Очистка высокосернистой нефти
Изучение способа очистки нефти, газоконденсата, их смесей, водонефтяных эмульсий от сероводорода. Химические реагенты-нейтрализаторы для дезодорирующей очистки сернистых нефтей в промысловых условиях. Изменение энтропии реакции при стандартных условиях.
| Рубрика | Химия |
| Вид | практическая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.04.2015 |
| Размер файла | 591,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Характеристика сырья и продуктов
химический реагент нейтрализатор нефть сероводород
|
Вещество |
Фазовое состояние |
Растворимость |
Температура кипения °C |
Температура плавления °C |
Примечание |
|
|
Этилмеркаптан C2H5SH |
Бесцветный газ, с характерным запахом |
Не растворим в воде, растворим в этаноле |
-60,28 |
?82.30 |
Токсичен. ПДК 0,12 мг/м3 |
|
|
Гидроксид натрия NaOH |
Белые кристаллы |
Растворим в воде, в этаноле |
1403 |
323 |
Токсичен, ПДК 0,5 мг/м3 |
|
|
Этилмеркаптид натрия C2H5SNa |
Белый порошок |
Растворим в воде. |
1176 |
Токсичен, ПДК ВРЗ 0,2 мг/м3 |
||
|
Вода |
Бесцветная жидкость |
Растворим в ацетоне, этаноле, диэтиловом эфире |
100 |
-0 |
Не токсичен |
[3, 5]
Способ очистки нефти, газоконденсата, их смесей, водонефтяных эмульсий от сероводорода и может быть использован в нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности для дезодорирующей очистки сероводород- и меркаптансодержащих нефтей.
При очистке высокосернистой нефти, содержащей сероводород и меркаптаны, в реакционную смесь дополнительно вводят сжатый воздух в количестве 0,06-0,12 нм3 на 1 моль сероводорода и 2 моль легких метил-, этилмеркаптанов и водный или водно-щелочной раствор соли или комплекса металла переменной валентности, предпочтительно взятый из расчета 0,1-1,5 г ионов металла на 1 т сырья.
Процесс проводят под давлением 0,2-1 МПа. Способ позволяет повысить эффективность процесса и расширить ассортимент стабильных, не коррозионных, доступных и дешевых химических реагентов-нейтрализаторов для дезодорирующей очистки сернистых нефтей в промысловых условиях.[8]
2. Схема реакции
Очистку нефтяных фракций раствором щелочи применяют для удаления кислородсодержащих (нафтеновых кислот, фенолов) и некоторых серосодержащих (сероводорода, меркаптанов) соединений, а также для нейтрализации серной кислоты и продуктов ее взаимодействия с углеводородами (сульфокислот, эфиров серной кислоты), остающихся после сернокислотной очистки. [7]
RCOOH + NaOH > RCOONa +Н2О.
С6Н5ОН + NaOH > C6H5ONa + Н2О.
Помимо кислот и фенолов в светлых дистиллятах присутствуют серосодержащие соединения - сероводород, меркаптаны. Сероводород присутствует в легких дистиллятах в растворенном состоянии, а также образуется при взаимодействии элементной серы с парафиновыми и нафтеновыми углеводородами и при разложении серосодержащих соединений в процессах перегонки нефти или крекинга.
Сероводород реагирует с образованием кислых и средних солей
H2S + NaOH > NaHS + Н20
H2S + 2NaOH > Na2S +2H20
Na2S + H2S > 2NaHS.
Меркаптаны дают при взаимодействии со щелочью меркаптиды:
RSH + NaOH > RSNa + Н2O.
Кроме того, протекает реакция окисления меркаптанов с образованием дисульфидов в присутствии кислорода воздуха:
4RSH + O2 > 2RS-SR + 2 H2O
Степень окисления меркаптанов увеличивается при повышении температуры и интенсивности перемешивания смеси. Образующиеся дисульфиды не растворяются в воде и растворяются в очищаемом дистилляте. Таким образом, при обработке дистиллятов нефти раствором едкого натра извлекаются сероводород, частично меркаптаны, нафтеновые кислоты и фенолы.[10]
3. Механизм реакции
C2H5SH Размещено на http://www.allbest.ru/
C2H5Sd- +H d+
C2H5Sd- + Na+= C2H5SNa
H d++ HO- = H2O [6]
4. Теоретические основы процесса
Расчет термодинамических функций:
1) Определим тепловой эффект реакции при стандартных условиях по формуле вытекающей из закона Гесса:
,
где - теплота образования химического вещества из элементов его составляющих;
, - стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции.
2) Определим тепловой эффект реакции для интервала температур от 523К до 773К по формуле, полученной из уравнения Кирхгофа и изменения зависимости теплоемкости от температуры:
где - разность сумм соответствующих коэффициентов в продуктов реакции и исходных реагентов с учетом их стехиометрических коэффициентов:
3) Изменение энтропии реакции при стандартных условиях определяем по формуле:
где - энтропия химических веществ - участников реакции при температуре 298К
4) Изменение энергии Гиббса определяется по формуле
Из уравнения изотермы Вант-Гоффа определяем константу равновесия:
5) Полученные значения функций представлены в таблице 2. [4]
Таблица 2. Термодинамические функции реакции
|
Т, К |
, кДж/моль |
, Дж/моль? К |
кДж/моль |
|||
|
273 |
-453708,74 |
-58,87 |
-438402,48 |
202,8101235 |
1,20038E+88 |
|
|
280 |
-450322,72 |
-46,32 |
-437352,26 |
187,8725488 |
3,90851E+81 |
|
|
300 |
-446965,66 |
-34,74 |
-436543,12 |
175,0233019 |
1,0272E+76 |
|
|
320 |
-443639,50 |
-24,01 |
-435956,95 |
163,8640196 |
1,46298E+71 |
|
|
340 |
-440345,75 |
-14,02 |
-435577,81 |
154,0908351 |
8,33296E+66 |
|
|
360 |
-437085,55 |
-4,71 |
-435391,57 |
145,4680092 |
1,49952E+63 |
|
|
380 |
-433859,83 |
4,02 |
-435385,61 |
137,8099116 |
7,08083E+59 |
|
|
400 |
-430669,32 |
12,20 |
-435548,60 |
130,9684253 |
7,56597E+56 |
|
|
420 |
-427514,61 |
19,89 |
-435870,29 |
124,8239614 |
1,62315E+54 |
|
|
440 |
-424396,19 |
27,15 |
-436341,43 |
119,2789341 |
6,34137E+51 |
|
|
479 |
-418421,09 |
40,16 |
-437658,56 |
109,8980259 |
5,34695E+47 |
|
|
480 |
-418269,74 |
40,48 |
-437698,88 |
109,679175 |
4,29596E+47 |
|
|
500 |
-415262,32 |
46,62 |
-438570,36 |
105,5016495 |
6,58846E+45 |
|
|
520 |
-412292,45 |
52,44 |
-439561,42 |
101,6731335 |
1,43245E+44 |
|
|
540 |
-409360,32 |
57,97 |
-440666,03 |
98,15350066 |
4,24154E+42 |
|
|
573 |
-404605,26 |
66,52 |
-442722,11 |
92,93227417 |
2,29073E+40 |
|
|
596 |
-401352,52 |
72,09 |
-444316,70 |
89,66776656 |
8,7542E+38 |
|
|
600 |
-400791,99 |
73,02 |
-444606,92 |
89,12816199 |
5,10351E+38 |
|
|
620 |
-398012,34 |
77,58 |
-446113,35 |
86,54530422 |
3,8561E+37 |
|
|
640 |
-395271,09 |
81,93 |
-447708,84 |
84,14061435 |
3,48181E+36 |
|
|
660 |
-392568,34 |
86,09 |
-449389,42 |
81,89716884 |
3,69393E+35 |
|
|
680 |
-389904,16 |
90,07 |
-451151,33 |
79,80007745 |
4,53663E+34 |
|
|
700 |
-387278,61 |
93,87 |
-452991,05 |
77,83618924 |
6,36543E+33 |
|
|
720 |
-384691,76 |
97,52 |
-454905,25 |
75,99384786 |
1,00858E+33 |
|
|
740 |
-382143,66 |
101,01 |
-456890,78 |
74,26268691 |
1,78597E+32 |
|
|
760 |
-379634,36 |
104,36 |
-458944,67 |
72,6334579 |
3,50195E+31 |
|
|
780 |
-377163,90 |
107,56 |
-461064,10 |
71,0978849 |
7,54083E+30 |
|
|
800 |
-374732,32 |
110,64 |
-463246,38 |
69,64854115 |
1,77002E+30 |
|
|
820 |
-372339,66 |
113,60 |
-465488,97 |
68,27874397 |
4,49865E+29 |
|
|
840 |
-369985,95 |
116,43 |
-467789,46 |
66,98246479 |
1,23059E+29 |
|
|
860 |
-367671,21 |
119,16 |
-470145,53 |
65,75425185 |
3,60337E+28 |
|
|
880 |
-365395,48 |
121,77 |
-472554,99 |
64,58916361 |
1,12387E+28 |
|
|
900 |
-363158,77 |
124,29 |
-475015,73 |
63,48271104 |
3,71699E+27 |
|
|
920 |
-360961,11 |
126,70 |
-477525,76 |
62,43080763 |
1,29824E+27 |
|
|
940 |
-358802,52 |
129,02 |
-480083,14 |
61,42972575 |
4,7708E+26 |
|
|
960 |
-356683,01 |
131,25 |
-482686,03 |
60,47605861 |
1,83831E+26 |
|
|
980 |
-354602,61 |
133,40 |
-485332,69 |
59,56668688 |
7,40429E+25 |
|
|
1000 |
-352561,32 |
135,46 |
-488021,40 |
58,6987494 |
3,10844E+25 |
6) Графики зависимостей:
; ; ;
5. Выводы об организации процесса на основе теоретических представлений
Нейтрализация химически активных соединений в нефти. Основными веществами, разъедающими металл аппаратуры, являются меркаптаны, сероводород, элементарная сера, соляная кислота, нафтеновые кислоты; им помогают также кислород воздуха, углекислота и др.
После щелочной очистки или комбинировании ее в кислотно-щелочную были достигнуты следующие показатели:
1) извлечение нафтеновых кислот составляло около 91-92 %:, от потенциального содержания в нефти;
2) содержание общей серы в бензиновом дестиллате снижается, например, с 0,58 до 0,30%, содержание меркаптанов - с 0,26% до 0,008% (вес.);
3) сокращаются расход реагента и промывной воды (на 20-30%) и потери нефтепродукта вследствие четкого разделения фаз.[2]
Cписок использованной литературы
1. Ахметов С.А. Физико-химическая технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие Ч. 1. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 1996- стр. 68-72.
2. В.Е. Пархоменко Технология переработки нефти и газа. Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы - М.: Химия , 1953 г.,- стр. 300-324.
3. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е, пер. и доп. В трех томах. Том 1. Органические вещества. Под ред. Н.В. Лазарева, Э.Н. Левиной. Л., «Химия», 1976.
4. Краткий справочник физико-химических величин. Издание десятое, испр. и дополн. / Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой - Спб.: «Иван Федоров», 2003.-стр. 80-90.
5. Кузнецов И.Е., Троицкая Т.М. Защита воздушного бассейна от загрязнений вредными веществами химических предприятий. М.: Химия, 1976.
6. Оаэ С. Химия органических соединений серы. -- М.: Химия, 1975. -- 512 с.
7. Органическая химия: Учебник для вузов: В 2 т./ В.Ф. Травень. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2004.-ISBN 5-94628-068-6 стр. 17-20.
8. Патент RU 2230095.
9. Теория химических процессов основного органического и нефтехимического синтеза/Под ред. Н.Н. Лебедева. 2-е изд. перераб. - М.: Химия, 1984.-376с. Стр. 63-66.
10. Технология переработки нефти и газа. Ч. 3-я Черножуков Н.И. Очистка разделение нефтяного сырья, производство товарных нефтепродуктов. Под ред. А.А. Гуреева и Б.И. Бондаренко. -6-е изд., пер. и доп. - М.: Химия, 1978 г.- стр. 52-58.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика сернистых примесей. Классификация основых способов очистки от примесей сероводорода и других сернистых соединений. Сорбционные методы очистки газов от сероводорода растворами алканоламинов. Адсорбционные и окислительные методы очистки.
реферат [448,4 K], добавлен 15.05.2015Цели и задачи, основные процессы и технологические схемы установок очистки попутного нефтяного газа. Методы очистки газа от газоконденсата, нефти, капельной, мелкодисперсной, аэрозольной влаги и механических шламовых примесей. Абсорбционная очистка газа.
реферат [286,1 K], добавлен 11.01.2013Гетероатомные соединения, содержание их в нефти и распределение по фракциям. Химические свойства нефтяных кислот. Способность сернистых соединений к гидродесульфированию. Азотистые соединения нефтей. Прибор для пиролитического лампового определения серы.
курсовая работа [452,1 K], добавлен 06.10.2011Процесс поглощения газа жидким поглотителем. Абсорбционные методы очистки отходящих газов. Очистка газов от диоксида серы, от сероводорода и от оксидов азота. Выбор схемы и технологический расчет аппаратов для очистки газов на ТЭЦ, сжигающих мазут.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 18.04.2011Способы выражения составов смесей и связь между ними. Перемешивание газонефтяных смесей различного состава. Газосодержание нефти и ее объемный коэффициент. Физико-химические свойства пластовых вод. Особенности гидравлического расчета трубопроводов.
контрольная работа [136,9 K], добавлен 29.12.2010Задачи и цели переработки нефти. Топливный, топливно-масляный и нефтехимический варианты переработки нефти. Подготовка нефти к переработке, ее первичная перегонка. Методы вторичной переработки нефти. Очистка нефтепродуктов. Продукты переработки нефти.
курсовая работа [809,2 K], добавлен 10.05.2012Общие сведения о запасах и потреблении нефти. Химический состав нефти. Методы переработки нефти для получения топлив и масел. Селективная очистка полярными растворителями. Удаление из нефтепродуктов парафиновых углеводородов с большой молекулярной массой.
реферат [709,3 K], добавлен 21.10.2012Состав и структура нефти. Ее физические и химические свойства. Характеристика неуглеводороднных соединений. Расчет удельной теплоёмкости нефти. Порфирины как особые органические соединения, имеющие в своем составе азот. Методы классификация нефти.
презентация [1,5 M], добавлен 04.05.2014Изучение сути и назначения метода адсорбционной очистки газов, который основан на способности некоторых твердых тел избирательно поглощать газообразные компоненты из газовых смесей. Промышленные адсорбенты. Адсорбционная емкость адсорбентов (активность).
лекция [343,7 K], добавлен 25.12.2011Процесс устранения нежелательных компонентов в газах с использованием химических методов. Каталитические и адсорбционные методы очистки. Окисление токсичных органических соединений и оксида углерода. Термические методы обезвреживания газовых выбросов.
реферат [831,3 K], добавлен 25.02.2011Изучение поверхностной активности композиционных систем на границах раздела вода/воздух и вода/масло. Закономерности моющего действия композиционных систем на твердые поверхности. Действие магнитных жидкостей в процессе очистки поверхности воды от нефти.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 21.11.2016Установка перегонки нефти. Разделение нефти на составные части по их температурам кипения. Движущая сила ректификации. Работа колонны в адиабатических условиях. Ректификация в тарельчатых аппаратах. Ректификационная установка непрерывного действия.
реферат [178,9 K], добавлен 11.01.2013Методы качественного анализа веществ. Магнитная сепарация железа и серы и синтез сульфида железа. Флотация, фильтрование и выпаривание смесей. Использование хроматографии как метода разделения и очистки веществ. Физические и химические методы анализа.
реферат [48,3 K], добавлен 15.02.2016Индексация нефтей для выбора технологической схемы и варианта ее переработки. Физические основы дистилляции нефти на фракции. Установки первичной перегонки нефти. Технологические расчеты процесса и аппаратов. Характеристика качества нефтепродуктов.
курсовая работа [684,7 K], добавлен 25.04.2013Материал анода, катода и технологические параметры электрохимического способа очистки хромсодержащих промывных вод, обеспечивающие оптимизацию процесса. Кинетика анодного поведения металлов и графитовых материалов в слабокислых окислительных средах.
автореферат [874,4 K], добавлен 14.10.2009Отрицательное влияние фильтрата технологических жидкостей. Образование стойких водонефтяных эмульсий и нерастворимых солей и интенсификация проявления капиллярных сил. Схема деформации капли нефти при её сдвиге в капилляре. Эффект Жамена, скин-фактор.
презентация [2,4 M], добавлен 16.10.2013Сложный состав моющих композиций. Возможные механизмы очистки от масляных загрязнений. Достижение ультранизкого межфазного натяжения. Трудности отмывания триглицеридов. Эффективность композиций на основе микроэмульсий. Механизмы захвата нефти в порах.
реферат [1,6 M], добавлен 17.09.2009Основные загрязнители водных сред. Поведение химических занрязнителей в воде. Изменение качества природнях вод вследствие антропогенного воздействия. Применение сорбционных методов для очистки сточных вод. Активные угли в процессе водоподготовки.
лекция [23,5 K], добавлен 26.09.2002Характеристика адсорбционных методов. Расчет изотермы адсорбции молекулярно-растворенных органических веществ на активных углях. Методы выбора и контроля адсорбентов для очистки воды. Влияние ионизации и ассоциации молекул в растворе на их адсорбцию.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 17.08.2009Методы транспортирования по трубопроводам высоковязких нефтей. Теплоносители для обеспечения путевого подогрева. Зависимость вязкости структурированной системы от напряжения сдвига. Измерение вязкости представленных для испытаний образцов нефти.
реферат [1,4 M], добавлен 24.09.2014
