ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ очистки широкой фракции легких углеводородов от меркаптановых соединений и абсорбент для его осуществления

Классы МПК:C10G19/02 водными щелочными растворами 
C10G21/06 отличающаяся используемым растворителем 
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Пермнефтегазпереработка" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-10-08
публикация патента:

Изобретение относится к очистке широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) от меркаптановых соединений. Изобретение касается способа, в котором меркаптановые соединения взаимодействуют с водным раствором щелочи, которую предварительно смешивают с алкилбензилдиметиламмоний хлоридом, где алкил С10-C 18 берут в количестве 0,001-0,15 мас.% в расчете на углеводородную фазу. Изобретение относится также к абсорбенту для очистки широкой фракции легких углеводородов от меркаптановых соединений. Технический результат - повышение степени удаления из ШФЛУ меркаптановых соединений, в первую очередь повышенной молекулярной массы (С 3 и выше). 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области очистки широкой фракции легких углеводородов - в основном С36 и более (ШФЛУ) от сернистых соединений и может найти применение при очистке ее от меркаптанов водным раствором щелочи.

Уровень техники

Известен способ удаления меркаптанов из газов и легких углеводородных фракций с помощью 10-15% водного раствора щелочи (NaOH, КОН). Образующийся в ходе взаимодействия меркаптана и щелочи меркаптид (RSNa) разлагается при нагревании раствора на щелочь и меркаптан, который выводится из системы (Технология первичной переработки нефти и природного газа: Учебное пособие для вузов. - М.: Химия, 1999. - 568 с.: ил.; Мазгаров A.M., Вильданов А.Ф., Копылов Ю.П. Ресурсы меркаптансодержащих нефтей и газовых конденсатов и особенности их переработки/УЖВХО им. Д.И.Менделеева. 1999.-Т43, № 3-4, с.67-71).

Известен абсорбент для осуществления этого способа, которым является упомянутая щелочь.

Признаки известного способа и известного абсорбента, совпадающие с признаками заявленного изобретения, заключаются в использования щелочи в качестве абсорбента.

Причина, препятствующая получению в известном способе и абсорбенте технического результата, который обеспечивается изобретением, заключается в низкой абсорбирующей способности щелочи, что является причиной низкой степени удаления меркаптановых соединений из ШФЛУ, низкой степени удаления из ШФЛУ меркаптанов повышенной молекулярной массы (C3 и выше).

Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ, заключающийся в очистке ШФЛУ от меркаптанов водным раствором щелочи, содержащем полярные растворители - азотсодержащие компоненты (амины, амиды). Наибольший эффект достигается при содержании, в частности моноэта-ноламина (МЭА) в щелочном растворе от 40 до 60 мас.%. Оптимальное содержание МЭА - 25 мас.% (соотношение NaOH: МЭА равно 4:1) (Ахмадуллина А.Г., Мазаров A.M., Туков Г.В. Очистка легкого углеводородного сырья от меркаптанов //Новости науки и техники. - 1974. - № 8, 3.).

Наиболее близким абсорбентом является упомянутый водный раствор щелочи, содержащий полярные растворители - азотсодержащие компоненты (амины, амиды).

Причина, препятствующая получению в известном способе и абсорбенте технического результата, который обеспечивается изобретением, заключается в низкой абсорбирующей способности щелочи, содержащей упомянутые полярные растворители, что является причиной низкой степени удаления меркаптановых соединений из ШФЛУ, низкой степени удаления из ШФЛУ меркаптанов повышенной молекулярной массы (C3 и выше).

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышения степени удаления из ШФЛУ меркаптановых соединений, в первую очередь повышенной молекулярной массы (C3 и выше).

Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в повышении емкости и селективности водного раствора щелочи при удалении меркаптанов из ШФЛУ.

Достигается технический результат в способе очистки широкой фракции легких углеводородов от меркаптановых соединений тем, что осуществляют взаимодействие меркаптановых соединений с абсорбентом, полученным путем смешивания водного раствора щелочи с алкилбензилдиметиламмонием хлоридом, где алкил C10 -C18 берут в количестве 0,001-0,15 мас.% в расчете на углеводородную фазу.

Достигается технический результат в отношении заявленного абсорбента для очистки широкой фракции легких углеводородов от меркаптановых соединений тем, что этот абсорбент состоит из водного раствора щелочи и алкилбензилдиметиламмония хлорида, где алкил C10-C18 составляет 0,001-0,15 мас.% в расчете на углеводородную фазу.

Осуществление изобретения

В водный раствор щелочи перед началом контакта с ШФЛУ добавляют поверхностно активное вещество (ПАВ) - алкилбензилдиметиламмоний хлорид, где алкил C10-C 18 в количестве 0,001-0,15 мас.% в расчете на углеводородную фазу.

Алкилбензилдиметиламмоний хлорид, где алкил C10-C18, представляет собой прозрачную жидкость от бесцветного до желтого цвета. Применяется как гербицид, дезинфицирующее средство, деодорант, альгецид, гидрофобизатор, антистатик, диспергатор, эмульгатор, деэмульгатор, мягчитель (Поверхностно-активные вещества: Справочник. Абрамзон и др. Л.: Химия, 1979 с.293).

Очистку ШФЛУ от меркаптанов проводят в реакторе, выполненном из нержавеющей стали и снабженном мешалкой и нагревательным элементом. Перед началом процесса в исходный водный раствор щелочи (10 мас.% NaOH) вводят упомянутое ПАВ в количестве 0,001-0,15 мас.% в расчете на углеводородную фазу. После проведения процесса сорбции меркаптанов перемешивание отключали и при необходимости охлаждали смесь. Далее содержимое реактора переносили в делительную воронку, отделяли органический слой от водного и анализировали содержание меркаптанов в органическом слое.

Сущность изобретения (предлагаемого способа очистки ШФЛУ от меркаптановых соединений и соответствующего абсорбента) иллюстрируется примерами проведения процесса очистки, результаты которого приведены в таблицах 1 и 2 (см. ниже).

Пример 1 (для сравнения без использования ПАВ).

Очистку гексана - компонента ШФЛУ, количество которого в составе широкой фракции легких углеводородов может доходить до 50 мас.%, марка «B») (ТУ 38.101524-93. Фракция широкая легких углеводородов. Технические условия) и ШФЛУ (смеси, содержащей в своем составе углеводороды C3-C6+) от меркаптанов проводили в реакторе объемом 1 л водным раствором щелочи (10 мас.% NaOH) при температуре 40°C. Продолжительность перемешивания составляла 25 минут. Скорость вращения мешалки 500 об/мин. Объем очищаемой углеводородной массы составлял 150 мл, объем водного (10% мас.) раствора NaOH составлял 150 мл. Количество растворенных меркаптанов в углеводородной фазе (исходное) равнялось 0,475 мас.% в гексане и 0,192 мас.% в ШФЛУ. В качестве углеводородной фазы использовали ШФЛУ (смесь углеводородов C 3-C6+) и компонент ШФЛУ - гексан, в качестве меркаптана - амилмеркаптан (одно из наиболее трудноудаляемых меркаптановых соединений). После проведения процесса хемосорбции содержимое реактора переносили в делительную воронку, отделяли органический слой от водного и анализировали содержание меркаптана в органическом слое.

Пример 2.

В условиях примера 1 очистку гексана и ШФЛУ от меркаптанов (амил-меркаптана) проводили в присутствии ПАВ алкилбензилдиметиламмоний хлорид, где алкил C10-C18, в количествах 0,0005-0,15 мас.% в расчете на углеводородную фазу.

Пример 3.

В условиях примера 1 очистку гексана и ШФЛУ от меркаптанов (амил-меркаптана) проводили в присутствии ПАВ алкилбензилдиметиламмоний хлорид, где алкил C10-C 18, в количестве 0,1 мас.% в расчете на углеводородную фазу в течение 0,5; 1; 5; 15; 20; 25 минут.

Пример 4.

В условиях примера 1 очистку гексана и ШФЛУ от меркаптанов (амил-меркаптана) проводили в присутствии ПАВ алкилбензилдиметиламмоний хлорид, где алкил C10-C 18, в количестве 0,1 мас.% в расчете на углеводородную фазу в течение 15 минут при температурах 20, 30, 40, 45, 50, 55°C.

Как видно из таблиц 1 и 2, остаточное содержание меркаптанов в углеводородной фазе, требуемое время хемосорбции, а также необходимая температура ниже при введении в водный раствор щелочи ПАВ алкилбензилдиметиламмоний хлорид, где алкил C10-C18, в количестве 0,001-0,15 мас.% в расчете на углеводородную фазу.

Количественные пределы использования ПАВ определяются тем, что при добавлении его в водный раствор щелочи в количестве менее 0,001 мас.% в расчете на углеводородную фазу оно практически не оказывает влияния на процесс удаления меркаптанов, а в количествах более 0,15 мас.% в расчете на углеводородную фазу не дает дополнительного положительного влияния на процесс очистки, а приводит к дополнительному перерасходу реагента.

Таким образом, использование предлагаемого способа очистки ШФЛУ от меркаптанов водным раствором щелочи, содержащим ПАВ алкилбензилдиметиламмоний хлорид, где алкил C 10-C18, в количестве 0,001-0,15 мас.% в расчете на углеводородную фазу, обеспечивает следующие технико-экономические преимущества (при оптимальном содержании ПАВ):

- более высокую степень удаления меркаптановых соединений из ШФЛУ, а именно: высокомолекулярных (C3 и выше, в частности амилмер-каптанов в 4,6 раза);

- снижение времени хемосорбции (в 1,6 раза):

- снижение температуры хемосорбции (с 40-45°C до 30°C) без снижения степени удаления меркаптанов.

Таблица 1
Результаты проведения очистки компонента ШФЛУ - гексана от меркаптанов (алкилмеркаптана) согласно предлагаемого способа (исходное количество растворенных меркаптанов в углеводородной фазе равнялось 0,474 мас.%)
№ ПримераКол-во вводимого ПАВ, мас.% в расчете на углеводородную фазуВремя контакта фаз, мин.Температура, °C Остаточное содержание меркаптанов в углеводородной фазе, мас.%
1 234 5
10 2540 0,128
2 0,00052540 0,129
2 0,00125 400,115
20,00525 400,108
20,01 25400,100
20,92 25400,091
20,04 25400,084
20,08 25400,072
20,09 25400,042
20,1 25400,028
20,11 25400,039
20,12 25400,041
20,15 25400,045
20,2 25400,046
30,1 25400,028
30,1 20400,028
30,1 15400,028
30,1 10400,056
30,1 5400,071
30,1 1400,078
30,1 0,5400,080
40 15200,135
40 15300,130
40 15400,128
40 15450,128
12 345
40 15500,129
40 15550,140
40,1 15200,032
40,1 15300,028
40,1 15400,028
40,1 15450,028

40,1 15500,030
40,1 15550,035

Таблица 2
Результаты проведения очистки ШФЛУ (смесь углеводородов C 3-C6+) от меркаптанов (алкилмеркаптана) согласно предлагаемого способа (исходное количество растворенных меркаптанов в углеводородной фазе равнялось 0,192 мас.%)
№ ПримераКол-во вводимого ПАВ, мас.%) в расчете на углеводородную фазуВремя контакта фаз, мин.Температура, °C Остаточное содержание меркаптанов в углеводородной фазе, мас.%)
1 02540 0,065
2 0,012540 0,052
2 0,0425 400,040
20,125 400,012
20,1525 400,023
30,120 400,013
30,115 400,015
30,110 400,031
4015 200,069
4015 300,067
4015 400,064
4015 500,065
40,115 200,016
40,115 300,012
40,115 400,012
40,115 500,015

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ очистки широкой фракции легких углеводородов от меркаптановых соединений путем взаимодействия меркаптановых соединений с абсорбентом, полученным путем смешивания водного раствора щелочи с алкилбензилдиметиламмонием хлоридом, где алкил C10 -C18 берут в количестве 0,001-0,15 мас.% в расчете на углеводородную фазу.

2. Абсорбент для очистки широкой фракции легких углеводородов от меркаптановых соединений, состоящий из водного раствора щелочи и алкилбензилдиметиламмония хлорида, где алкил C10-C18 составляет 0,001-0,15 мас.% в расчете на углеводородную фазу.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2529203

patent-2529203.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C10G19/02 водными щелочными растворами 

Класс C10G21/06 отличающаяся используемым растворителем 



Наверх