[go: up one dir, main page]

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 PDF

Info

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
Application number
RU2024108007A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2024108007A (en
Inventor
Дмитрий Викторович Касмынин
Алексей Сергеевич МИХАЙЛОВ
Евгений Александрович Федоров
Original Assignee
Акционерное общество "Оренбургнефть"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Оренбургнефть" filed Critical Акционерное общество "Оренбургнефть"
Publication of RU2024108007A publication Critical patent/RU2024108007A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2835089C2 publication Critical patent/RU2835089C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to the oil and gas industry and can be used to reduce the amount of hydrogen sulphide and mercaptans in associated petroleum gas. Method of reducing content of hydrogen sulphide and mercaptans in associated petroleum gas consists in neutralizing hydrogen sulphide and mercaptans by feeding a liquid neutralizing reagent with a reagent dosing unit through a spraying unit into a gas pipeline-reactor. Reactor gas line is configured to collect reacted neutralizer reagent. Also, the gas pipeline-reactor is made with the possibility of cleaning the inner cavity of the gas pipeline-reactor by starting the cleaning devices.
EFFECT: invention simplifies the composition of the equipment used, increases efficiency of the process of neutralizing hydrogen sulphide and mercaptans, and also prevents clogging of pipelines and equipment with reaction products.
1 cl, 1 dwg

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 device launch chamber 5, and a cleaning device receiving chamber 6.

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 neutralizer 7 is deposited in the gas pipeline and continues to react during further movement of the gas flow, accumulating at the lower points of the gas pipeline 8. When the neutralizer completely fills the pipeline cross-section, bubbling occurs at its lower points, which supplements the spraying effect and ensures full interaction of the neutralizer with the APG. The removal of chemical reaction products is carried out periodically by squeezing out liquid and deposits by cleaning devices into a condensate collector 4, which is emptied into motor transport for further disposal. The launch/reception of cleaning devices is carried out through standard launch chambers 5 and reception 6 of cleaning devices. All the described processes occur without additional measures using existing equipment and do not require the use of energy-intensive and metal-intensive heating, blowing, electrolysis installations, etc.

Claims (1)

Способ снижения содержания сероводорода и меркаптанов в попутном нефтяном газе, заключающийся в нейтрализации сероводорода и меркаптанов путем подачи жидкого реагента-нейтрализатора блоком дозирования реагента через узел распыления в газопровод-реактор, выполненного с возможностью сбора прореагировавшего реагента-нейтрализатора, а также возможностью очистки внутренней полости газопровода-реактора путем запуска очистных устройств.A method for reducing the content of hydrogen sulfide and mercaptans in associated petroleum gas, consisting of neutralizing hydrogen sulfide and mercaptans by feeding a liquid neutralizing reagent by a reagent dosing unit through a spraying unit into a gas pipeline-reactor, designed with the ability to collect the reacted neutralizing reagent, as well as the ability to clean the internal cavity of the gas pipeline-reactor by starting cleaning devices.
RU2024108007A 2022-11-23 Method of reducing content of hydrogen sulphide and mercaptans in associated petroleum gas RU2835089C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2024108007A RU2024108007A (en) 2024-06-03
RU2835089C2 true RU2835089C2 (en) 2025-02-21

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)