Предложения по улучшению экологической ситуации

Представляет интерес технология демеркаптанизации нефти без использования тоннажного оборудования путем впрыска нейтрализаторов сернистых соединений непосредственно в нефтепровод. Нейтрализаторы сернистых соединений, предложенные компаниями BAKER HUCHES (SX-9281) и CLEARWATER-INC (SC8640 и SC8649), испытанные методом впрыска их в нефть, осуществили удаление сероводорода и метилмеркаптана, однако, удаление из нефти тяжелых меркаптанов при этом не обеспечивалось. Достигнуты положительные результаты по снижению сернистых соединений из нефти при испытании подобной технологии с использованием жидкого поглотителя активных компонентов «ПАК», при этом содержание меркаптановой серы было снижено в 2-2,5 раза.

Важным и практически значимым является вопрос по внедрению альтернативных технологий демеркаптанизации углеводородного сырья, где вообще исключается образование жидких стоков.

Бесщелочная технология демеркаптанизации МАRС:

Химизм процесса бесщелочной демеркаптанизации MARC аналогичен существующим щелочным процессам -- на катализаторе происходит окисление меркаптанов в дисульфиды:

2 RSH + 0,5 O2  RSSR + H2O

Новая технология на основе катализатора MARC позволяет проводить демеркаптанизацию непосредственно в потоке сырья без использования раствора щелочи и, соответственно, без сопутствующих «хвостовых» процессов (т.н. сухая демеркаптанизация). Кроме того, вследствие «сухости» процесса объем реактора бесщелочной демеркаптанизации MARC меньше соответствующего по производительности реактора щелочной демеркаптанизации в 50-100 раз. Соответственно, капитальные расходы на изготовление и инсталляцию установки MARC оказываются на порядок меньше.

Механизм очистки -- контакт продукта с активным катализатором, окисляющим меркаптаны в дисульфиды. Степень очистки устанавливается в соответствии с техническими требованиями по конкретному продукту. Остаточное количество меркаптанов может составлять 1 ppm.        Относительная компактность и простота процесса делает задачу внедрения технологии более экономичной, чем иные решения по демеркаптанизации. В частности, при желании процесс может быть проинсталлирован в существующую установку подготовки нефти (например, блок подачи реагента) или реализован в условиях нефтебазы.

Процесс демеркаптанизации может быть реализован следующим образом: нагретое до 40-50 °С сырье дозирующим насосом подается в катализатор в виде неабразивной суспензии и стехиометрическим количеством воздуха для окисления сероводорода и меркаптанов. Точки ввода воздуха и катализатора указаны на схеме. Процесс окислительной демеркаптанизации проходит во всей системе, расположенной ниже по потоку от точки ввода катализатора, включая резервуар для нефти. Из резервуара при этом отбирается демеркаптанизованный до нужного уровня продукт. Глубина демеркаптанизации регулируется подачей катализатора.

Данные испытаний:

Катализатор бесщелочной демеркаптанизации MARC был апробирован в опытно-промышленных условиях на Московском НПЗ (демеркаптанизация керосиновой фракции), на ОАО «Рязанская нефтеперерабатывающая компания» (демеркаптанизация керосиновой фракции) и на месторождении нефти «Твердиловское» (Оренбургская область). Проведены пилотные пробеги на образцах нефти месторождения «Южный Алибек» Республики Казахстан, образцах мазута Астраханского ГПЗ, образцах бензиновой фракции каталитического крекинга компании «Кубапетролео» (Куба).

Следует отметить, что первыми в нефти окисляются наиболее реакционно-способные легкие меркаптаны и сероводород. Именно они являются наиболее опасными соединениями. В частности, после окисления приблизительно одной трети меркаптановой серы в рассматриваемом образце, на органолептическом уровне происходит его качественное изменение. Типичный запах меркаптанов полностью исчезает, оставив место лишь легкому углеводородному запаху, присущему низкосернистой сибирской нефти.

Что касается объективных показателей, то после окисления 900 ppm серы содержание сероводорода и легких меркаптанов в образце составило (анализы проведены в лаборатории Saybolt):

-  сероводорода -- менее 2 ppm;

-  метилмеркаптана -- менее 2 ppm;

-  этилмеркаптана -- 3,3 ppm.

Как видно из графика, при расходе катализатора 100 г/т, для снятия 900 ppm меркаптанов и сероводорода необходимое время контакта с катализатором при 40 градусах составило 2 часа.

Выводы

1. Технология MARC позволяет внедрить процесс демеркаптанизации сырья без значительных инвестиционных ресурсов.

2. Технология безотходна, проблемы утилизации СЩС вообще не возникает.

3. Технология, в отличие от существующих щелочных процессов демеркаптанизации нефтей и газоконденсатов, позволяет нейтрализовать не только легкие меркаптаны С1 и С2, но и вообще все меркаптаны, проводить демеркаптанизацию до любой требуемой глубины.

4. Технология позволяет облагораживать сырье до уровня, отвечающего принятой в западных странах экологической оценке качества Doctor Test («Докторская проба»).

5. Демеркаптанизация сырья по технологии MARC позволяет получать нефть и конденсат, дающие при первичной переработке:

-  сжиженные углеводородные газы, не требующие дальнейшего обессеривания;

-  легкие бензиновые фракции с существенно сниженным уровнем содержания серы (несколько десятков процентов, в зависимости от структуры сернистых соединений во фракции);

-  керосиновые фракции с существенно сниженным уровнем меркаптанов -- вплоть до нормативов для авиационного керосина (если только при перегонке сырья не образуется рекомбинантный меркаптан -- продукт термического разложения других сернистых соединений).

 

 

 

 

 

 

                          Список используемой литературы

 

 1. Амиров Я.С., Сайфуллин Н.Р., Гимаев Р.Н. Технико-экономические аспекты промышленной экологии: Учеб. пособие. - Уфа; Изд-во УГНТУ, 1995,-262 с.

2. Амиров Я.С., Варфоломеев Д.Ф., Мухутдинов Р.Х., Тищенко В.Е. Рациональное использование вторичных ресурсов нефтехимии и охрана окружающей среды. - Уфа: Башкирское книжное издательство, 1979 - 116с.

3.   Амиров Я.С., Абызгильдин Ю.М., Русанович Д.А., Тищенко В.Е. Вопросы рационального использования отходов нефтепереработки и нефтехимии. - Уфа: Башкирское книжное издательство, 1976 - 144с.

4. Дубкова Е.Б., Зайцев В.А. Лабораторный практикум но курсу «Промышленная экология»: Учеб. пособие/РХТУ им. Д.И. Менделеева. - М.,2000. - 168 с.

5.    Путилов А.В., Копреев А.А., Петрухин Н.В. Охрана окружающей среды. - М.: Химия, 1991 - 224с.

6. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды.- М.: Химия, 1989 -512 с.: ил.

      7.  Соколов Р. С. Химическая технология: В 2т. - М.: Гуманит. изд. Центр       ВЛАДОС, 2000.

8.   Ю.И. Скурлатов и др. Введение в экологическую химию. М.: Недра, 1994.

9.  С. С. Тимофеева и др. Экологическая химия сернистых соединений. М.: Наука, 1991.

10.  С. В. Яковлев и др. Водоотводящие системы промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1990.

11. Гавриков М. А. Очистка сточных вод от изопропанола и сульфидов. Химическая промышленность. 1976, №2.

12.  Золотова Е. Ф., Асс Г. Ю. Очистка воды от железа, фтора, марганца и сероводорода. М.: Стройиздат, 1975.

13. Клячко В.А., Апельцин И.Э. Очистка природных вод. М.: Стройиздат, 1971.

14. Плечев А. В. и др. Окислительная конверсия сероводородсодержащих газов. Экология и промышленность России, 2000, июнь.

15.   Кульский Л. А., Строкач П. П. Технология очистки природных вод. Киев: Высшая школа, 1981.

16.  Проскуряков В. А., Шмидт Л. И. Очистка сточных вод в химической промышленности. Л.: Химия, 1977.

17.   Перлина А. М. и др. Установка малой производительности для очистки и обеззараживания питьевых и сточных вод. М.: Стройиздат, 1974.

18.  Варфоломеев С. Д., Калюжный С. В. Биотехнология. Кинетические основы микробиологических процессов. М.: Высшая школа, 1990, 296 с.

19.    Алекин О. А. Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1970.

20. Анисимов Л. А. Геохимия сероводорода и формирование залежей высокосернистых газов. М.: Недра, 1976.

21. Павлов Н. Н. Теоретические основы общей химии. М.: Высшая школа, 1978.

22. Линевич С. Н. Комплексная обработка и рациональное использование сероводородсодержащих природных и сточных вод. М.: Наука, 1987.

23. Горленко В. М., Дубинина Г. А., Кузнецов С. И. Экология водных микроорганизмов. М.: Наука, 1977, 289 с.

24. Кузнецов С. М., Дубинина Г. А. Методы изучения водных микроорганизмов. М.: Наука, 1989.

25.  Калюжный С. В., Федорович В. В. Безреагентная биокаталитическая очистка сероводородсодержащих газов. Экология и промышленность России. 2000, февраль.