СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ ИЗ ПРИРОДНОГО Советский патент 1973 года по МПК B01D53/14 

Изобретение относится к способам очистки газов, например природного газа в буровой скважине.

Известен способ очистки природного газа от различных примесей, например от сероводорода. Способ состоит в том, что в скважину вводят углеводородные масла, легкие олефины и другие абсорбенты с последующими регенерацией насыщенного раствора и рециркуляцией его. Известный способ не позволяет удалять элементарную серу из природного газа при концентрациях выше 0,1 г/нм и предотвращать забивание скважины кристаллизующейся серой.

С целью улучшения условий работы скважины, т. е. удаления элементарной серы из природного газа, предлагается в качестве минеральных масел применять масла с вязкостью 2-200 спз, преимущественно 10- 60 спз, в смеси с поверхностно-активными веществами и абсорбцию проводить в восходящем потоке природного газа при соотношении фракции масла и природного газа 1:4-20, а регенерацию вести путем экстракции водным щелочным раствором сероводорода (NH4HS, NaHS) с добавлением поверхностно-активных веществ ионогенного и/или неионогенного оксалкилированного продукта, например гликолей, окисей алкиленов или сульфокислот эфиров из О-N-содержащих основных молекул.

По предлагаемому способу в качестве поверхностно-активных веществ в процессе абсорбции применяют амины жирных кислот, например стеариламин, в количестве 100 2000 ррт, преимущественно 300-1000 рргп. Для экстракции используют водно-щелочной раствор сероводорода с концентрацией 1 -10 вес. °/Of в смеси с поверхностно-активными веществами в количестве 100-2000 ррт, преимущественно 500-1200 ррт. Это позволяет практически полностью удалять элементарную серу из природного газа.

Пример 1. В эксплуатационную скважину, через которую проходит 10000 природного газа с содержанием сероводорода 6% и элементарной серы I г/нм, через сопло Вентури с обратным клапаном дозируют фракцию минерального масла с вязкостью 12 сп при 20°С при давлении пара 2,4-10 торр при

20°С в количестве 800 л/час. Эта фракция содержит 0,45 вес. % серы. Время контактирования для перехода элементарной серы из газа в масло равно 15 мин.

Для ускорения перехода серы из газа в маело добавляют поверхностно-активные вещества в масло, например амин жирной кислоты- стеарил-амин, в количестве 1000 ррт. При этом количестве подаваемого масла соотнощение фракции масла (л/час) и газа ()

составляет 1:12,5, причем гидравлический

напор равен 300 ати. Благодаря поддержанию определенного соотношения фракции минерального масла и природного газа устанавливается постоянный восходящий поток двухфазной системы из минерального масла и природного газа. На выходе газо-масляную смесь разделяют в сепараторе высокого давления. После сепаратора газ, практически свободный от элементарной серы и масла, сушат и подвергают дальнейшей подготовке. Минеральное масло с содержанием 1,9 вес. % серы обрабатывают раствором NaHS до остаточного содержания органически связанной серы 0,5 вес. %. Содержание органически связанной серы в масле зависит от природы и способа подготовки сырого масла.

Раствор NaHS получают путем пропускания H2S. через раствор NaOH. Для экстракции применяют 2,5%-ный раствор NaHS, к которому добавляют в качестве поверхностно-активного средства амины жирных кислот, например стеариламин.

Обе жидкие фазы (минеральное масло и раствор NaHS с поверхностно-активным веществом) интенсивно перемешивают с помощью центробежного насоса. Таким образом сера быстро переходит в водную фазу. 5 м фракции минерального масла с содержанием серы 1,9 вес. % промывают 1 м раствора NaHS 2,5%-ной концентрации. Извлекаемая из фракции минерального масла сера присоединяется к сульфиду натрия (NaHS) с образованием полисульфида натрия состава Na2Sa:, где . Через 3 час масло становится безводным и бессерным и опять ввоДится в цикл.

Пример 2. В эксплуатационную скважину, через которую проходит 15 000 природного газа, содержащего 7,5% H2S и 1,65 zJHM элементарной серы, вводят 1500 л веретенного масла. Гидравлический напор в скважине равен 325 ати. После разделения газа и масла в сепараторе в масле содержится 16,5 г/л серы.

Для регенерации масла 3 м его промывают 1 м 2,5%-ного раствора NaHS. Кроме веретенного масла можно применять легкое машинное, дизельное, каменноугольные масла.

Предмет изобретения

1.Способ удаления элементарной серы из природного газа путем абсорбции жидкими углеводородами, например минеральными маслами, с последующей регенерацией, отличающийся тем, что, с целью удаления элементарной серы, в качестве минеральных масел применяют масла с вязкостью 10-60 спз в смеси с поверхностно-активными веществами и абсорбцию проводят в восходящем потоке природного газа при соотношении его и фракции масла 4-20:1, а регенерацию ведут путем экстракции водным щелочным раствором сероводорода в смеси с поверхностно-активными веществами ионогенного и/или неионогенного оксалкилированного продукта, например с гликолями, окисями алкиленов или сульфокислотами эфиров из О-N-содержащих основных молекул.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активных веществ применяют амины жирных кислот, например стеариламин, в количестве 100-2000 ррт, преимущественно 300-1000 ррт.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют водно-щелочной раствор сероводорода с концентрацией 1 -10 вес. % в смеси с поверхностно-активными веществами в количестве 100-2000 ррт, преимущественно 500- 1200 ррт.