СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ ИЗ СРЕД, СОДЕРЖАЩИХ КАЛЬЦИЙ Российский патент 2023 года по МПК C01F11/18 C01B32/60 

Описание патента на изобретение RU2799367C2

Область техники

Изобретение относится к области химической технологии получения неорганических соединений, а именно к способам получения карбоната кальция.

Уровень техники

Известен способ получения осажденного карбоната кальция обработкой отвального хлорида кальция от производства хлората калия содой в присутствии диоксида углерода [1]. По существу в 19 веке по этому способу первым производителем осажденного СаСО3 стала английская компания John Е. Sturge Ltd.

В России аналогом осажденного карбоната кальция (ОКК) является производство химически осажденного мела (ХОМ) на предприятии, размещенном в Саратовской области, которое использует традиционную технологию с использованием известняка в качестве исходного сырьевого источника и соды и углекислого газа в качестве реагента [2]. Существенным недостатком способа получения осажденного карбоната кальция, основанного на использовании известняка, является использование для этих целей только высококачественного известняка с минимальным содержанием примесей, а также использование дорогостоящего реагента кальцинированной соды.

Имеется предложение [3] использовать для получения ОКК в качестве источника кальция раствор хлорида кальция, который благодаря своей хорошей растворимости отделяют от нерастворимых примесей и далее карбонизируют в аммиачной среде, получая тонкодисперсный осадок карбоната кальция. Данный способ позволяет улучшить технико-экономические показатели способов, основанных на использовании известняка. Однако, существенным недостатком данного способа является то, что данный способ может быть реализован только на производствах, производящих хлористый кальций в качестве побочного продукта или в составе производственного отхода. Кроме того, для данного способа характерно зарастание контактных элементов абсорберов-карбонизаторов карбонатом кальция.

В патенте КНР [4] описан способ получения пористого сверхчистого осажденного карбоната кальция, основанный на взаимодействии водного раствора хлорида кальция с водным раствором гидрокарбоната аммония в присутствии СО2, исключающий необходимость применения абсорберов-карбонизаторов и связанным с этим зарастанием контактной поверхности оборудования карбонатом кальция.

По своей технической сущности и достигнутому результату данный способ получения осажденного карбоната кальция из сред, содержащих кальций, наиболее близок к заявляемому способу и поэтому он принят в качестве прототипа. Однако данный способ имеет недостатки.

Недостатками данного способа являются:

1) ограниченность номенклатуры сырьевых источников только чистыми растворами хлорида кальция;

2) неизбежность выделения углекислого газа в окружающую среду в процессе производства;

3) необходимость использования для получения осажденного СаСО3 только товарных реагентов в виде бикарбоната аммония и углекислого газа.

Указанные недостатки могут быть устранены реализацией следующих технических решений, положенных в основу заявляемого способа:

- использование для производства осажденного карбоната кальция очищенных от нефти, железа и марганца промысловых поликомпонентных рассолов нефтегазодобывающих предприятий, содержащих хлорид кальция;

- получение осадителя карбоната кальция в виде насыщенного раствора углеаммонийной соли с использованием водного раствора аммиака и содержащих углекислый газ различных газовых смесей;

- возможность использования для получения осажденного карбоната кальция водных растворов с низким содержанием кальция.

Реализация предлагаемых технических решений позволяет существенно расширить номенклатуру сырьевых источников, пригодных для получения осажденного карбоната кальция, исключить выброс углекислого газа в окружающую среду, обеспечив при этом получение насыщенного раствора углеаммонийной соли, являющейся эффективным осадителем карбоната кальция.

Сущность изобретения

Технический результат достигается тем, что в качестве раствора аммонийного осадителя используют раствор углеаммонийной соли, в качестве среды, содержащей хлорид кальция, используют промысловые поликомпонентные рассолы нефтегазодобывающих предприятий, которые подвергают очистке от нефти, железа и марганца и приводят в контакт или с оксидом кальция, или с гидроксидом кальция, или с газообразным аммиаком, образующийся в процессе контакта осадок гидроксида магния отделяют от промыслового рассола, освобожденный от магния промысловый рассол приводят в контакт с насыщенным раствором углеаммонийной соли, образующийся при этом осадок карбоната кальция отделяют от маточного промыслового рассола, промывают и сушат, а маточный промысловый рассол операции осаждения карбоната кальция используют в технологии нефтегазодобычи.

Технический результат достигается тем, что насыщенный раствор углеаммонийной соли получают абсорбцией углекислого газа насыщенным водным раствором аммиака, производимым в свою очередь абсорбцией газообразного аммиака водой.

Технический результат достигается тем, что в качестве источника углекислого газа используют содержащие СО2 газовые смеси, образующиеся при сжигании углеводородных материалов, таких как природный газ, нефть, мазут, каменный и бурый угли, древесина, а также углекислый газ, образующийся в результате паровой конверсии оксида углерода при очистке азотоводородной смеси в технологическом цикле производства аммиака.

Технический результат достигается тем, что при использовании в качестве источника углекислого газа высокотемпературные газовые смеси, содержащие СО2, их вначале охлаждают до температуры точки росы путем прямого контакта с рассолами или растворами, содержащими хлорид кальция, предельно насыщая при этом содержащие СО2 газовые смеси водяными парами и одновременно концентрируя рассолы или растворы до предельного их насыщения по хлориду кальция, далее предельно насыщенные водяными парами и содержащие СО2 газовые смеси охлаждают, получая и выводя из газовой фазы образующийся при охлаждении конденсат водяных паров и используют для получения насыщенного раствора углеаммонийной соли абсорбцией находящегося в составе газовых смесей углекислого газа насыщенным водным раствором аммиака.

Технический результат достигается тем, что в качестве осадителя кальция используют соду или раствор соды, при этом образующийся в процессе осаждения карбоната кальция из освобожденного от магния промыслового рассола маточный обогащенный хлоридом натрия промысловый рассол используют в технологии нефтедобычи, а образующийся в процессе осаждения карбоната кальция из насыщенного раствора хлорида кальция маточный раствор хлорида натрия используют либо в качестве товарного продукта в виде концентрированного раствора хлорида натрия, либо в качестве сырья для производства безводного хлорида натрия.

Технический результат достигается тем, что в качестве среды, содержащей хлорид кальция, используют промысловые поликомпонентные рассолы нефтегазодобывающих предприятий, которые подвергают очистке от нефти, железа и марганца и приводят в контакт или с оксидом кальция, или с гидроксидом кальция, или с газообразным аммиаком, образующийся в процессе контакта осадок гидроксида магния отделяют от промыслового рассола, освобожденный от магния промысловый рассол приводят в контакт с содой или раствором соды, образующийся при этом осадок карбоната кальция отделяют от маточного промыслового рассола, промывают и сушат, а маточный промысловый рассол операции осаждения карбоната кальция используют в технологии нефтегазодобычи.

Технический результат достигается тем, что используют оксид кальция и гидроксид кальция, полученные из карбоната кальция.

Пример 1. Образец промыслового рассола Ярактинского нефтегазоконденсатного месторождения ООО “ИНК” объемом 100 дм3, имеющего показатель рН=4,7 и содержащий (мг/дм3): железа - 98, нефтепродуктов - 115, марганца - 63, подщелачивали путем контакта с газообразным аммиаком до показателя рН=8,0-8,5 и аэрировали атмосферным воздухом до полного окисления Fe2+в Fe3+, далее в рассол дозировали при перемешивании концентрированный раствор NaOCl до полного окисления Mn2+в Mn4+, после дозирования в образцы рассола флокулянта и коагулянта образцы подвергали флотированию в радиальном флотаторе. После флотирования и контрольной фильтрации на нутч-фильтрах образец очищенного рассола с остаточным содержанием (мг/дм3): железа <5, нефтепродуктов <5, марганца <5 использовали для удаления магния путем осаждения его в виде Mg(OH)2 при контакте проб промыслового рассола объемом 80 дм3 с различными дозами газообразного аммиака. При подаче газообразного аммиака непосредственно в промысловый рассол абсорбированный аммиак, частично гидролизуясь, образует в составе рассола гидроксид аммония, который является эффективным осадителем магния. Состав исходных образцов промыслового рассола и составы образцов, образующихся после осаждения магния и отделения Mg(OH)2 фильтрацией маточных растворов представлены в таблице 1.

Из полученных результатов однозначно следует, что глубина осаждения магния из очищенного от железа, нефтепродуктов и марганца промыслового рассола зависит от исходного количества вводимого аммиака. При большом избытке аммиака (500% от стехиометрии) степень осаждения магния составляет 99%. Однако, при этом степень соосаждения кальция составляет 19%. Целесообразно ограничиться массовым избытком NH3 не более 150% от стехиометрии, так как можно обеспечить степень осаждения магния выше 90% при степени соосаждения кальция не более 10%. При этом длительность процесса осаждения Mg(OH)2 составляет не более 1 часа.

Пример 2. Промысловый раствор Ярактинского нефтегазоконденсатного месторождения (ЯНГКМ) очищали от нефти, железа и марганца по методике, описанной в примере 1. Очищенный рассол делили на равные порции. Порции подвергали очистке от магния по методике, описанной в примере 1, и из каждой очищенной от магния порции осаждали карбонат

кальция, используя в качестве осадителя раствор углеаммонийной соли различной концентрации при стехиометрическом массовом содержании (NH4)2CO3 в объемах осадителя. Использовали осадитель с концентрацией (NH4)2CO3 (г/дм3): 137,5; 202,0; 363,2 (насыщенный раствор). При этом выход СаСО3 в осадок составил соответственно (%): 86; 88; 96. Из полученных результатов следует, что насыщенный раствор осадителя приводит к минимальному разбавлению рассола, обеспечивая максимальный выход СаСО3 в осадок, исключая при этом соосаждение NH4Cl. Таким образом, в качестве осадителя целесообразно использовать насыщенный раствор углеаммонийной соли.

Пример 3. Промысловый рассол ЯНГКМ очищали от нефти, железа и марганца по методике, описанной в примере 1, делили на равные порции. Порции после очистки от магния приводили в контакт с насыщенными растворами углеаммонийной соли, содержащими различное массовое количество карбоната аммония, получая различные образцы осажденного карбоната кальция и маточные рассолы операций осаждения. Каждый из полученных образцов делили на две части. Одну часть образца сушили, не проводя промывку, другую часть образца вначале промывали водой, а затем сушили. Высушенные образцы анализировали на содержание основного вещества и содержание основных примесей. Полученные результаты приведены в таблицах 2, 3, 4.

Из полученных результатов (таблица 2) следует, что степень осаждения кальция в виде СаСО3 карбонатом аммония при стехиометрическом его дозировании превышает 99%. При этом в случае отмывки образцов осажденного СаСО3 от маточного рассола высушенные осадки (таблица 4) по своему составу соответствуют требованиям, предъявляемым к товарным продуктам на основе карбоната кальция, представленным в таблице 5. При этом ситовой анализ полученных образцов показал их полное соответствие второму сорту химически осажденного СаСО3 (ГОСТ 8253-79). Остаток на сите 325 меш (0,045 мм) составил 0,5% при требовании 1%. Микроскопический анализ карбонатных осадков показал, что частицы исследованных образцов представляют собой агломерации мелкодисперсных кристаллических частиц размером менее 5 мкм.

Пример 4. Пластовый поликомпонентный пересыщенный по хлориду кальция природный рассол, добываемый на Знаменском месторождении рассолов Жигаловского района Иркутской области, откачиваемый из недр на поверхность с температурой 36-37°С элементного количественного состава (г/дм3): Li - 0,46; Na - 2,4; K - 4,3; Са - 143,3; Mg - 28,3; Cl - 347,9; Br -8,5, общей минерализацией 641 г/дм3, рН=5,3 и объемом 0,65 м3 охлаждали до 15°С, высаливая при этом 60,7 кг кристаллогидрата CaCl2⋅6Н2О. При этом содержание MgCl2⋅6Н2О, соосаждаемого с CaCl2⋅6Н2О в полученном осадке составило 3,8% мас.

Осадок кристаллогидрата нагревали до 45°С, получая расплав CaCl2⋅6Н2О, содержащий кристаллы MgCl2⋅6H2O. Кристаллы MgCl2⋅6H2O удаляли из расплава фильтрацией. Остаточное содержание магния в отфильтрованном расплаве не превышало 0,1% мас. Очищенный от магния расплав после затвердевания растворяли в воде, получая насыщенный раствор CaCl2. Образец насыщенного раствора CaCl2 смешивали с насыщенным раствором (NH4)2CO3 из расчета стехиометрического ввода в раствор карбонат-ионов по отношению к ионам кальция. Степень перевода кальция в СаСО3 в этом эксперименте составила 99,99%. Полученный осадок после трехкратной промывки сушили и анализировали на содержание основного вещества и размера частиц. Содержание основного вещества (СаСО3) составило 99,4%; размер частиц - в диапазоне 2-5 мкм.

Маточный раствор представляет собой концентрированный раствор NH4Cl, содержащий 1,7 г/дм3 (NH4)2CO3 в виде примеси.

Пример 5. На пилотной установке, включающей узел получения источника углекислого газа в виде содержащей СО2 газовой смеси с температурой 40°С, составом (% об.): N2 - 74,4; О2 - 15,13; СО2 - 2,33; Н2О - 7,28 и объемным расходом 3,73 м3/ч, два абсорбционных агрегата, содержащих тарельчатые абсорберы, емкости для циркуляции и перекачки абсорбента, циркуляционные насосы, узел приема отработанного абсорбента (насыщенного раствора углеаммонийной соли) и узел приготовления исходного абсорбента (насыщенный водный раствор аммиака) проводили экспериментальную проверку процесса получения раствора углеаммонийной соли путем абсорбции СО2 из газовой смеси аммиачным водным раствором. В установившемся режиме эксплуатации пилотной установки (постоянная подпитка исходным абсорбентом при постоянном отборе производимой углеаммонийной соли) при объемной подпитке исходным абсорбентом 1 дм3/ч, содержащим 116 г/дм3 растворенного в воде аммиака, производили 1 дм3/ч углеаммонийного раствора состава (г/дм3): 312,5 - (NH4)2CO3; 18,9 - NH4HCO3, имеющего показатель рН=9,4. Степень улавливания углекислого газа (двухступенчатая абсорбция) составляла 99,8%. Полученные результаты подтверждают возможность получения насыщенных растворов углеаммонийной соли абсорбцией углекислого газа из содержащих СО2 газовых смесей в условиях их контакта с насыщенным аммиаком водным раствором.

Пример 6. На пилотной установке, включающей узел получения высокотемпературной газовой смеси, содержащей углекислый газ, в теплогенераторе (циклонная топка, камера дожигания, камера охлаждения топочного газа смешением с атмосферным воздухом), узел форсированного охлаждения топочного газа до точки росы и предельного насыщения его парами воды путем прямого контакта с водным раствором в тарельчатой испарительной колонне была проведена экспериментальная проверка форсированного охлаждения газообразного теплоносителя, получаемого сжиганием в атмосферном воздухе природного легкого газа.

Исходный водный раствор, поступающий на форсированное охлаждение топочного газа и концентрирование, содержал в своем составе 116 г/дм3 CaCl2. В установившемся режиме на пилотной установке перерабатывали 50 дм3/ч исходного раствора CaCl2 и получали 15,3 дм3 концентрированного (близкого к насыщению) рассола с концентрацией CaCl2 379 г/дм3, при этом 34,7 кг/ч воды переходило в состав топочного газа. Объемный расход теплоносителя состава (% об.): N2 - 76,03; О2 - 15,47; СО2 - 2,48; Н2О 5,14 поступал на испарение при температуре 650°С с расходом 352,3 м3/ч. Объемный расход легкого газа состава (% об.): CH4 - 86,5600; С2Н6 - 9,1870; С3Н3 - 0,2171; Н2 - 0,0417; С4Н10 - 0,0025; N2 - 3,5950; Не - 0,2171 для получения теплоносителя составлял 2,6 м3/ч (поступал на сжигание при 21°С). Температура мокрого термометра (температура предельно увлажненного газа на выходе из испарительной колонны) составляла 72°С при составе увлажненного газового потока (% об.): N2 - 53,770; Н2О - 32,970; О2 - 10,794; СО2 - 0,175. При охлаждении увлажненного газового потока до 40°С в конденсаторе получили 32,4 кг/ч конденсата сокового пара. Объемный расход газовой смеси на выходе из конденсатора составлял 122,8 м3/ч и имел состав (% об.): N2 - 74,4; О2 - 15,13; Н2О - 7,28; СО2 - 2,4. Из полученных результатов однозначно следует, что содержащие в своем составе СО2 высокотемпературные топочные газы могут быть использованы для концентрирования содержащих CaCl2 растворов и рассолов, сопровождаемого получением обессоленной воды в виде конденсата сокового пара. При этом охлажденный и содержащий СО2 топочный газ является сырьевым источником для получения растворов углеаммонийной соли.

Пример 7. Пробу промыслового рассола одного из нефтяных месторождений в количестве 30 л очищали от нефти, железа и марганца и использовали для удаления магния с использованием в качестве осадителя СаО. Элементный состав очищенного промыслового рассола (г/дм3) составляет: Li - 0,174; Na - 22,5; K - 12,8; Cl - 74,5; Mg - 15,1; Cl - 220; В - 0,02; Br - 4,85; НСО3- - 0,37. Плотность рассола 1,25 кг/дм3, общая минерализация 356 г/дм3; рН=5,16. Остаточное содержание Fe <5,0 мг/дм3, нефти <5,0 мг/дм3, марганца <5,0 мг/дм3. В качестве осадителя использовали свежепрокаленный (t=900°C) оксид кальция с содержанием СаО 96,5% мас. Удаление магния проводили в две ступени. На второй ступени осуществляли глубокое осаждение магния путем контакта промыслового рассола, прошедшего первую ступень осаждения, с СаО, вводимым в стехиометрическом количестве по отношению к массовому содержанию магния в поступающем на первую ступень осаждения промыслового рассола. Полученный на второй ступени осаждения осадок (смесь Mg(OH)2 и СаО) использовали в качестве осадителя магния на первой ступени осаждения, обеспечивая тем самым достижение максимального значения степени полезного освоения осадителя при минимальном (стехиометрическом) его использовании. Полученные результаты представлены в таблице 6.

Из полученных результатов следует, что организация процесса осаждения магния в две стадии позволяет при стехиометрическом введении СаО обеспечить глубокое извлечение магния при 100%-ном значении степени полезного освоения осадителя. Содержание Mg(OH)2 в полученном осадке после его троекратной ступенчатой отмывки и сушки составило 98,7% при остаточном влагосодержании 0,6%.

Пример 8. Образец осадка СаСО3 массой 126 г, полученный в примере 3, содержащий 99,86% основного вещества прокаливали в муфеле при температуре 960°С до постоянного веса, который составил 69,63 г. Полученный после прокалки образец содержал 99,6% СаО.

Пример 9. Образец кристаллогидрата CaCl2⋅6H2O, произведенный охлаждением поликомпонентного и пересыщенного по хлориду кальция пластового рассола и очищенного от магния по методике, описанной в примере 4, растворяли в пресной воде, получив раствор хлорида кальция с концентрацией CaCl2 361 г/дм3. Раствор хлорида кальция объемом 1 дм3 смешивали с раствором NaCO3 концентрацией 297 г/дм3 объемом 2,16 дм3. Вес полученного осадка СаСО3 после его трехкратной промывки и сушки до постоянного веса составил 224,91 г, концентрация NaCl в маточном растворе осаждения составила 176,1 г/дм3. Из полученных результатов однозначно следует, что степень осаждения карбоната кальция из раствора CaCl2 содой превышает 99%. При этом образуется концентрированный раствор хлорида натрия, содержание NaCl в котором составило 271 г/дм3.

Источники информации

1. Информационный ресурс "Minerals technologies" [Электронный ресурс] -URL:https//www.mineralstech.com/bisines-segments/specialty-minerals/paper-pcc/precipitated calci-um-carbonate-(pcc), свободный. - Загл. С.Экрана- яз. англ. Дата обращения 02.12.2021.

2. Информационный ресурс "Коммерсантъ" [Электронный ресурс] URL: https//www.kommersant.ru/doc/402.5499, свободный.- Загл. С экрана.- Яз. рус. Дата обращения: 01.12.2021.

3. Патент US №9725330. Production of high purity precipitated calcium carbonate / Tavakkoli В., Sotemann J., Pohl. M., Schmolzer Т. Заяв. 23.02.2015, опуб. 02.07.2015.

4. CN №1757597A. Method for preparing porous super fine calcium carbonate. Shanghai Institute of Technology. Заяв. 25.10.2005, опуб. 12.04.2006.

Похожие патенты RU2799367C2

название год авторы номер документа
Способ получения бромидных солей при комплексной переработке бромоносных поликомпонентных промысловых рассолов нефтегазодобывающих предприятий (варианты) 2021
  • Рябцев Александр Дмитриевич
  • Антонов Сергей Александрович
  • Гущина Елизавета Петровна
  • Безбородов Виктор Александрович
  • Кураков Андрей Александрович
  • Немков Николай Михайлович
  • Пивоварчук Алексей Олегович
  • Чертовских Евгений Олегович
RU2780216C2
КАЛЬЦИНАТНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНАТА ЛИТИЯ ИЗ ЛИТИЕНОСНОГО СЫРЬЯ 2013
  • Рябцев Александр Дмитриевич
  • Титаренко Валерий Иванович
  • Коцупало Наталья Павловна
  • Кураков Александр Александрович
  • Гущина Елизавета Петровна
  • Тен Аркадий Валентинович
RU2560359C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРОМИДА АММОНИЯ 2021
  • Безбородов Виктор Александрович
  • Пивоварчук Алексей Олегович
  • Чертовских Евгений Олегович
RU2789134C1
Способ получения литиевого концентрата из литиеносных природных рассолов и его переработки в хлорид лития или карбонат лития 2017
  • Рябцев Александр Дмитриевич
  • Титаренко Валерий Иванович
  • Коцупало Наталья Павловна
  • Менжерес Лариса Тимофеевна
  • Мамылова Елена Викторовна
  • Кураков Александр Александрович
  • Немков Николай Михайлович
  • Кураков Андрей Александрович
  • Антонов Сергей Александрович
  • Гущина Елизавета Петровна
RU2659968C1
Способ получения моногидрата гидроксида лития из рассолов 2019
  • Рябцев Александр Дмитриевич
  • Немков Николай Михайлович
  • Титаренко Валерий Иванович
  • Коцупало Наталья Павловна
  • Кураков Андрей Александрович
  • Кочнев Александр Михайлович
RU2713360C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПОХЛОРИТА КАЛЬЦИЯ ПРИ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ ПРИРОДНОГО ПОЛИКОМПОНЕНТНОГО ПЕРЕСЫЩЕННОГО РАССОЛА ХЛОРИДНОГО КАЛЬЦИЕВО-МАГНИЕВОГО ТИПА 2016
  • Рябцев Александр Дмитриевич
  • Коцупало Наталья Павловна
  • Гущин Анатолий Петрович
  • Кураков Александр Александрович
  • Чаюкова Ольга Игоревна
  • Гущина Елизавета Петровна
RU2637694C2
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ГИДРОКСИДА МАГНИЯ ИЗ ПОЛИКОМПОНЕНТНОГО ГИДРОМИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ 2023
  • Бабенко Илья Аркадьевич
  • Безбородов Виктор Александрович
  • Чертовских Евгений Олегович
  • Лис Алексей Валерьевич
  • Пивоварчук Алексей Олегович
  • Рябцев Александр Дмитриевич
RU2801733C1
Способ получения оксида магния из природных рассолов и попутно добываемых вод нефтяных месторождений 2021
  • Буслаев Евгений Сергеевич
  • Звездин Евгений Юрьевич
  • Шайдуллин Фарит Фанисович
RU2777082C1
СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ РАССОЛОВ ХЛОРИДНОГО КАЛЬЦИЕВОГО И ХЛОРИДНОГО МАГНИЕВОГО ТИПОВ (ВАРИАНТЫ) 2009
  • Рябцев Александр Дмитриевич
  • Коцупало Наталья Павловна
  • Серикова Людмила Анатольевна
RU2436732C2
Способ получения моногидрата гидроксида лития высокой степени чистоты из материалов, содержащих соли лития 2021
  • Рябцев Александр Дмитриевич
  • Немков Николай Михайлович
  • Титаренко Валерий Иванович
  • Кураков Андрей Александрович
  • Летуев Александр Викторович
RU2769609C2

Реферат патента 2023 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ ИЗ СРЕД, СОДЕРЖАЩИХ КАЛЬЦИЙ

Изобретение относится к области химической технологии получения неорганических соединений, а именно к способам получения карбоната кальция. Способ включает осаждение карбоната кальция из сред, содержащих хлорид кальция. В качестве среды, содержащей кальций, используют промысловые поликомпонентные рассолы нефтегазодобывающих предприятий, которые подвергают очистке от нефти, железа и марганца и приводят в контакт с оксидом кальция, или с гидроксидом кальция, или с газообразным аммиаком. Образующийся в процессе контакта осадок гидроксида магния отделяют от промыслового рассола. Освобождённый от магния промысловый рассол приводят в контакт с насыщенным раствором углеаммонийной соли, или с содой, или раствором соды. Образующийся осадок карбоната кальция отделяют от маточного промыслового рассола, обогащённого хлоридом аммония или хлоридом натрия, промывают и сушат. Маточный обогащённый промысловый рассол операции осаждения карбоната кальция используют в технологии нефтедобычи. Обеспечивается расширение номенклатуры сырьевых источников, исключение выбросов углекислого газа. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 табл., 9 пр.

Формула изобретения RU 2 799 367 C2

1. Способ получения осаждённого карбоната кальция из сред, содержащих хлорид кальция, включающий осаждение карбоната кальция из растворов аммонийными осадителями, отличающийся тем, что в качестве раствора аммонийного осадителя используют раствор углеаммонийной соли, в качестве среды, содержащей кальций, используют промысловые поликомпонентные рассолы нефтегазодобывающих предприятий, среду подвергают очистке от нефти, железа и марганца и приводят в контакт или с оксидом кальция, или с гидроксидом кальция, или с газообразным аммиаком, образующийся в процессе контакта осадок гидроксида магния отделяют от промыслового рассола, освобождённый от магния промысловый рассол приводят в контакт с насыщенным раствором углеаммонийной соли, образующийся при этом осадок карбоната кальция отделяют от маточного, обогащённого хлоридом аммония промыслового рассола, промывают и сушат, а маточный, обогащённый хлоридом аммония промысловый рассол операции осаждения карбоната кальция используют в технологии нефтедобычи.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что насыщенный раствор углеаммонийной соли получают абсорбцией углекислого газа насыщенным водным раствором аммиака, производимым, в свою очередь, абсорбцией газообразного аммиака водой.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве источников углекислого газа используют содержащие СО2 высокотемпературные газовые смеси, образующиеся при сжигании углеводородных материалов, таких как природный газ, нефть, мазут, каменный и бурый угли, древесина, а также углекислый газ, образующийся в результате реакции паровой конверсии оксида углерода при очистке азотоводородной смеси в технологическом цикле производства аммиака.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что при использовании в качестве источника углекислого газа высокотемпературных газовых смесей, содержащих СО2, их вначале охлаждают до температуры точки росы путём прямого контакта с рассолами или растворами, содержащими хлорид кальция, предельно насыщая при этом содержащие СО2 охлаждённые до температуры точки росы газовые смеси водяными парами и одновременно концентрируя рассолы или растворы до достижения предельной концентрации в них хлорида кальция, далее предельно насыщенные водяными парами содержащие СО2 газовые смеси и имеющие температуру точки росы охлаждают, выводя из газовой фазы образующийся при охлаждении конденсат водяного пара, и используют в качестве источника углекислого газа для получения насыщенного раствора углеаммонийной соли абсорбцией находящегося в составе газовых смесей углекислого газа насыщенным водным раствором аммиака.

5. Способ получения осаждённого карбоната кальция из сред, содержащих хлорид кальция, включающий осаждение карбоната кальция из растворов, отличающийся тем, что в качестве среды, содержащей кальций, используют промысловые поликомпонентные рассолы нефтегазодобывающих предприятий, которые подвергают очистке от нефти, железа и марганца и приводят в контакт или с оксидом кальция, или с гидроксидом кальция, или с газообразным аммиаком, образующийся в процессе контакта осадок гидроксида магния отделяют от промыслового рассола, освобождённый от магния промысловый рассол приводят в контакт с содой или раствором соды, образующийся при этом осадок карбоната кальция отделяют от маточного, обогащённого хлоридом натрия, промыслового рассола, промывают и сушат, а обогащённый хлоридом натрия рассол используют в технологии нефтедобычи.

6. Способ по п. 1 или 5, отличающийся тем, что используют оксид кальция и гидроксид кальция, полученные из карбоната кальция.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2799367C2

Способ изготовления обуви 1990
  • Тарасюк Павел Ефимович
  • Чепиль Тамилла Николаевна
  • Краснопольский Григорий Григорьевич
  • Яцишен Анастасия Алексеевна
  • Ступка Александр Федорович
SU1757597A1
СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ПРИРОДНЫХ РАССОЛОВ ХЛОРИДНОГО КАЛЬЦИЕВО-МАГНИЕВОГО ТИПА 2013
  • Рябцев Александр Дмитриевич
  • Немков Николай Михайлович
  • Коцупало Наталья Павловна
  • Мамылова Елена Викторовна
RU2543214C2
CN 104386729 A, 04.03.2015
ПОЛУЧЕНИЕ ОСАЖДЕННОГО КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ 2011
  • Тавакколи, Бахман
  • Зетеманн, Йорг
  • Поль, Михаэль
  • Шмельцер, Томас
RU2602140C2
Способ комплексной переработки попутных вод нефтяных месторождений 2020
  • Сахабутдинов Рифхат Зиннурович
  • Губайдулин Фаат Равильевич
  • Кудряшова Любовь Викторовна
  • Гарифуллин Рафаэль Махасимович
  • Звездин Евгений Юрьевич
  • Буслаев Евгений Сергеевич
RU2724779C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ 2009
  • Факеев Александр Андреевич
  • Вендило Андрей Григорьевич
RU2414425C1
US 9138688 B2, 22.09.2015
US 10604416 B2, 31.03.2020.

RU 2 799 367 C2

Авторы

Безбородов Виктор Александрович

Кураков Александр Александрович

Летуев Александр Викторович

Пивоварчук Алексей Олегович

Рябцев Александр Дмитриевич

Чертовских Евгений Олегович

Даты

2023-07-05Публикация

2022-03-03Подача