Мерокс - Merox

Мерокс это аббревиатура от меркаптан окисление. Это проприетарный каталитический химический процесс, разработанный UOP используется в нефтеперерабатывающие заводы и переработка природного газа растения для удаления меркаптанов из СУГ, пропан, бутаны, свет нафта, керосин и реактивное топливо превратив их в жидкость углеводород дисульфиды.

Процесс Merox требует щелочной среда, которая в некоторых вариантах процесса обеспечивается водным раствором едкий натр (NaOH), сильный основание, обычно называемый едкий. В других вариантах процесса щелочность обеспечивается аммиак, что является слабым основанием.

Катализатор в некоторых вариантах процесса представляет собой водорастворимую жидкость. В других вариантах катализатор пропитывают гранулы древесного угля.

Процессы на нефтеперерабатывающих заводах или заводах по переработке природного газа, которые удаляют меркаптаны и / или сероводород (ЧАС2S) обычно называют подслащивание процессы, потому что они приводят к продуктам, которые больше не имеют кислого, неприятного запаха меркаптанов и сероводорода. Жидкие углеводородные дисульфиды могут оставаться в подслащенных продуктах, их можно использовать как часть топлива для нефтеперерабатывающих заводов или заводов по переработке природного газа, или они могут подвергаться дальнейшей переработке.

Особенно при работе с керосином процесс Merox обычно более экономичен, чем использование каталитического гидрообессеривание процесс почти для той же цели. Действительно, редко (если вообще когда-либо) требуется снижать содержание серы в прямогонном керосине для соблюдения технических требований к содержанию серы. реактивное топливо как спецификация 3000 промилле и очень немногие виды сырой нефти имеют керосиновую фракцию с более высоким содержанием серы, чем этот предел.

Типы технологических установок Merox

UOP разработала множество версий процесса Merox для различных приложений:

  • Обычный Merox для извлечения меркаптанов из сжиженного нефтяного газа, пропана, бутана или легкой нафты.[1]
  • Обычный Мерокс для очистки авиационного топлива и керосинов.[2]
  • Merox для извлечения меркаптанов из нефтеперерабатывающих заводов и природного газа.[3]
  • Minalk Merox для подслащивания нафты.[4] Этот процесс непрерывно вводит всего несколько промилле из едкий в исходную нафту.
  • Не содержащий каустика Merox для очистки авиационного топлива и керосинов.[5] Этот процесс вводит небольшое количество аммиак и воду (а не щелочь) в исходную нафту для обеспечения необходимой щелочности.
  • Мерокс, не содержащий каустика, для подслащивания нафты.[6] Этот процесс также вводит небольшое количество аммиак и воду (а не щелочь) в исходную нафту для обеспечения необходимой щелочности.

Во всех вышеупомянутых версиях Merox общая реакция окисления, которая имеет место при превращении меркаптанов в дисульфиды, следующая:

4 RSH + O2 → 2РССР + 2Ч2О

Наиболее часто удаляются меркаптаны:

В некоторых из указанных выше вариантов процесса Merox катализатор является жидкостью. В других случаях катализатор представляет собой пропитанные гранулы древесного угля.

Схемы технологических процессов и описания двух традиционных версий процесса Merox представлены в следующих разделах.

Обычный Мерокс для извлечения меркаптанов из СНГ

Обычный процесс Merox для экстракции и удаления меркаптанов из сжиженных углеводородных газов (LPG), таких как пропан, бутаны и смеси пропана и бутана, также можно использовать для извлечения и удаления меркаптанов из легких нафт.[1] Это двухэтапный процесс. На первом этапе сжиженный нефтяной газ или легкая нафта контактируют в резервуаре экстрактора с тарелками с водным щелочным раствором, содержащим запатентованный жидкий катализатор UOP. Раствор каустика реагирует с меркаптанами и извлекает их. В экстракторе происходит следующая реакция:

2RSH + 2 NaOH → 2NaSR + 2 H2О

В указанной выше реакции RSH представляет собой меркаптан, а R означает органическую группу, такую ​​как метильная, этильная, пропильная или другая группа. Например, этилмеркаптан (этантиол ) имеет формулу C2ЧАС5SH.

Второй этап называется регенерацией и включает нагревание и окисление раствора каустической соды, выходящего из экстрактора. Окисление приводит к превращению экстрагированных меркаптанов в органические дисульфиды (RSSR), которые представляют собой нерастворимые в воде жидкости, которые затем отделяются и декантируются из водного щелочного раствора. На стадии регенерации происходит следующая реакция:

4NaSR + O2 + 2H2О → 2РССР + 4NaOH

После декантации дисульфидов регенерированный «обедненный» щелочной раствор рециркулируют обратно в верхнюю часть экстрактора для продолжения экстракции меркаптанов.

Чистая общая реакция Мерокса, охватывающая стадию экстракции и регенерации, может быть выражена как:

4 RSH + O2 → 2РССР + 2Ч2О

Сырье, поступающее в экстрактор, не должно содержать H2S. В противном случае любой H2S, поступающий в экстрактор, вступает в реакцию с циркулирующим раствором щелочи и мешает протеканию реакций Мерокса. Поэтому сырье сначала «предварительно промывают», пропуская партию водного каустика для удаления любого H2S. Реакция, протекающая в сосуде для предварительной стирки:

ЧАС2S + NaOH → NaSH + H2О

Партию щелочного раствора в емкости для предварительной промывки периодически выбрасывают как "отработанный каустик "и при необходимости заменен свежим каустиком.

Схема

На приведенной ниже блок-схеме изображено оборудование и пути потока, задействованные в процессе.[1] Сырье LPG (или легкая нафта) поступает в емкость для предварительной промывки и течет вверх через порцию щелочи, которая удаляет любой H2S, который может присутствовать в сырье. Коалесцер в верхней части предварительной стирки судно предотвращает появление каустика увлеченный и выносится с судна.

Затем сырье поступает в экстрактор меркаптанов и течет вверх через контактные тарелки, где СНГ тесно контактирует с нисходящей щелочью Merox, которая извлекает меркаптаны из СНГ. Подслащенный сжиженный нефтяной газ выходит из колонны и проходит через: емкость отстойника каустической соды для удаления любой унесенной щелочи, емкость для промывки водой для дальнейшего удаления остаточной унесенной щелочи и емкость, содержащую слой каменной соли для удаления любой захваченной воды. Сухой подслащенный СНГ выходит из установки Merox.

Раствор каустической соды, выходящий из нижней части экстрактора меркаптана («богатый» каустик Merox), проходит через регулирующий вентиль который поддерживает давление в экстракторе, необходимое для сжижения сжиженного нефтяного газа. Затем в него впрыскивается запатентованный жидкий катализатор UOP (по мере необходимости), проходит через нагретый паром теплообменник и нагнетается сжатым воздухом перед поступлением в емкость окислителя, где извлеченные меркаптаны превращаются в дисульфиды. Емкость окислителя имеет уплотненный слой, чтобы водный каустик и нерастворимый в воде дисульфид хорошо контактировали и хорошо перемешивались.

Затем смесь каустической соды и дисульфида протекает в емкость сепаратора, где ей дают возможность образовать нижний слой «бедной» щелочи Мерокс и верхний слой дисульфидов. Вертикальная секция сепаратора предназначена для отделения и выпуска избыточного воздуха и включает Кольцо Рашига секцию для предотвращения уноса дисульфидов в выпускаемый воздух. Дисульфиды выводятся из сепаратора и направляются на склад топлива или на установку гидроочистки. Затем регенерированный обедненный каустик Merox перекачивается обратно в верхнюю часть экстрактора для повторного использования.

Блок-схема стандартной технологической установки Merox для извлечения меркаптанов из сжиженного нефтяного газа (LPG).

Обычный Мерокс для очистки реактивного топлива или керосина

Обычный процесс Merox для удаления меркаптанов (то есть очистки от серы) из реактивного топлива или керосина представляет собой одностадийный процесс.[2] Реакция окисления меркаптана протекает в щелочной среде, когда исходное реактивное топливо или керосин, смешанные со сжатым воздухом, протекает через неподвижный слой катализатора в емкости реактора. Катализатор состоит из гранул древесного угля, пропитанных патентованным катализатором UOP. Происходящая реакция окисления:

4 RSH + O2 → RSSR + 2H2О

Как и в случае с обычным процессом Merox для обработки сжиженного нефтяного газа, процесс очистки реактивного топлива или керосина также требует предварительной промывки сырья для удаления любого H2S, что будет мешать подслащиванию. Реакция, протекающая в емкости для предварительной мойки каустической содой, следующая:

ЧАС2S + NaOH → NaSH + H2О

Схема

Реактор Merox представляет собой вертикальный сосуд, содержащий слой гранул древесного угля, пропитанных катализатором UOP. Гранулы древесного угля могут быть пропитаны катализатором. на месте или они могут быть приобретены у UOP как предварительно пропитанные катализатором. Щелочная среда обеспечивается перекачкой каустика в реактор с перерывами по мере необходимости.

Сырье для реактивного топлива или керосина из верхней части емкости для предварительной промывки щелочью впрыскивается сжатым воздухом и поступает в верхнюю часть емкости реактора Merox вместе с любой вводимой щелочью. Реакция окисления меркаптана происходит, когда сырье просачивается вниз через катализатор. Выходящий из реактора поток проходит через емкость отстойника каустической соды, где он образует нижний слой водного раствора щелочи и верхний слой нерастворимого в воде подслащенного продукта.

Раствор каустика остается в отстойнике каустика, так что емкость содержит резервуар для подачи каустика, который периодически закачивается в реактор для поддержания щелочной среды.

Подслащенный продукт из емкости отстойника каустика протекает через емкость для промывки водой для удаления любой захваченной щелочи, а также любых других нежелательных водорастворимых веществ, затем проходит через емкость с соленым слоем для удаления любой захваченной воды и, наконец, через емкость с глиняным фильтром. . Глиняный фильтр удаляет все растворимые в масле вещества, неметаллические соединения (особенно медь) и твердые частицы, которые могут помешать соблюдению технических требований к топливу для реактивных двигателей.

Давление, поддерживаемое в реакторе, нагнетается воздухом, полностью растворяется в сырье на Рабочая Температура.

Обычная технологическая установка Merox для очистки реактивного топлива или керосина от серы

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Процесс Merox для экстракции меркаптанов В архиве 30 декабря 2006 г. Wayback Machine
  2. ^ а б Процесс Merox для очистки керосина / реактивного топлива от серы В архиве 17 сентября 2006 г. Wayback Machine
  3. ^ Процесс Merox для добычи газа В архиве 30 декабря 2006 г. Wayback Machine
  4. ^ Процесс Minalk для подслащивания нафты с неподвижным слоем В архиве 30 декабря 2006 г. Wayback Machine
  5. ^ Безкаустический процесс Merox для очистки керосина / реактивного топлива от серы В архиве 30 декабря 2006 г. Wayback Machine
  6. ^ Процесс Merox без каустика для подслащивания нафты с неподвижным слоем В архиве 28 сентября 2007 г. Wayback Machine

внешняя ссылка