Научная статья на тему 'Изучение химизма взаимодействия Н2S, CО2 и других компонентов с алканоламинами'

Изучение химизма взаимодействия Н2S, CО2 и других компонентов с алканоламинами Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
189
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОНДЕНСАТ / ЦЕОФОРМИНГ / ТЕХУГЛЕРОД / ПЕРЕРАБОТКА / ИСПАРЕНИЯ / СЫРЬЁ

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Умуров Бобирбек Шукуржон Угли, Сатторов Мирвохид Олимович

В данной статье изучены химизм взаимодействия Н2S, CО2 и других компонентов с алканоламинами. Реакционная способность алканоламинов изменяется в ряду: первичные> вторичные> третичные и коррелируется с их щелочностью. Диоксид углерода образует с алканоламинами различные побочные продукты. Механизм их образования изучен не полностью. Часть из них на стадии регенерации абсорбента разрушается и снова выделяет алканоламин, другая часть нерегенерируется, что является одной из причин потерь амина. Наибольшее количество нерегенерируемых соединений характерно для первичных алканоламинов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Умуров Бобирбек Шукуржон Угли, Сатторов Мирвохид Олимович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Изучение химизма взаимодействия Н2S, CО2 и других компонентов с алканоламинами»

Как видно из таблицы 1, дистиллятная фракция с установки цеоформинг (сырье №1) и дистиллятные фракции конденсата (сырье №2-f4) характеризуются высоким содержанием парафинов (до 85 масс. %) и невысокой концентрацией ароматических (до 15 масс. %) и нафтеновых (до 25 масс. %) углеводородов.

В связи с тем, что в настоящее время на заводе отсутствует предполагаемая к переработке фракция конденсата с температурой начала кипения >300 °С, научно-техническое обоснование предложений по утилизации данной фракции в качестве сырья для производства техуглерода П701 было сделано на основании физико-химического исследования модельных образцов высокопарафинистых фракций, приготовленных методом компаундирования узких фракций (интервал выкипания 10 °), выделенных из стабильного конденсата.

Необходимо отметить, что остаточные дистиллятные фракции стабильного конденсата характеризуется незначительным содержанием общей серы (0,03 и 0,05 масс. % в текущем и в перспективном сырье, соответственно), что выгодно отличает его от нефтяного сырья.

Предварительный расчет показывает, что при объеме переработки нестабильного НГКС 350 тыс.т/год, количество остаточных фракций, подлежащих утилизации, составит ~18 и 59,4 тыс.т/год на сырье, перерабатываемое в настоящее время и перспективное, соответственно [2].

Список литературы

1. Технология переработки сернистого природного газа. Текст: Справочник / А.И. Афанасьев, В.М. Стрючков, Н.И. Подлегаев и др. Под ред. А.И. Афанасьева. М.: Недра, 1993. 152 с.

2. Мурин В.И., Кисленко Н.Н., Сурков Ю.В. Технология переработки газа и конденсата: Справочник: В 2 ч. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. Ч. 1. 517 с.: ил.

ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЗМА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ Н28, СО2 И ДРУГИХ КОМПОНЕНТОВ С АЛКАНОЛАМИНАМИ Умуров Б.Ш.1, Сатторов М.О.2

1Умуров Бобирбек Шукуржон угли - студент;

2Сатторов Мирвохид Олимович - преподаватель, кафедра технологии нефте-газохимической промышленности, факультет технологии нефте-газохимической промышленности, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, республика Узбекистан

Аннотация: в данной статье изучены химизм взаимодействия Н28, СО2 и других компонентов с алканоламинами. Реакционная способность алканоламинов изменяется в ряду: первичные> вторичные> третичные и коррелируется с их щелочностью. Диоксид углерода образует с алканоламинами различные побочные продукты. Механизм их образования изучен не полностью. Часть из них на стадии регенерации абсорбента разрушается и снова выделяет алканоламин, другая часть нерегенерируется, что является одной из причин потерь амина. Наибольшее количество нерегенерируемых соединений характерно для первичных алканоламинов. Ключевые слова: конденсат, цеоформинг, техуглерод, переработка, испарения, сырьё.

Алканоламины, будучи щелочами, легко вступают в реакцию с кислыми газами H2S (С02), образуя водорастворимые соли. При этом протекают следующие реакции: H2S + [Амин] ^ [Амин • Н]+ + HS- (мгновенно);

С02+2- [Амин] ^ [Амин х Н]+ + [Амин • СОО]- (быстро);

С02 + Н20 ~ Н2С03 (медленно);

Н2СО3 ~ Н+ + НС0з- (быстро) НС0з- ~ Н+ + С0з- (быстро) [Амин] + Н+ ^ [Амин • Н]+ (быстро).

Все амины реагируют с H2S одинаковым образом с образованием гидросульфида или сульфида амина, причем реакция классифицируется как мгновенная.

Первичные и вторичные амины могут реагировать с С02 с образованием карбамата (соли замещенной карбаминовой кислоты - амин-СОО"-Н+), которая трактуется как быстрая реакция второго порядка. Кроме того, с С02 образуются карбонаты и бикарбонаты аминов, но образованию их предшествует медленная реакция растворения С02 в воде с образованием угольной кислоты Н2С03. Считается, что при умеренных степенях карбонизации амина (до 0,5 моль С02/моль амина) преимущественно протекает быстрая реакция образования карбамата. Карбаматы аминов - нестойкие соединения и в слабощелочной среде они медленно разлагаются с образованием бикарбоната (на примере вторичного амина):

R2NC00R2NH2 + H20 ~ R2NH + R2NH2HC03 где R - H0CH2CH2-.

У третичного алканоламина нет подвижного атома Н+ в аминовой группе (N-), поэтому становится невозможным протекание прямой и быстрой реакции с С02 по карбаматному типу, а взаимодействие осуществляется через предварительную и медленную стадию образования и диссоциации угольной кислоты:

СО2+Н2О ~ Н2СО3; Н2СО3 ~ Н+ + НСО3-, [Амин] + Н++ НСО3- ~ [Амин • Н]+х НС03-.

Конечными продуктами реакции являются бикарбонат и карбонат. Таким образом, разница в скоростях реакций третичных аминов с H2S (мгновенная реакция) и С02 (медленная реакция) гораздо значительнее, чем для первичных и вторичных аминов. Это позволяет использовать на практике третичные амины для селективного извлечения H2S из смесей его с С02[1].

На растворимость меркаптанов в алканоламинах значительное влияние оказывает наличие С02 в растворе. Равновесная растворимость C2H5SH в аминах при наличии С02 в растворе в количестве 2 г/л (глубокая регенерация) снижается в 2,5 - 4 раза. С увеличением содержания С02 в растворе растворимость C2H5SH приближается к растворимости его в воде. При этом характер изменения растворимости соответствует изменению рН раствора.

Таким образом, на промышленных установках аминовой очистки газа от Н 2S и С02 не представляется возможным одновременно полностью очистить газ от меркаптанов.

Сероокись углерода в водных растворах аминов гидролизуется:

C0S+H2S ~ TO2+H2S.

Образовавшиеся H2S и С02 реагируют с аминами. Однако ввиду того, что в исходном газе концентрация СОS по сравнению с H2S и С02 невелика, прямая реакция никогда не доходит до конца. Лимитирующая стадия процесса - растворение в абсорбенте.

Сероокись углерода может непосредственно вступать в реакции с первичными и вторичными аминами с образованием тиокарбаматов (аналогично С02). C0S способна вступать также в другие реакции с аминами, механизм которых изучен не до конца. При этом с первичными аминами образуются нерегенерируемые продукты: вторичные и третичные амины реагируют обратимо.

16

При создании в абсорбенте аминовой очистки газа зоны гидролиза COS, состоящей из 6 - 10 практических тарелок, при температуре 60 - 80 °С можно извлечь из газа значительную (до 80 %) часть сероокиси углерода.

Аналогичным образом реагирует с алканоламинами и сероуглерод. Побочные продукты он образует и с первичными и с вторичными аминами. Сульфиды и дисульфиды с алканоламинами не взаимодействуют.

Процесс поглощения COS аминами определяется как физической растворимостью, так и химическим взаимодействием растворенной сероокиси углерода с аминами. С повышением температуры ратворимость COS в воде уменьшается. Хемосорбция COS водным раствором ДЭА сопровождается образованием тиокарбаминовой кислоты, которая диссоциирует в растворе и взаимодействует с ДЭА с образованием тиокарбамата амина. Тиокарбамат в водной среде гидролизуется, в результате чего образуется Н2S и CO2, которые легко связываются с ДЭА [2].

Список литературы

1. Технология переработки сернистого природного газа Текст: Справочник / А.И. Афанасьев, В.М. Стрючков, Н.И. Подлегаев и др. Под ред. А.И. Афанасьева. М.: Недра, 1993. 152 с.

2. Мурин В.И., Кисленко Н.Н., Сурков Ю.В. Технология переработки газа и конденсата: Справочник: В 2 ч. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. Ч. 1 517 с.: ил.

ИСПЫТАНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ В ПРОЦЕССЕ ГИДРООЧИСТКИ ПРЯМОГОННОГО ДИЗЕЛЬНОГО И ГАЗОЙЛЕВОГО ДИСТИЛЛЯТА Кодиров Ж.Ж.1, Тиллоев Л.И.2

1Кодиров Жавохир Жахонкул угли - студент; 2Тиллоев Лочин Исматиллоевич - преподаватель, кафедра технологии нефте-газохимической промышленности, факультет технологии нефте-газохимической промышленности, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: в данной статье приведены испытания катализаторов в процессе гидроочистки прямогонного дизельного и газойлевого дистиллята. Отличительной особенностью испытаний на микропроточных установках является их краткосрочность, что естественно не позволяет говорить о стабильности катализаторов, а с другой стороны перед испытанием катализаторы сульфидируют в токе Н2+Н2Б. Последнее является наиболее важным обстоятельством при оценке активности катализаторов, с точки зрения условий их ввода в процесс. При этом большое значение ступени сульфидирования катализаторов причем именно в токе газовой смеси Н2+Н2Б, многократно отмечается в литературе и показано нашими исследованиями.

Ключевые слова: тиофен, катализатор, дистиллят, температура, испытания, гидроочистка.

Первичная оценка активности образцов катализатора, К-24а и К-24б и др. проводилась на модельной реакции гидрогенолиза тиофена в лабораторном

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.