Изобретение относится к нефтегазопе- рерабатывающей промышленности и может быть использовано в процессе сернистоще- лочной очистки отходов производства щелочной сероочистки углеводородного сырья.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ очистки сернистощелочных сточных вод путем разрушения их диоксидом углерода с последующим выделением сероводорода, который служит сырьем для получения серной кислоты.
Недостатком способа является низкая интенсификация процесса из-за длительного времени контакта диоксида углерода с сернистощелочными сточными водами, т.к. время контакта зависит от объема, подачи
диоксида углерода. Опыт эксплуатации опытно-промышленной установки очистки сернистощелочных сточных вод Салават- ского НХК показал, что время контакта диоксида углерода и сточных вод составляет 2,2 ч и является ограничителем производительности установки при увеличении объема стоков. При этом также происходит значительный безвозвратный расход диоксида углерода - 60 м3 на 1 м3 сернистоще- лочного стока. Недостатком способа является также низкая степень очистки - 80%,
Целью изобретения является «повышение степени очистки и сокращение продол жительности процесса.
Достигается это тем, что способ очистки сернистощелоччых сточных вод, включающий карбонизацию их диоксидом углерода
VI
ю
о
ю
OJ
и последующую переработку выделившегося при этом сероводорода на элементарную серу, причем на стадию карбонизации подают газообразные продукты, полученные при сжигании выделившегося сероводорода и последующей конденсации из них серы до остаточного содержания ее 32-48 г на 1 м3 сточной воды. Сжигание сероводорода ведут в псевдоожиженном слое алюмо- магнийхромовогокатализатора,
содержащего 10-26 мас.% хромита магния и 74-90 мас.% оксида алюминия.
Техническая сущность предлагаемого способа заключается в том, что процесс переработки (очистки) сернистощел очных сто- ков основывается на реакции карбонизации, в результате которой водные растворы едкой щелочи, сульфиды натрия, гидросульфиды натрия превращаются в растворы бикарбонатов и карбонатов натрия, причем сульфиды натрия и гидросульфиды натрия удаляются из стоков в виде сероводорода, а феноляты натрия превращаются в фенолы.
Процесс карбонизации стоков происходит посредством обработки стоков углекислым газом по следующим реакциям:
NaS + C02+H20 NaHS + МаНСОз
NaHS + С02 + Н20 ЫаНСОз + H2S
2NaHS + C02+H2O Na2COs + 2H2S
2RC6H40Na+C02+H20 2RCeH40H+Na2C03
2NaOH + С02 Na2C03 + Н20
Характеристика исходных сернистоще- лочных фенолсодержащих стоков следующая:
Углекислый газ, мас.%
Сероводород, мас.%
Кислород, мас.%
Содержание щелочи Ч
(NaOH), мас.%
Содержание сульфида
натрия (Na2S), мас.%
Содержание гидросульфида натрия
(NaHS),Mac.%
Удельный вес
В табл. 1 приведен фактический состав исходных сернистощёлочных фенолсодержащих стоков и смеси газов сероводорода и углекислого газа, отходящих с опытно- промышленной установки очистки сернистощёлочных сточных вод, определенных ЦЗЛ.
В соответствии с регламентом (см. п. 6) эта смесь сбрасывается на факел. При этом, как видно из данных табл. 1, содержание сероводорода в смеси газов достигает 25%.
Окисление сероводорода стехиометри- ческим количеством кислорода именно в псевдоожиженном слое алюминиймагнийхJ
97,1
1,6
0,1
Не менее 1,1
Не более 1,07
ромового катализатора вызвано тем, что содержание сероводорода в смеси с углекислым газом в продукте карбонизации составляет от 8,0 до 25%, а получить серу из такой смеси газов можно только в условиях псевдоожиженного режима. Окисление газов, содержащих до 25% сероводорода, в стационарном слое катализатора невозможно из-за температурных перегревов. В предлагаемом изобретении совокупность отличительных признаков содержит один новый признак - газообразные продукты окисления, содержащие 32-48 г остаточной серы на 1 мэ сточной воды, направляют на рециркуляцию. В предлагаемом способе сера, содержащаяся в газообразных продуктах окисления, проявляет новое свойство, а именно активизирует процесс разрушения сернисто-щелочных сто- ков диоксидом углерода, в результате чего повышается степень очистки и скорость карбонизации.
Способ осуществляют следующим образом. С.ернистощелочную сточную воду из нефтеловушки подают в приемный резервуар, подогревают и с температурой 95°С направляют в колонну-карбонизатор, в которую подают двуокись углерода и водяной пар. С низа колонны выводят образо- вавшиеся карбонаты, а выделяющийся сероводород, выносимый двуокисью углерода и паром, окисляют стехиометрическим количеством кислорода в псевдоожиженном слое алюминиймагнийхромового ката- лизатора с последующей конденсацией серы в конденсаторе, а газообразные продукты окисления, содержащие вместе с диоксидом углерода остаточной серы 32-48 на 1 м3 сточной воды, направляют на рецирку- ляцию. Сжигание сероводорода ведут в псевдоожиженном слое алюмомагнийхро- мового катализатора, содержащего 10-26 мас.% хромита и 74-90 мас.% оксида алюминия (ТУ 6-09-5505-88).
Пример 1. На опытной установке Салаватского НХК осуществляют очистку сернистощёлочных сточных вод, являющихся отходами в процессе щелочной сероочистки углеводородного сырья. Условия опыта следующие: исходное содержание сернистощёлочных компонентов в сточной воде составляет 2,8 мае .%
скорость подачи
сернистощёлочных
сточных вод2,5 м /ч
содержание серы в
диоксиде углерода0,1 г/м3
количество подаваемого
на окисление кислорода2,4 м3/ч
время контакта2,2 ч
В контактный аппарат-карбонизатор подают нагретую до 95°С сернистощелоч- ную сточную воду (СЩС) со скоростью подачи 2,5 м /ч, диоксид углерода со скоростью подачи 100 м /ч и водяной пар. С низа колонны выводят образовавшиеся карбонаты, выделившийся сероводород, выносимый двуокисью углерода и паром, окисляют сте- хиометрическим количеством кислорода в псевдоожиженном слое катализатора с последующей конденсацией серы в конденсаторе. В качестве катализатора используют алюминиймагнийхромовый И К-12-72 отечественного производства. Определяем степень очистки СЩС в зависимости от количества подаваемой на рециркуляцию остаточной серы, содержания серы в диоксиде углерода при постоянном времени контакта.
Газообразные продукты окисления, содержащие вместе с диоксидом углерода от 4 до 64 г остаточной серы на 1 м СЩС, направляют на рециркуляцию, причем расход диоксида углерода определяется в основном затратами на реакцию карбонизации и составляет 10 м на 1 м3 СЩС, а содержание остаточной серы в диоксиде углерода регулируется температурой конденсатора серы; так при 148°С содержание серы 0,1 г/м3. Повышение температуры до 155, 162, 170, 174°С позволяет поддержать содержание остаточной серы до 0,4; 0,8; 1,0; 1,2 и 1,6 r/м3 соответственно.
Зависимость степени очистки серни- стощелочных сточных вод от количества подаваемого на рециркуляцию остаточной серы приведена в табл. 2.
Как видно из данных таблицы, степень очистки СЩС зависит от количества подаваемого на рециркуляцию вместе с диоксидом углерода остаточной серы. Так, при подаче остаточной серы в количестве 4 г на 1 м3 СЩС степень очистки составляет 85.2%. При подаче остаточной серы в количестве 32-48 г на 1 м3 СЩС достигается наибольшая степень очистки - 95%. При подаче остаточной серы в количестве меньшем 32 г, например 16 г на 1 м3 СЩС, - низкая степень очистки - 88,3%, из-за того, что это количество серы недостаточно для активизации процесса разрушения СЩС диоксидом углерода. При подаче остаточной серы в количестве большем 48 г на 1 м СЩС степень очистки не повышается.
Примеры 7-9. Аналогично примеру 1, определяют степень очистки СЩС и
время контакта в зависимости от скорости подачи СЩС при постоянном содержании серы в диоксиде углерода 1,0 г/м , подаче на рециркуляцию постоянного количества 5 остаточной серы - 40 г на 1 м3 СЩС. Скорость подачи СЩС регулируют от 3,6 до 4,5 м3/ч. Пропорционально скорости подачи СЩС возрастает расход диоксида углерода с 14,4 до 18м3 на 1 м3СЩС. Время контакта при этом
0 уменьшается до 1,2-1,5 ч.
Степень очистки при этих условиях достигается 95%. Анализируя данные таблицы, можно сделать вывод, что максимальная степень очистки СЩС достигается при пода5 че на рециркуляцию вместе с диоксидом углерода 32-48 г остаточной серы, время контакта при этом 1,2 ч. Снижение времени контакта с 2,2 до 1,2 ч позволяет повысить производительность контактного аппарата0 карбонизатора в 1,8 раза.
Использование предлагаемого способа позволяет повысить степень очистки серни- стощелочных: сточных вод с 80 до 95% за счёт подачи на рециркуляцию остаточной
5 серы в количестве 32-48 г на 1 м3 сернисто- щелочных сточных вод; уменьшить время контакта диоксида углерода с сернисто- щелочными сточными водами с 2,2 до 1,2 ч, что позволяет повысить производитель0 ность контактного аппарата-карбонизато- ра в 1,8 раза; снизить расход диоксида углерода с 60 м3 на 1 м3 сернистощелочных сточных вод до 10, т.к. расход диоксида углерода по предлагаемому способу опре5 деляется в основном затратами на реакцию карбонизации.
Формула изобретения
01. Способ очистки сернистощелочных
сточных вод, включающий карбонизацию их диоксидом углерода и последующую переработку выделившегося при этом сероводорода на элементарную серу, отличающийся
5 тем, что, с целью повышения степени очистки и сокращения продолжительности процесса, на стадию карбонизации подают газообразные продукты, полученные при сжигании выделившегося сероводорода
0 и последующей конденсации из них серы до остаточного содержания ее 32-48 г на 1 м3 сточной воды.
2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что сжигание сероводорода ведут в
5 псевдоожиженном слое алюмомагнийхро- мового катализатора, содержащего 10-26 мас.% хромита магния и 74-90 мас.% оксида алюминия.
Т а б л и ц а 1
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ очистки сернисто-щелочных сточных вод | 2019 |
|
RU2708602C1 |
Способ очистки сернисто-щелочных сточных вод | 2019 |
|
RU2708005C1 |
Способ очистки сернисто-щелочных сточных вод | 2019 |
|
RU2718712C1 |
СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ СУЛЬФИДНО-ЩЕЛОЧНЫХ ЖИДКИХ СТОКОВ | 2007 |
|
RU2326824C1 |
Способ очистки сульфидно-щелочных стоков с получением коллоидной серы | 2023 |
|
RU2817086C1 |
СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ | 2014 |
|
RU2568484C1 |
СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ, В ТОМ ЧИСЛЕ НЕФТЕСОДЕРЖАЩЕЙ, ОТ СОЕДИНЕНИЙ СЕРЫ | 2016 |
|
RU2632457C1 |
Катализатор для окисления сернистых соединений | 1982 |
|
SU1264974A1 |
СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ СУЛЬФИДНОЙ И/ИЛИ МЕРКАПТИДНОЙ СЕРЫ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2017 |
|
RU2659269C1 |
СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ СУЛЬФИДНО-ЩЕЛОЧНЫХ СТОКОВ | 2011 |
|
RU2587437C2 |
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано в процессе сернисто- щелочной очистки отходов производства щелочной сероочистки углеводородного сырья. Очистку сернистощелочных сточных вод осуществляют путем разрушения их диоксидом углерода с последующим выделением сероводорода, который окисляют стехиометрическим количеством кислорода в псевдоожиженном слое алюмомагнийхро- мового катализатора с последующей конденсацией среды, а газообразные продукты окисления, содержащие остаточной серы 32-48 г на 1 м3 сернистощелочных сточных вод, направляют на рециркуляцию. Степень очистки составляет-95%. 1 з.п,ф-лы, 2 табл. 3
Известный способ
Тэблиц&2
Технологический регламент опытно-промышленной установки переработки сернисто- щелочных стоков ПО Салаватнефтеоргсинтез | |||
Механическая топочная решетка с наклонными частью подвижными, частью неподвижными колосниковыми элементами | 1917 |
|
SU1988A1 |
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Авторы
Даты
1992-03-23—Публикация
1989-09-27—Подача