Состав для удаления отложений элементарной серы Советский патент 1990 года по МПК C01B17/00 C23G5/02 E21B37/06 

Изобретение относится к составам для удаления отложений элементарной серы промывкой органическими растворителями и может быть использовано в газовой промьшшенности для очистки газовых скважин, коммуникаций и , технологического оборудования при добыче и промысловой обработке высокосернистого природного газа.

Цель изобретения - повьпиение эффективности действия состава для удаления серы.

Состав включает ароматический растворитель, который дополнительно

содержит полипропиленполиамин в количестве 0,3-5,0% от объема ароматического растворителя. При этом в качестве полипропиленполиамина приме- .няют N,M -тетраметилдипропилентриа- мин, N-диметилпропилендиамин, N,N - ;тетраметилпропилендиамин или их смеси в количестве 0,3-5,0% от объема .ароматических углеводородов. Причем .в качестве полипропиленполиамина предпочтительно использовать смеси указанных соединений, поскольку они служат исходным сьфьем для получения чистых товарных продуктов разгонкой

О 00 О

и являются более доступными и дешевыми.

N,N -Тетраметилдипропилентриамин

.формулы

Изобретение относится к составам для удаления отложений элементарной серы промывкой органическими растворителями и может быть использовано в газовой промышленности для очистки газовых скважин, коммуникаций и технологического оборудования при добыче и промысловой обработке высокосернистого природного газа. Цель - повышение эффективности состава. Состав содержит ароматический растворитель и полипропиленполиамин в количестве 0,3-5,0 об.% ароматического растворителя. В качестве ароматического растворителя используют пропилбензольную, бутилбензольную, керпосино-газойлевую фракции, легкую фракцию пиролизной смолы. В качестве полипропиленполиамина используют N, NЪ-тетраметилдипропилентриамин

N--диметилпропилендиамин

N,NЪ-тетраметилпропилендиамины или их смеси. Состав обеспечивает высокую степень очистки газовых скважин и оборудования и эффективную регенерацию растворителя. 1 табл.

сн

з

СН

/

N-CH.-CHo-CH,- NH-CH2-CH2-CH2-N

/

3

с

бесцветная или слегка желтоватая под- ,вижная жидкость, хорошо растворимая в воде и в органических рас-творителях в том числе в ароматических углеводородах, мол.м, 187,3, показатель пре- I ломления п 1,4490, плотность при 850 кг/м , т.кип. при 3мм рт.ст. . Тетраметилдипропилентриамик (ТМДТ) и тетраметилпропилендиамин (таШД) являются побочными продуктами производства диметилпропилендиамина - (даШД) и применяются в качестве инги- битеров коррозии и термополимеризации изопрена, исходного сырья для синтеза ПАВ, присадок и т.п.

N,N -Диметилпропилендиамин формулы

N-CHo- CHo-CHo- NH,

бесцветная подвижная жидкость, хорошо растворимая в воде и в органических растворителях, в том числе в ар9мати ческих углеводородах, мол.м. 102,,2, показатель преломл ения п 1,4353, плотность при 20°С 815 кг/м , т.кип. , Т.Ш1,. ниже -35°С, т.вспышки и самовоспламенения 219 С, давление насьщенных паров при 30,9 С 10,1 мм рт.ст, ,ЦМПД применяется в качестве ингибиторов сероводородной коррозии и термополимеризации изопре- на, абсорбента для очистки газов от кислых компонентов, сырья для производства красителей, ПАВ, ионообменных смап и ТаП.

Из ароматических углеводородов применяют пропиленбензольную, бутил- бензольную фракцию, легкую фракцию пиролкзной смолы или керосино-газой- левую фракцию нефти с высоким содержнием ароматических углеводородов,

Основные характеристики используемых ингредиентов: изопропиленбензол (кумол) - прозрачная бесцветная жидкость,, плохо растворимая Б воде, по-

/сн

сн

5

0

5

35

40

45

зО j

Каратель преломления п, 1,4913, плотность при ZO C 862 кг/м, т.кип. 152,4° С,т.пл. -96,0 с, т. воспламенения 38°С и самовоспламенения 500 С, смешивается с органическими растворителями; бутилбензольная фракция - прозрачная жидкость, нерастворимая в воде, плотность при 20 С 862 кг/м, т.начала кип. 150°С и конца кип. 23б°С,,т.пл. ниже -50°С, смешивается с органическими растворителями (бутилбензольная сЬракция является .побочным продуктом производства изопро- пилбензола и используется в качестве компонента автобензинов): газойлевая фракция каталитического крекинга - 5шдкость желтого цвета, нерастворимая в воде, плотность при 20 С 860 кг/м , т.начала кип. 195 с и конца кип.350 С, т.пл. ниже -35°С, смешивается с органическими растворителями, содержание ароматических углеводородов 60 мас.% (газойлевая фракция 195-350 с применяется в качестве компонента дизельного топлива) ; легкая смола пиролиза - жидкость желтого цвета, }1ерастворимая в воде, плотность при 20°С 890 кг/м , т.начал а кип.90°С и конца кип.150°С, т.пл. ниже -35°С, смешивается с органическими растворителями, содержание ароматических углеводородов 70 мас.%. I

В предлагаемом составе полипропи- ленполиполиамин служит катализатором процесса регенеращ и насьш1;енного серой растворителя контактированием с меркантансодержащим природным газом.

Предлагаемьй состав испытывают в лабораторных условиях на примере регенерации насьщенных элементарной серой растворителей.

Пример. На холодные стенки стекпянной трубкм диаметром 25 мм и высотой 500 № наносят жидкую элементарную серу в.количестве 10 г и после охлаждения .и затвердевания в трубку ДОЗИРУЮ1ЦИМ насосом перельсУатнческого типа марки РР-1-05 подаю циркулирующий растворитель серы состава, об.%: диметилпропилендиамин 1,0; бутилбензольная фракция 99,0 в количестве 500 мл при , Циркуляцию растворителя дозирующим насосом осуществляют до полного растворения нанесенной серы, т.е. до полного удаления отложений элементарной серы Затем насьш енный серой растворитель тем же дозирующим насосом подают в верхнюю часть стеклянного насадоч- ного абсорбента-регенератора барбо- тажного типа, диаметром 25 мм и высотой ьии мм , а в нижнюю часть абсорбера-регенератора с объемной скоростью 200 ч непрерывно подают азот, содержасщй 2,3 об.% этилмер- каптана. Температура в абсорбере и давление - атмосферное. Отходящий с верха абсорбера газ пропускают через склянку Дрекселя с 20%-ным водным раствором едкого натрия (щелочи) для поглощения остаточных количеств этилмеркаптана и вновь образующегося сероводорода. Затем раствор щелочи и регенерированн.1Г; растворитель анализируют на содержание сернистых соединений методом потенцио- метрического титрования на приборе Р-340. Регенергрованный растворитель с примесями образуюи1егося диэтилдисуль фида повторно используют для удаления отложений элементарной серы. Анализ растворителя на содержание серы показал, что концентрация эле ентарной серы в насьщенном растворителе составляет 2,2 мас.%, а в регенерированном растворителе следы. Анализ 20%-но- го водного раствора щелочи показал, что отходящий с верха абсорбера-регенератора азот содержит следовые количества этилмеркаптана, т.е. в абсорбере происходит практически полное взаимодействие этилмеркалтана с элементарной серой с образованием диэтил дисульфида и сероводорода, что подтверждается также результатами анализа раствора щелочи на содержание сульфидной серы. Таким образом, состав

обеспечивает практически полное удаление отложений серы и эффективную регенерацию насыщенного растворителя

- Расчеты показывают, что для уда- ления 1 кг серы требуется 35-40 л растворителя. Результаты проведенных экспериментов приведены в таблице. Для сравнения приведены результаты

0 регенерации растворителя известным способом - экстракцией серы 20%-ным водным раствором сульфита натрия при ЗО С (опыт 6).

Концентрация полипропиленполиами5 на в ароматических углеводородах (0,3-5 об.%) является оптимальной, так как при его содержании ниже 0,3 об.% существенно уменьшается скорость каталитической реакции

0 взаимодействия растворенной элементарной серы с низкомолекулярными меркаптанами при регенерации насыщенного растворителя контактированием с меркаптансодержащим природным газом

5 и за счет этого снижается степень регенерации растворителя (опыт 5), а также не достигается снижение степени коррозии оборудования. Повьппе- ние концентращп выше 5 об.% не при0 водит к дальнейшему увеличению скорости реа:кции взаимодействия растворенной элементарно серы с меркаптанами и является экономически нецелесообразным.

I .

Таким образом, предлагаемый состав обеспечивает высокую степень очистки газовых скважин и оборудования и э4х})ективну1о регенерацию растворителя.

ормула изобретения

Состав для удаления отложений элементарной серы, включающий ароматический растворитель, от л и ч а.- ю щ и и с я тем, что, с целью повышения его эффективности, он дополнительно содержит полипропиленполиамин в количестве 0,3-5,0% от объема ароматического растворителя.

Редактор Н. Яцола

Составитель Л. Бестужева

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Шароши

Заказ 3244

Тираж 414

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

..,..,..,и. - -- - -- -- - - - -

Проиэводствеино-йздательсхий комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное