Бесщелочная окислительная демеркаптанизация углеводородов

Abstract

В процессах нефтедобычи и переработки всегда остро стоял вопрос удаления или перевода в нетоксичные формы легколетучих сернистых примесей (H2S, CH3SH, C2H5SH). В настоящее время в связи с исчерпанием запасов малосернистой нефти и значительным ростом потребления ее сернистых и высокосернистых видов эта проблема приобретает все большую актуальность. Возможными вариантами ее решения являются усовершенствование и модернизация существующих подходов и технологий, разработка и реализация новых. Например, интерес может представлять технология неэкстракционной (бесщелочной) демеркаптанизации, в основе которой лежит прямое каталитическое окисление H2S и RSH до нетоксичных и устойчивых ди- и полисульфидных форм непосредственно в углеводородной среде, исключая стадию их экстракции щелочными растворами, а также утилизации образующихся в больших объемах сернисто-щелочных стоков. Приведены результаты лабораторных испытаний по оценке активности гомогенных катализаторов на основе комплексов меди в реакции окисления H2S и RSH кислородом воздуха в нефти и темных нефтяных фракциях, а также основные результаты опытно-промышленных испытаний, проведенных по демеркаптанизации газоконденсатного мазута Астраханского газоперерабатывающего завода и нефти месторождения Алибекмола. По сравнению с известными способами предлагаемая технология отличается отсутствием токсичных сернисто-щелочных стоков, что обеспечивает безопасность, как на стадии очистки, так и при транспортировке и хранении нефти и нефтепродуктов. A problem of removal of volatile sulfur impurities (H2S, CH3SH, C2H5SH, etc.) from hydrocarbon raw materials or their conversion into non-toxic forms has always been challenging for industrial processes of oil production and refining. Currently, due to the depletion of low-sulfur oil resources and a significant increase in the oil consumption with (high) sulfur content, this problem has gained an increasing importance. Possible solutions include approaches for improving and modernizing existing technologies along with the development and implementation of novel procedures. A representative example of the relevant technology is non-extraction (alkaline) demercaptanization, which is based on the direct catalytic oxidation of H2S and RSH into non-toxic and stable di- and polysulfide forms directly in a hydrocarbon medium, thereby excluding the stage of their extraction with alkaline solutions, as well as the stage of disposal of large volumes of sulfur-alkaline waste. The paper presents results of laboratory studies aimed at evaluating activities of homogeneous catalysts based on copper complexes which have been applied for oxidation of H2S and RSH by atmospheric oxygen in oil and dark oil fractions media, as well as general results of pilot scale testing conducted on demercaptanization of gas condensate fuel oil derived from the Astrakhan gas processing plant and oil samples from Alibekmola field. Compared with conventional procedures, the proposed technology is characterized by the absence of toxic sulfur-alkaline effluents, which ensures safety, both at the stage of oil refining and during transportation and storage of oil and oil products.