Удаление метил и этил меркаптанов из нефти и конденсата

Для удаления метил и этил меркаптанов наибольшее распространение получили те или иные варианты щелочной очистки, при которых образуются большие объёмы трудно утилизируемых высокотоксичных сернисто-щелочных стоков.

Такие отходы являются химически загрязненными и при сравнительно небольших объемах имеют высокие концентрации токсикантов. Токсичность таких стоков не позволяет сбрасывать их в водоемы или на грунт даже после значительной обработки, то что сегодня и происходит.

Существующие методы нейтрализации таких отходов энергозатратны и экологически небезопасны. Поэтому на практике наиболее распространенным способом «утилизации» СЩС является подземное захоронение, что само по себе не решает и даже не откладывает проблему: токсичные отходы накапливаются, заражают грунтовые воды и попадают в водозаборные системы. Водным экосистемам, природе и здоровью населения наносится невосполнимый вред, который попросту невозможно оценить.

Недостатки щелочной демеркаптанизации:

Образование сернисто-щелочных стоков;

Высокий уровень потерь товарной нефти, поскольку при подаче воздуха в углеводород сдувается значительное количество ценнейших пропан-бутановых и бензиновых фракций;

Высокий уровень капитальных затрат;

Долгий период выхода на проектные показатели.

Для удаления сероводорода и легкого меркаптана ООО НПП «НефтеСинтез-М» предлагает катализатор.

Снижение содержания активной серы происходит непосредственно в среде углеводорода, путем прямой каталитической конверсии меркаптанов RSH и сероводорода H₂S в дисульфиды.

Удаление меркаптанов при использовании катализатора происходит непосредственно в среде углеводорода, путем дозирования реагента в поток, в отличие от многих известных процессов не требует использования водной щелочи, тем самым предлагаемый нами процесс является экологически чистым и безотходным.

Технология основана на использовании катализатора, который имеет преимущество по сравнению с такими распространенными процессами, как Merox (UOP), Mericat (компания Merichem).

Преимущества катализатора по отношению к щелочной демеркаптанизации:

Катализатор не содержит в своем составе формальдегид (триазин);

Предлагаемый реагент позволяет внедрить процесс демеркаптанизации нефти без капитальных затрат;

Катализатор не требует изменения параметров технологического режима (температура, давление и т.д.);

Катализатор не требует применения воздуха, что исключает потери нефти и сжигание на факеле отработанного воздуха регенерации щелочи с выбросом в атмосферу кислых газов (SO₂);

Технология катализатора безотходна, проблем утилизации СЩС не возникает;

Катализатор, в отличие от существующих щелочных процессов демеркаптанизации, способен убрать не только сероводород и легкие меркаптаны, но и меркаптаны в целом, доводя очистку до любой требуемой глубины.

Удаление сероводорода из нефти и конденсата

Проблема снижения содержания сероводорода (H2S) в нефти и нефтепродуктах в последнее время приобретает все большую остроту.

Для удаления сероводорода из нефти используются следующие подходы:

Отдувку сероводорода из нефти чистым газом;

Метод прямого окисления сероводорода в нефти кислородом воздуха в присутствии аммиачного катализаторного комплекса;

Поглотители-нейтрализаторы сероводорода.

Ключевым недостатком первых двух способов является достаточно высокий уровень потерь товарной нефти, поскольку вместе с сероводородом из нефти сдувается значительное количество легких фракций, что снижает качество нефти.

Недостатками наиболее часто используемых поглотителей-нейтрализаторов является наличие в их составе формальдегида - химического вещества, являющегося токсичным и канцерогенным.

Формальдегид внесён в список канцерогенных веществ ГН 1.1.725-98 (канцероген - это химическое вещество, при воздействие на организм человека повышает вероятность возникновения злокачественных новообразований).

Для сравнения ПДК р.з. формальдегида 0,5 мг/м³, а ПДК сероводорода в 20 раз выше (ПДК р.з. = 10 мг/м³).

Наша компания предлагает катализатор каталитического связывания сероводорода катализатор, применение которого не требует дополнительного оборудования и подачи воздуха в поток нефти.

Применение катализатора является безотходным и экологически безопасным.

Предлагаемый катализатор каталитического окисления катализатора нашёл свое применение как на НПЗ, так и на месторождениях России и Казахстана.

Удаление сероводорода из воды

Зачастую на месторождениях в процессе ППД используется смесь сеноманской и пластовой воды для закачки в призабойную зону продуктового пласта. И во многих случаях нефтеотдача падает быстрыми темпами.

Причиной кольматации пласта является железо, которое имеет способность при взаимодействии с сероводородом выделять хлопья размером от 1 до 3 мм, концентрируемые в капиллярах и порах продуктовой зоны.

Решением является удаление сероводорода из воды катализатором до показателя менее 2 ppm тем самым:

Устраняется причина образования хлопьев сульфидов;

Уменьшается образование сульфидной пленки на границе «нефть-вода» и соответственно снижает расходы на деэмульгаторы.

Расход катализатора составляет 1 катализатор/1 H₂S. катализатор S W101 не содержит металлов, может использоваться при любых рН воды. Растворим в воде и в нефти. Продукты реакции - водорастворимые сульфаты. Не вызывает коррозии, не требует особых условий хранения и безопасности. Класс опасности 3.

Исправление показателя медной пластинки в нефтепродуктах

Коррозия медной пластинки — это качественная оценка коррозионной активности нефтепродукта на пластинке, сделанной из чистой меди. Испытания проводятся по ГОСТ 6321-92 или ASTM D130. Метод испытания заключается в выдерживании медной пластинки в нефтепродукте при повышенной температуре и фиксировании изменения ее внешнего вида, характеризующего коррозионное воздействие.

Коррозионная активность топлив определяется наличием в них соединений, содержащих серу и кислород. Такие соединения могут содержаться в нефти и попадать во фракции при перегонке, но кислородсодержащие соединения, в том числе органические кислоты, могут образовываться при окислении органических соединений при хранении. Помимо этого, в топливе не исключено присутствие примесей минеральных кислот и щелочей, что при обводнении топлива в процессе транспортировки и хранения делает топливо особенно коррозионноактивным.

Список коррозионно-активных компонентов, содержащихся в углеводородных фракциях:

Сероводород;

Метил и этил меркаптан;

Меркаптановая сера;

Вода;

COS;

Органические кислоты;

Водорастворимые кислы и щелочи;

Кислород;

Оксиды металлов (мех. примеси).

С целью доведения любого типа топлива до класса 1-А по показателю «Испытание на медной пластине» ГОСТ 6321 катализатор позволяют удалять все типы коррозионно-агрессивных компонентов, присутствующих в углеводородных фракциях. Катализатор выпускается в водо- или нефтерастворимой форме.

Для каждого вида углеводородного сырья, содержащего те или иные коррозионно-агрессивные компоненты (или смесь этих компонентов) подбирается строго определенный вариант катализатора, позволяющий целенаправленно бороться с указанными причинами коррозии.

Для установления причин коррозии для каждого вида углеводородной фракции необходим детальный лабораторный анализ с целью установления причин коррозии.

Удаление хлорорганических соединений (ЛХОС) из нефти

Реагент DE-XOC направлен на решение проблемы удаления хлорорганических соединений из нефти. Технология предполагает добавление специально разработанного реагента в сырую нефть в определенном соотношении (от 5 до 10 массовых частей на одну массовую часть органического хлора), в ходе чего происходит конверсия хлорорганических соединений в неорганические хлориды (хлористые соли), которые могут быть дополнительно удалены путем промывки водой. Ключевым элементом предлагаемого решения являются мягкие условия протекания реакции (10-40°C), что позволяет использовать реагент на нефтепромыслах без специального оборудования и изменения существующего технологического режима.

Инновационность подхода заключается в применении специальных катализаторов в сочетании с нуклеофильным реагентом. Следует отметить, что существующие технологии щелочной обработки предполагают схожий химизм, в ходе которого хлорорганические соединения реагируют с нуклеофильным реагентом с образованием стабильного и безопасного органического продукта и неорганического хлорида. Однако использование в качестве нуклеофильного реагента гидроксид иона требует высоких температур (80°C и выше) и длительного времени реакции, что зачастую недостижимо на нефтепромыслах и сопряжено с необходимостью в капитальных затратах, а также с высокими операционными расходами на такую очистку. Это связано с относительно низкой нуклеофильностью гидроксид-иона.

Реагент DE-XOC также реагирует по реакции нуклеофильного замещения и содержит в своем составе нуклеофильное органическое соединение, однако существенно более активное, чем гидроксид ион, что позволяет уменьшить необходимую температуру реакции по сравнению с аналогами. А использование сильного нуклеофильного соединения в сочетании с катализатором позволяет проводить процесс уже при низкой температуре и за короткое время, позволяя легко внедрять такую технологию в процесс подготовки нефти любого нефтедобывающего объекта.

Таким образом среди ключевых преимуществ реагента DE-XOC следует отметить:

Универсальность: предлагаемый реагент можно быстро внедрять практически на любом нефтепромысле с отсутствием капитальных затрат;

Отсутствие проблем с утилизацией за счет образования стабильных продуктов реакции;

Отсутствие высокотоксичных и агрессивных компонентов (в частности концентрированных растворов щелочей).

Химические превращения хлорорганические соединений можно условно отразить следующей схемой:

R-Cl + Na-Nu = R-Nu + NaCl

В результате реакции образуется стабильное органическое соединение R-Nu, которое не содержит хлора, а также образуется обычная соль NaCl, которая может быть дополнительно легко удалена за счет водной промывки.

Необходимость запрета поглотителей сероводорода на основе формальдегида (триазина)

Реагенты, производимые ООО НПП «НЕФТЕСИНТЕЗ-М», не содержат в своем составе формальдегид (триазин) в отличие от прочих поглотителей сероводорода.

Ключевым недостатком производимых поглотителей сероводорода на основе формальдегида (триазина) является продукты реакции – тритианы и полиметиленсульфиды склонные к образованию нерастворимых полимеров, образующих трудноудаляемые отложения в трубопроводах и резервуарах.

Тиополимеры являются нерастворимым веществами, которые накапливаются в резервуарах и трубпропроводах в виде трудноудаляемых отложений. Для удаления таких отложений необходима специальная обработка с использованием концентрированной серной кислотой.

Недропользователи устали проводить испытания одного и того же действующего вещества - формалина, но с разным торговым названием.

В настоящее время к лабораторным испытаниям допускаются нейтрализаторы сероводорода прошедшие анализ на отсутствие отложений, образованных за счет взаимодействия формальдегида и сероводорода!

В 2016 году «ВНИИ НП» разработал «Методику получения отложений, образованных за счет взаимодействия формальдегида и сероводорода».

Формальдегид в нефти взаимодействует с сероводородом по довольно сложному пути, образуя помимо относительно легких продуктов (тиоформалин) полимеры на основе тиазинов и дитианов. Таким образом, исходный сероводород из нефти, в конечном итоге, никуда не исчезает, а остается в связанном виде в нефти в составе тиополимеров. В случае большого содержания сероводорода в нефти, количество таких тиополимеров может быть значительным.

Если учесть, что в исходной нефти содержание H2S может достигать 1000 ppm (0,1%), то несмотря на разные стадии подготовки нефти (обессоливание, ЭЛОУ), значительное количество серосодержащих соединений могут достигать ректификационных колонн.

121205, г. Москва, территория инновационного центра Сколково, Большой бульвар, д.42, стр.1

+7 (495) 665-00-76

info@neftesintez-m.ru