Изучение физико-химических свойств кислых компонентов природного и нефтяного газа Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КИСЛЫХ КОМПОНЕНТОВ ПРИРОДНОГО И НЕФТЯНОГО ГАЗА

Рахимов Б.Р.

Рахимов Бобомурод Рустамович - преподаватель, кафедра технологии нефте-газохимической промышленности, факультет технологии нефте-газохимической промышленности, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: в данной статье изучены физико-химические свойства кислых компонентов природного газа и нефтяного газа, к числу нежелательных химических примесей, содержащихся в природных и в нефтяных газах относятся токсичные и коррозионно-агрессивные серосодержащие соединения, а также негорючие инертные газы, снижающие теплоту сгорания углеводородного газа. Среди серосодержащих примесей чаще всего присутствуют сероводород (H2S), серооксид углерода (COS), сероуглерод (CS2), меркаптаны (C„H2n.i-SH), а в газовом конденсате - также сульфиды (R-S-R) и дисульфиды (R-S-S-R).

Ключевые слова: газоконденсат, природный газ, нефтяной газ, коррозия, агрессивная среда, инертный газ, углеводород, сероводород, серооксид углерода, сероуглерод, меркаптан, тиол, газовый конденсат, сульфид, дисульфид.

Сероводород (H2S). Из сернистых соединений, входящих в состав природных газов, сероводород является наиболее активным. В нормальных условиях - это бесцветный газ с запахом тухлого яйца, плотностью 1,93 кг/куб м. Сероводород -сильный нервно-паралитический яд: острое отравление человека наступает при концентрации 0,2-0,3 мг/л, а концентрация 1 мг/л - смертельна. При вдыхании сероводорода в этой концентрации отравление развивается почти мгновенно: судороги и потеря сознания оканчиваются смертью от остановки дыхания. Индикатором на повышение концентрации сероводорода являются глаза - жжение, покраснение, опухание век. Его токсичность проявляется также в раздражающем действии на слизистые оболочки верхних дыхательных путей. Предельно-допустимая концентрация его в воздухе рабочих помещений составляет 0,01 мг/л [1].

В большинстве же случаев очистку газов предпринимают не только для доведения содержания в нем вредных примесей до установленных норм, но и для их извлечения с целью промышленной утилизации. Сероводород, выделяемый при очистке, перерабатывают в элементарную серу или серную кислоту. Так, например, более 30% мирового производства серы - из природных газов, богатых сероводородом; более 5 млн.т./год серы производят в настоящее время УДП Шуртаннефтгаз и Мубарекский ГПЗ.

Сероуглерод (дисульфид углерода, CS2) - летучая бесцветная жидкость плотностью 129.7 кг/куб м, кипящая при температуре 46,3°С. В воде не растворяется, но придает ей запах, хорошо растворим в этаноле и хлороформе. В воздухе легко воспламеняется. При повышенных температурах реагирует с водородом, образуя сероводород [2].

Сероуглерод ядовит, вызывает острые отравления при концентрациях в воздухе даже 0,001 мг/куб м.

Серооксид углерода (COS) - бесцветный легко воспламеняющийся очень ядовитый газ не имеющий запаха, конденсирующийся при температуре 50,2°С, ПДК серооксида углерода - не более 1 мг/куб м в производственных помещениях, не более 0,15 мг/куб м - в населенных пунктах. При нагревании разлагается с образованием диоксида углерода, сероуглерода, оксида углерода и серы [3].

Меркаптаны (тиолы, RSH) - аналоги спиртов, в которых кислород замещен атомом серы. В связи с тем, что энергия диссоциации связей S-H меньше, чем связей О-Н, меркаптаны химически более активны, чем спирты. Это сероорганические соединения с резким неприятным запахом, нерастворимые в воде, но хорошо

растворимые в органических растворителях. Резкий запах меркаптанов используется при применении их в качестве одорантов природного газа, особенно при испытании на плотность газовых сетей и систем. При контакте с металлами меркаптаны реагируют с ними с образованием меркаптидов металлов, тоесть протекает так называемая меркаптановая коррозия. При нагревании до 300оС меркаптаны разлагаются с образованием сероводорода и сульфидов. Для большинства катализаторов меркаптаны являются ядами [4].

Список литературы

1. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа. М.: Химия, 1999. 567 с.

2. Николаев В.В., Бусгина Н.В. Основные процессы физической и физико-химической переработки газа. М.: Недра, 1998. 184 с.

3. Бекиров Т.М. Первичная переработка природных газов. М.: Химия, 1997. 256 с.

4. Fahim М.А., Al-Sahhaf Т.А., Elkilani A.S. Fundamentals of Petroleum Refining. Great Britain, Elsevier, 2010. Р. 492.