретении, содержание Н2S в очищенной нефти после 30 мин окисления при достаточном количестве кислорода не превышает установленных норм - 20 ppm.The introduction of 0.25% ammonium salt DODHDSFK in an aqueous solution of ammonia reduces the concentration of H 2 S in the purified product by almost half (experiments No. 3 and 4). The greater the amount of introduced catalyst, the higher the degree of purification of raw materials from hydrogen sulfide (experiments No. 4-6). However, the introduction of large quantities of expensive phthalocyanine catalyst is not economically viable. Optimal for the oxidation of hydrogen sulfide is a temperature of 40-60 ° C. The process can be carried out at 20-30 ° C, but in these cases either a long oxidation time (experiment No. 11) or a large consumption of ammonia (experiment No. 12) are required. In experiments No. 4-12, in which the process parameters are within the range proposed in the invention, the content of H 2 S in the refined oil after 30 minutes of oxidation with a sufficient amount of oxygen does not exceed the established norms of 20 ppm.

В опытах №14 и 15, где используют катализаторный раствор с пониженной концентрацией аммиака, удовлетворительные результаты достигаются, но с большим расходом аммиака. В опыте №13, где применяют разбавленный раствор аммиака и количество аммиака ниже 0,5 молей на моль сероводорода, требуемая степень очистки не достигается.In experiments No. 14 and 15, where a catalyst solution with a low concentration of ammonia is used, satisfactory results are achieved, but with a high consumption of ammonia. In experiment No. 13, where a dilute ammonia solution is used and the amount of ammonia is below 0.5 moles per mole of hydrogen sulfide, the required degree of purification is not achieved.

В известном способе (опыт №16) достигается требуемая степень очистки, но с большим расходом аммиака и в 2-3 раза большим расходом катализатора - динатриевой соли дисульфофталоцианина кобальта (ДСФК-Na).In the known method (experiment No. 16), the required degree of purification is achieved, but with a high consumption of ammonia and a 2–3 times higher consumption of the catalyst — cobalt disulfophthalocyanine disodium salt (DSFC-Na).

Как видно из табл.2 (опыт №1), при введении в нефть 0,605 молей аммиака и 0,02 г аммиачной соли ДОДХДСФК на 1 моль сероводорода за 20 мин при 50°С массовая доля H2S в нефти снижается с 420 до 83 ppm. Для очистки нефти до содержания H2S 20 ppm требуется расход NH3 и фталоцианинового катализатора в два раза больше (опыт №2). В опытах №3-5 в случае смешения исходной неочищенной нефти с очищенной нефтью в массовом соотношении 1:1 удовлетворительная очистка смеси достигается при тех же расходах аммиака и фталоцианинового катализатора, что и в опыте №1. Уменьшение количества очищенной нефти, взятой на смешение, соответственно уменьшение количества отработанного катализаторного раствора, возвращаемого с очищенной нефтью, приводит к ухудшению качества очистки (опыт №6).As can be seen from table 2 (experiment No. 1), when 0.605 moles of ammonia and 0.02 g of ammonium salt DODHDSFK are added to oil per 1 mol of hydrogen sulfide in 20 minutes at 50 ° C, the mass fraction of H 2 S in oil decreases from 420 to 83 ppm To clean the oil to an H 2 S content of 20 ppm, the consumption of NH 3 and the phthalocyanine catalyst is twice as high (experiment No. 2). In experiments No. 3-5 in the case of mixing the original crude oil with purified oil in a mass ratio of 1: 1, satisfactory purification of the mixture is achieved at the same ammonia and phthalocyanine catalyst costs as in experiment No. 1. A decrease in the amount of refined oil taken for mixing, respectively, a decrease in the amount of spent catalyst solution returned with refined oil leads to a deterioration in the quality of refining (experiment No. 6).

Таким образом, возврат части отработанного катализаторного раствора или его эмульсии с очищенной нефтью дает возможность снизить (экономить) расходы водного аммиака и фталоцианинового катализатора.Thus, the return of part of the spent catalyst solution or its emulsion with refined oil makes it possible to reduce (save) the costs of aqueous ammonia and phthalocyanine catalyst.

Пример 3. Опыты проводят, как в примере 1. Берут 75 мл нефти и 45 мл воздуха и 0,2 г катализаторного раствора, содержащего 0,018% катализатора, что составляет 0,05 г катализатора на один моль сероводорода. В первую колбу вводят раствор, содержащий аммониевую соль ДСФК в 20%-ном растворе аммиака, во вторую вводят раствор натриевой соли ДСФК в 20%-ном растворе щелочи (как в известном способе). На окисление 355 ppm H2S до S по реакции 1 на 1 т нефти требуется не менее 177,5 г O2 или 0,598 нм3 воздуха. Для окисления H2S в 75 мл или 67,5 г нефти требуется не менее 40 мл воздуха. Расход воздуха на моль H2S равен 0,06 нм3. Окисление проводят при 50°С в течение 60 мин. По анализу в колбе №1 - H2S - менее 10 ppm, в колбе №2 - 132 ppm. Это объясняется нехваткой кислорода в опыте №2 из-за окисления Н2S до тиосульфата.Example 3. The experiments are carried out as in example 1. Take 75 ml of oil and 45 ml of air and 0.2 g of a catalyst solution containing 0.018% of the catalyst, which is 0.05 g of catalyst per mole of hydrogen sulfide. A solution containing the ammonium salt of DSFC in a 20% ammonia solution is introduced into the first flask, and a solution of the sodium salt of DSFC in a 20% alkali solution (as in the known method) is introduced into the second flask. The oxidation of 355 ppm H 2 S to S by reaction of 1 per 1 ton of oil requires at least 177.5 g of O 2 or 0.598 nm 3 of air. The oxidation of H 2 S in 75 ml or 67.5 g of oil requires at least 40 ml of air. Air consumption per mole of H 2 S is 0.06 nm 3 . The oxidation is carried out at 50 ° C for 60 minutes According to the analysis in flask No. 1 - H 2 S - less than 10 ppm, in flask No. 2 - 132 ppm. This is explained by the lack of oxygen in experiment No. 2 due to the oxidation of H 2 S to thiosulfate.

После этого пространство над нефтью в колбе №2 продувают свежим воздухом, перемешивают и дают выдержку еще 60 мин. Проводят анализ нефти; содержание H2S = 16 ppm. Значит, для окисления Н2S в опыте №2 требуется воздуха почти в 2 раза больше.After that, the space above the oil in flask No. 2 was purged with fresh air, mixed and allowed to hold for another 60 minutes. Carry out an oil analysis; H 2 S content = 16 ppm. So, for the oxidation of H 2 S in experiment No. 2, air is required almost 2 times more.

Чем больше взято количество воздуха на окисление, тем больше образуется отработанного воздуха, содержащего 50-70% углеводородов. Поэтому в заявляемом способе потери углеводородов меньше, чем в известном способе.The more air is taken for oxidation, the more exhaust air is generated containing 50-70% hydrocarbons. Therefore, in the inventive method, the loss of hydrocarbons is less than in the known method.

Таблица 2
Результаты опытов по примеру 2
table 2
The results of the experiments in example 2
№п/пNo. Количество нефтей в смеси, гThe number of oils in the mixture, g Н2Sисх, ppmH 2 S ref , ppm Количество катализаторного раствора,%The amount of catalyst solution,% Отношения вновь введенных реагентов к 1 молю сероводородаThe ratio of newly introduced reagents to 1 mole of hydrogen sulfide Темп-ра окисления, °СOxidation temperature, ° С H2Sочищ, ppm, через 20 мин окисленияH 2 S purification , ppm, after 20 min of oxidation неочищен.uncleaned. очищен.cleared. неочищен. нефтьuncleaned. oil смесь нефтейoil mixture в неочищен. нефтиin uncleaned. oil в смеси нефтейin a mixture of oils

Figure 00000010

моль/моль
Figure 00000010

mol / mol
Figure 00000011

г/моль
Figure 00000011

g / mol
1one 2525 -- 420420 -- 0,0540,054 0,0540,054 0,6050.605 0,020.02 4545 8383 22 2525 -- 420420 -- 0,1080.108 0,1080.108 1,211.21 0,040.04 4545 20twenty 33 2525 2525 420420 220220 0,0540,054 0,0270,027 0,600.60 0,020.02 4545 18eighteen 4four 2525 2525 420420 219219 0,0540,054 0,0270,027 0,600.60 0,020.02 4545 2424 55 2525 2525 420420 222222 0,0540,054 0,0270,027 0,600.60 0,020.02 4545 20twenty 66 2525 12,512.5 420420 321321 0,0540,054 0,0400,040 0,600.60 0,020.02 4545 3333

Claims (10)

1. Способ очистки тяжелой высокосернистой нефти от сероводорода путем окисления кислородом воздуха в присутствии водно-щелочных растворов сульфированных фталоцианинов кобальта при температуре 15-70°С под давлением, отличающийся тем, что в качестве катализаторного раствора используют растворы аммониевых солей сульфокислот фталоцианинов кобальта в 20-30%-ном водном растворе аммиака; на один моль сероводорода берут 0,05-0,1 нм3 воздуха и 0,01-0,05 г аммониевой соли сульфокислоты фталоцианина кобальта.1. The method of purification of heavy sour crude oil from hydrogen sulfide by oxidation with atmospheric oxygen in the presence of aqueous-alkaline solutions of cobalt sulfonated phthalocyanines at a temperature of 15-70 ° C under pressure, characterized in that solutions of cobalt phthalocyanine ammonium salts of 20- are used as a catalyst solution 30% aqueous ammonia; 0.05-0.1 nm 3 of air and 0.01-0.05 g of ammonium salt of cobalt phthalocyanine sulfonic acid are taken per mole of hydrogen sulfide. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяют 0,01-0,1%-ные растворы аммониевых солей сульфокислот фталоцианинов кобальта.2. The method according to claim 1, characterized in that 0.01-0.1% solutions of ammonium salts of cobalt phthalocyanines sulfonic acids are used. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что катализаторный раствор вводят в нефть в количестве 0,02-0,2%.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the catalyst solution is introduced into the oil in an amount of 0.02-0.2%. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют аммонийные соли моно, - ди, - тетрасульфокислоты, дихлордисульфокислоты и дихлорди-оксидисульфокислоты фталоцианина кобальта.4. The method according to claim 1, characterized in that the use of ammonium salts of mono, - di, - tetrasulfonic acid, dichlorodisulfonic acid and dichlorodioxydisulfonic acid cobalt phthalocyanine. 5. Способ по пп.1 и 4, отличающийся тем, что катализаторный раствор получают путем растворения натриевых солей сульфофталоцианинов кобальта и хлористого аммония в водном растворе аммиака.5. The method according to claims 1 and 4, characterized in that the catalyst solution is obtained by dissolving the sodium salts of cobalt sulfophthalocyanines and ammonium chloride in an aqueous solution of ammonia. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализаторный раствор после окисления сероводорода отделяют от очищенной нефти и используют многократно.6. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst solution after oxidation of hydrogen sulfide is separated from the refined oil and used repeatedly. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что эмульсию отработанного катализаторного раствора и нефти отделяют от очищенной нефти и смешивают с неочищенной нефтью.7. The method according to claim 1, characterized in that the emulsion of the spent catalyst solution and oil are separated from the purified oil and mixed with the crude oil. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс проводят под давлением 0,3-2,5 МПа.8. The method according to claim 1, characterized in that the process is carried out under a pressure of 0.3-2.5 MPa. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что сепарацию отработанного воздуха от очищенной нефти проводят в две стадии: в первом сепараторе давление снижают до 0,2-0,6 МПа, во втором сепараторе до 0,1-0,15 МПа.9. The method according to claim 1, characterized in that the separation of exhaust air from the refined oil is carried out in two stages: in the first separator, the pressure is reduced to 0.2-0.6 MPa, in the second separator to 0.1-0.15 MPa . 10. Способ по пп.2, 5, отличающийся тем, что сначала готовят концентрированные 1-2%-ные растворы аммониевых солей сульфофталоцианинов, потом эти растворы разбавляют водным раствором аммиака до содержания аммониевых солей 0,01-0,1%.10. The method according to PP.2, 5, characterized in that first they prepare concentrated 1-2% solutions of ammonium salts of sulfophthalocyanines, then these solutions are diluted with an aqueous solution of ammonia to the content of ammonium salts of 0.01-0.1%.
RU2004113324/04A 2004-04-29 2004-04-29 Method of treating heavy petroleum to remove hydrogen sulfide RU2272065C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004113324/04A RU2272065C2 (en) 2004-04-29 2004-04-29 Method of treating heavy petroleum to remove hydrogen sulfide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004113324/04A RU2272065C2 (en) 2004-04-29 2004-04-29 Method of treating heavy petroleum to remove hydrogen sulfide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004113324A RU2004113324A (en) 2005-10-10
RU2272065C2 true RU2272065C2 (en) 2006-03-20

Family

ID=35851038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004113324/04A RU2272065C2 (en) 2004-04-29 2004-04-29 Method of treating heavy petroleum to remove hydrogen sulfide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2272065C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010136843A2 (en) 2009-05-25 2010-12-02 Bbca Инвестментс Групп Инк Method for removing mercaptans from crude oil and petroleum distillates by oxidation
RU2408658C1 (en) * 2009-05-25 2011-01-10 Ввса Инвестментс Групп Инк Procedure for oxidising demercaptanisation of oil and oil distillates
RU2783439C1 (en) * 2022-02-21 2022-11-14 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Set for purifying petroleum from hydrogen sulphide and low molecular weight mercaptans

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3250697A (en) * 1963-12-12 1966-05-10 Arabian American Oil Company Sweetening process using ammonia as catalyst
RU2109033C1 (en) * 1996-05-05 1998-04-20 Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья Method of removing hydrogen sulfide from crude oil and gas concentrate
RU2120464C1 (en) * 1997-09-12 1998-10-20 Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья Method and installation for deodorizing purification of crude oil and gas condensate from hydrogen sulfide and low-molecular mercaptans
RU2167187C1 (en) * 2000-04-03 2001-05-20 Фахриев Ахматфаиль Магсумович Method of cleaning oil, gas-condensate and petroleum products from hydrogen sulfide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3250697A (en) * 1963-12-12 1966-05-10 Arabian American Oil Company Sweetening process using ammonia as catalyst
RU2109033C1 (en) * 1996-05-05 1998-04-20 Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья Method of removing hydrogen sulfide from crude oil and gas concentrate
RU2120464C1 (en) * 1997-09-12 1998-10-20 Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья Method and installation for deodorizing purification of crude oil and gas condensate from hydrogen sulfide and low-molecular mercaptans
RU2167187C1 (en) * 2000-04-03 2001-05-20 Фахриев Ахматфаиль Магсумович Method of cleaning oil, gas-condensate and petroleum products from hydrogen sulfide

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010136843A2 (en) 2009-05-25 2010-12-02 Bbca Инвестментс Групп Инк Method for removing mercaptans from crude oil and petroleum distillates by oxidation
RU2408658C1 (en) * 2009-05-25 2011-01-10 Ввса Инвестментс Групп Инк Procedure for oxidising demercaptanisation of oil and oil distillates
RU2783439C1 (en) * 2022-02-21 2022-11-14 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Set for purifying petroleum from hydrogen sulphide and low molecular weight mercaptans
RU2824203C1 (en) * 2024-05-27 2024-08-06 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of purifying hydrogen sulphide-containing oil

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004113324A (en) 2005-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4915818A (en) Use of dilute aqueous solutions of alkali polysulfides to remove trace amounts of mercury from liquid hydrocarbons
SU508220A3 (en) The method of purification of oil and oil fractions from sulfur and nitrogen-containing compounds
US4148821A (en) Process for sulfonation
RU2756585C2 (en) Purification of waste stream in technological process of joint production of propylene oxide and styrene
Aitani et al. A review of non-conventional methods for the desulfurization of residual fuel oil
US4147638A (en) Sulfonation of crude oils to produce petroleum sulfonates
SG190775A1 (en) Process, method, and system for removing heavy metals from fluids
RU2269567C1 (en) Method of purifying crude oil to remove hydrogen sulfide and mercaptans with absorbent solutions
RU2120464C1 (en) Method and installation for deodorizing purification of crude oil and gas condensate from hydrogen sulfide and low-molecular mercaptans
RU2220756C2 (en) Hydrogen sulfide-containing crude oil pretreatment process
RU2218974C1 (en) A method of preparation of hydrogen sulfide- and mercaptan-bearing petroleum for transportation
RU2230096C1 (en) Method of removing sulfur compounds from light hydrocarbon fractions
RU2272065C2 (en) Method of treating heavy petroleum to remove hydrogen sulfide
US4207173A (en) Sweetening of hydrocarbon distillates utilizing a tetra-alkyl guanidine with phthalocyanine catalyst
RU2224006C1 (en) Method of purifying hydrocarbons to remove mercaptans, hydrogen sulfide, carbon oxysulfide, and carbon sulfide
US20120125820A1 (en) Process, method, and system for removing heavy metals from fluids
RU2196804C1 (en) Hydrogen sulfide-containing oil treatment process
RU2019271C1 (en) Method for purification of pyrogas against carbon dioxide and hydrogen sulfide
US4412913A (en) Use of alkanolamines in sweetening sour liquid hydrocarbon streams
RU2167187C1 (en) Method of cleaning oil, gas-condensate and petroleum products from hydrogen sulfide
RU2230095C1 (en) Method of removing hydrogen sulfide from crude oil
RU2283856C2 (en) Hydrogen sulfide containing crude oil treatment process
RU2603635C1 (en) Method for demercaptanisation of hydrocarbon material
US5683574A (en) Method for the extraction of low molecular weight mercaptans from petroleum and gas condensates
RU2109033C1 (en) Method of removing hydrogen sulfide from crude oil and gas concentrate

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20220126

PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20220202

Effective date: 20220202