RU2835089C2 - Method of reducing content of hydrogen sulphide and mercaptans in associated petroleum gas - Google Patents
Method of reducing content of hydrogen sulphide and mercaptans in associated petroleum gas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2835089C2 RU2835089C2 RU2024108007A RU2024108007A RU2835089C2 RU 2835089 C2 RU2835089 C2 RU 2835089C2 RU 2024108007 A RU2024108007 A RU 2024108007A RU 2024108007 A RU2024108007 A RU 2024108007A RU 2835089 C2 RU2835089 C2 RU 2835089C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- mercaptans
- reactor
- hydrogen sulphide
- reagent
- Prior art date
Links
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для снижения количества сероводорода и меркаптанов в попутном нефтяном газе.The invention relates to the oil and gas industry and can be used to reduce the amount of hydrogen sulfide and mercaptans in associated petroleum gas.
Известны способы очистки сероводородсодержащих газов с поглощением сероводорода растворами алканоламинов - МЭА, ДЭА, ТЭА (Коуль А.Л., Резенфельд Ф.С. Очистка газов. - М., 1962. - С. 21-49), где нейтрализация осуществляется путем физико-химической абсорбции, а регенерация сорбента - путем высокотемпературной десорбции. Основная схема процессов очистки газов растворами алканоламинов состоит из абсорбера колонного типа, теплообменников, отпарной колонны и холодильников. Эти способы имеют ряд недостатков: они энергоемки, металлоемки, установки для очистки сложны, кроме того, требуется большой расход сорбентов, а для очистки кислых газов с получением элементарной серы необходимо строительство установки Клауса, хвостовые газы которой также необходимо доочищать от сероводорода. При малых объемах очищаемого газа методы становятся неэкономичными.There are known methods for cleaning hydrogen sulfide-containing gases with the absorption of hydrogen sulfide by alkanolamine solutions - MEA, DEA, TEA (Kole A.L., Rezenfeld F.S. Gas Cleaning. - M., 1962. - Pp. 21-49), where neutralization is carried out by physicochemical absorption, and sorbent regeneration is carried out by high-temperature desorption. The basic scheme of gas cleaning processes with alkanolamine solutions consists of a column-type absorber, heat exchangers, a stripping column and refrigerators. These methods have a number of disadvantages: they are energy-intensive, metal-intensive, cleaning units are complex, in addition, a large consumption of sorbents is required, and for cleaning acid gases with the production of elemental sulfur it is necessary to build a Claus unit, the tail gases of which must also be additionally purified from hydrogen sulfide. With small volumes of the gas being cleaned, the methods become uneconomical.
Известен способ очистки попутного нефтяного газа (ПНГ) от H2S, заключающийся в прохождении нефтяного газа через слой нейтрализатора сероводорода в реакторе барботажного типа (Схема очистки сероводородосодержащей нефти. / Сафин P.P., Гайдукевич В.В. Исмагилова З.Ф. и др. // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2003. - №4. - С. 17-19). Для осуществления способа требуется емкостное оборудование и постоянный контроль за наличием нейтрализатора в реакторе.A method for cleaning associated petroleum gas (APG) from H2S is known, which consists of passing the petroleum gas through a layer of hydrogen sulfide neutralizer in a bubbling reactor (Scheme for cleaning hydrogen sulfide-containing oil. / Safin R.R., Gaidukevich V.V., Ismagilova Z.F. et al. // Environmental protection in the oil and gas complex. - 2003. - No. 4. - P. 17-19). To implement the method, capacitive equipment and constant monitoring of the presence of the neutralizer in the reactor are required.
Известен способ удаления сероводорода из газовых смесей окислительным методом с использованием электролиза, в котором окисление сероводорода осуществляют раствором, образующимся в прианодном пространстве электролизера в результате электролитического разложения воды (см. патент РФ №2160152, МПК В01D 53/52). Для осуществления способа требуется электролизер с электрооснащением, емкостное оборудование.A method is known for removing hydrogen sulfide from gas mixtures by an oxidative method using electrolysis, in which the oxidation of hydrogen sulfide is carried out by a solution formed in the near-anode space of the electrolyzer as a result of the electrolytic decomposition of water (see Russian patent No. 2160152, IPC B01D 53/52). To implement the method, an electrolyzer with electrical equipment and capacitive equipment are required.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является «Способ очистки газа от сероводорода и установка для его осуществления» (патент на изобретение №2116121 С1, кл. B01D 53/14 (1995.01); B01D 53/18 (1995.01); B01D 53/52 (1995.01), опубл. 27.07.1998), заключающийся в нейтрализации сероводорода путем смешивания сероводородсодержащего газа с жидким поглотительным раствором, содержащим в качестве окислителя соединения трехвалентного железа, и последующей регенерации отработанного раствора путем смешивания его с воздухом. Установка для осуществления вышеописанного способа содержит абсорбер, регенератор и сепараторы, при этом каждый абсорбер содержит струйный эжектор с диспергатором и последовательно присоединенный к ним трубопроводный змеевикообразный реактор. К недостаткам данного способа и устройства относятся невозможность отделять конденсат в процессе очистки, склонность к забиванию серой контактной поверхности реактора, для осуществления способа требуется емкостное оборудование.The closest to the claimed invention is the "Method for purifying gas from hydrogen sulfide and an installation for implementing it" (patent for invention No. 2116121 C1, cl. B01D 53/14 (1995.01); B01D 53/18 (1995.01); B01D 53/52 (1995.01), published on 27.07.1998), which consists of neutralizing hydrogen sulfide by mixing a hydrogen sulfide-containing gas with a liquid absorption solution containing trivalent iron compounds as an oxidizer, and then regenerating the spent solution by mixing it with air. The installation for implementing the above-described method contains an absorber, a regenerator and separators, wherein each absorber contains a jet ejector with a dispersant and a pipeline coil-shaped reactor connected to them in series. The disadvantages of this method and device include the inability to separate condensate during the cleaning process, the tendency for the grey contact surface of the reactor to become clogged, and the method requires capacitive equipment.
Технологическая задача, решаемая изобретением, заключается в упрощении состава применяемого оборудования, повышении эффективности процесса нейтрализации сероводорода и меркаптанов, а также предотвращении забивания трубопроводов, аппаратуры продуктами реакции.The technological problem solved by the invention consists of simplifying the composition of the equipment used, increasing the efficiency of the process of neutralizing hydrogen sulfide and mercaptans, and preventing clogging of pipelines and equipment with reaction products.
Поставленная задача достигается тем, что для реализации способа используется стандартное оборудование - газопровод-реактор, блок дозирования реагента, форсунки для диспергирования реагента, конденсатосборники, очистное устройство для трубопровода, не требующие капитальных затрат и осуществления строительства.The set task is achieved by the fact that standard equipment is used to implement the method - a gas pipeline reactor, a reagent dosing unit, nozzles for dispersing the reagent, condensate collectors, a cleaning device for the pipeline, which do not require capital expenditures and construction.
Отличительным признаком предлагаемого способа является использование в качестве реактора - участка газопровода, совместно с блоком дозирования реагента, узлом распыления, конденсатосборников и очистных устройств.A distinctive feature of the proposed method is the use of a gas pipeline section as a reactor, together with a reagent dosing unit, a spray unit, condensate collectors and cleaning devices.
Необходимость и целесообразность использования в качестве реактора именно участка газопровода, совместно с перечисленным оборудованием, обусловлена возможностью организации эффективной подачи реагента и очистки газопровода от продуктов реакции имеющимся оборудованием с минимальными затратами на переобустройство объекта.The necessity and expediency of using a section of a gas pipeline as a reactor, together with the listed equipment, is due to the possibility of organizing an effective supply of reagent and cleaning the gas pipeline from reaction products using the existing equipment with minimal costs for re-equipping the facility.
В зависимости от содержания сернистых соединений и геометрических параметров газопровода, перед реализацией изобретения, необходимо сделать акцент на способе контакта ПНГ с нейтрализатором. При использовании в качестве реактора относительно короткого участка газопровода, наибольшая скорость реакции и эффективность очистки достигается в процессе распыления реагента и при дальнейшем контакте на стенке трубопровода. В таких условиях потребуется обеспечить максимальное распыление, путем подбора перепада давления, количества форсунок и их оптимального расположения.Depending on the content of sulfur compounds and the geometric parameters of the gas pipeline, before implementing the invention, it is necessary to focus on the method of contact of the APG with the neutralizer. When using a relatively short section of the gas pipeline as a reactor, the highest reaction rate and cleaning efficiency are achieved in the process of spraying the reagent and during further contact on the wall of the pipeline. In such conditions, it will be necessary to ensure maximum spraying by selecting the pressure drop, the number of nozzles and their optimal location.
При использовании газопровода протяженной длины, контакт ПНГ с нейтрализатором будет достигаться, как на узле распыления, так и в нижних точках рельефа, путем барботажа ПНГ через нейтрализатор. Такая реализация обеспечивает наиболее мягкие требования к распылению реагента.When using a long gas pipeline, the contact of the APG with the neutralizer will be achieved both at the spraying unit and at the lower points of the relief by bubbling the APG through the neutralizer. This implementation ensures the most lenient requirements for reagent spraying.
При значительной протяженности газопровода, образуется большое пятно контакта по его длине, а также обеспечивается многократный барботаж в нижних точках газопровода, позволяющие пренебречь качеством распыления.With a significant length of the gas pipeline, a large contact spot is formed along its length, and multiple bubbling is ensured at the lower points of the gas pipeline, allowing the quality of spraying to be neglected.
Пример реализации способа с полным набором оборудования и способов иллюстрируется на фигуре.An example of the implementation of the method with a full set of equipment and methods is illustrated in the figure.
В состав установки входит газопровод-реактор 1 (участок действующего газопровода в котором происходит процесс нейтрализации), узел распыления 2, блок дозирования реагента 3, конденсатосборник 4, камера пуска очистных устройств 5, камера приема очистных устройств 6.The installation includes a gas pipeline reactor 1 (a section of an operating gas pipeline in which the neutralization process takes place), a spraying unit 2, a reagent dosing unit 3, a condensate collector 4, a cleaning
На фигуре приняты также следующие условные обозначения:The following symbols are also used on the figure:
ИГ - исходный газ,IG - source gas,
ОГ - очищенный газ,OG - purified gas,
НПН - направление подачи нейтрализатора сероводорода и меркаптанов.NPN - direction of supply of hydrogen sulfide and mercaptan neutralizer.
Исходный газ (линия ИГ), содержащий сероводород и меркаптаны, поступает в газопровод-реактор 1, где происходит смешение потока очищаемого газа с реагентом-нейтрализатором сероводорода и меркаптанов, который подается блоком дозирования реагента 3 через узел распыления 2. Нейтрализатор подается под давлением, выше давления в газопроводе-реакторе на величину, достаточную для эффективного распыления.The initial gas (line IG), containing hydrogen sulfide and mercaptans, enters the gas pipeline-reactor 1, where the flow of the purified gas is mixed with a reagent-neutralizer of hydrogen sulfide and mercaptans, which is supplied by the reagent dosing unit 3 through the spraying unit 2. The neutralizer is supplied under pressure, higher than the pressure in the gas pipeline-reactor by an amount sufficient for effective spraying.
Частично прореагировавший нейтрализатор 7 осаждается в газопроводе и в процессе дальнейшего движения потока газа продолжает реагировать, скапливаясь в нижних точках газопровода 8. При заполнении нейтрализатором полного сечения трубопровода в его нижних точках происходит барботаж, который дополняет эффект распыления и обеспечивает полное взаимодействие нейтрализатора с ПНГ. Удаление продуктов химической реакции осуществляется периодически, путем выдавливания жидкости и отложений очистными устройствами в конденсатосборник 4, который опорожняется в автомобильный транспорт для дальнейшей утилизации. Запуск/прием очистных устройств производится через стандартные камеры пуска 5 и приема 6 очистных устройств. Все описанные процессы происходят без дополнительных мероприятий с применением существующего оборудования и не требуют применения энергозатратных и металлоемких установок нагрева, отдувки, электролиза и т.д.Partially reacted
Claims (1)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2024108007A RU2024108007A (en) | 2024-06-03 |
| RU2835089C2 true RU2835089C2 (en) | 2025-02-21 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2116121C1 (en) * | 1996-12-10 | 1998-07-27 | Ахмед Ибрагим Шакер Салех | Method and installation for removing hydrogen sulfide form gas |
| US6017507A (en) * | 1995-11-03 | 2000-01-25 | Elf Aquitaine Productiion | Process for oxidation of H2 S to sulphur |
| RU2351633C1 (en) * | 2007-06-21 | 2009-04-10 | Ренат Рахимович Ахсанов | Installation for removal and neutralisation of hydrogen sulphide and mercaptan from oil well products |
| RU2413753C1 (en) * | 2009-08-05 | 2011-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью Проектно-технологический институт НХП | Procedure for refining oil from hydrogen sulphide and light mercaptans |
| US8702994B2 (en) * | 2009-03-31 | 2014-04-22 | United Laboratories International, Llc | Sodium nitrite oxidation of hydrogen sulfide |
| RU2649442C2 (en) * | 2016-04-25 | 2018-04-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Старт-Катализатор" | Apparatus, method and catalyst for the purification of a gaseous raw hydrocarbon from hydrogen sulfide and mercaptans |
| 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 |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6017507A (en) * | 1995-11-03 | 2000-01-25 | Elf Aquitaine Productiion | Process for oxidation of H2 S to sulphur |
| RU2116121C1 (en) * | 1996-12-10 | 1998-07-27 | Ахмед Ибрагим Шакер Салех | Method and installation for removing hydrogen sulfide form gas |
| RU2351633C1 (en) * | 2007-06-21 | 2009-04-10 | Ренат Рахимович Ахсанов | Installation for removal and neutralisation of hydrogen sulphide and mercaptan from oil well products |
| US8702994B2 (en) * | 2009-03-31 | 2014-04-22 | United Laboratories International, Llc | Sodium nitrite oxidation of hydrogen sulfide |
| RU2413753C1 (en) * | 2009-08-05 | 2011-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью Проектно-технологический институт НХП | Procedure for refining oil from hydrogen sulphide and light mercaptans |
| RU2649442C2 (en) * | 2016-04-25 | 2018-04-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Старт-Катализатор" | Apparatus, method and catalyst for the purification of a gaseous raw hydrocarbon from hydrogen sulfide and mercaptans |
| 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7075910B2 (en) | Acid gas treatment | |
| RU2459655C2 (en) | Device and method of smoke fumes | |
| US4147756A (en) | Combustion gas scrubbing system | |
| CN201832555U (en) | Optimized two-circulating flue gas dust removal and desulfurization device | |
| KR101462054B1 (en) | Apparatus for Eliminating Hydrogen Sulfide and Harmful Gas | |
| CN101940872B (en) | System and method for removing disulfide from regeneration exhaust gas of caustic fluid used in liquid gas sweetening process | |
| CN109316933A (en) | Volatility dispersing gas purification process in a kind of coke-stove gas condensation process | |
| KR20130119799A (en) | Apparatus for recovering sulphur from waste gas using fiber filter | |
| RU2835089C2 (en) | Method of reducing content of hydrogen sulphide and mercaptans in associated petroleum gas | |
| RU2562481C2 (en) | Method and apparatus for producing elementary sulphur with tail gas post-treatment | |
| GB2043045A (en) | Process for treating ammonia- containing waste water | |
| CN108283864B (en) | Pretreatment system device and pretreatment process method for activated carbon regeneration gas | |
| CN105542874A (en) | Integrated process and device for semicoke coal gas | |
| RU2662154C1 (en) | Method for cleaning hydrocarbon fractions from sulfur compounds | |
| KR101526280B1 (en) | Hydrogen sulfide treating apparatus using ion catalyst solution | |
| CN109224798B (en) | Desulfurization acid making device and vehicular desulfurization equipment | |
| KR100478271B1 (en) | Wet oxidation process | |
| CN101092574B (en) | Method for removing sulfureted hydrogen through fixed bed of catalytic gasoline without liquid alkali | |
| JP4013010B2 (en) | Method for cleaning and regenerating catalyst | |
| CN105731497A (en) | Method and apparatus for producing sodium bicarbonate by using acidic gas | |
| RU2385759C2 (en) | Method for treatment of associated oil gas from hydrogen sulfide and installation for its realisation | |
| CN109464906A (en) | The desulfurization denitration method of coke oven flue gas | |
| CN108636037A (en) | A kind of catalytic cracking flue gas wet desulphurization denitration dust collecting technique and system and device | |
| CN210030589U (en) | Liquid hydrocarbon sweetening alkali liquor regeneration device without waste alkali liquor discharge | |
| NO761448L (en) |