Войти
Мерокс - это аббревиатура от слова « окисление меркаптана». Это собственный каталитический химический процесс, разработанный UOP используется в нефтеперерабатывающих заводах и переработке природного газа установок для удаления меркаптанов из сжиженного нефтяного газа, пропана, бутана, легкие нафты, керосина и реактивного топлива путем преобразования их в жидких углеводородных дисульфидов.
Процесс Merox требует щелочной среды, которая в некоторых вариантах процесса обеспечивается водным раствором гидроксида натрия (NaOH), сильным основанием, обычно называемым каустиком. В других вариантах процесса щелочность обеспечивается аммиаком, который является слабым основанием.
Катализатор в некоторых вариантах процесса представляет собой водорастворимую жидкость. В других вариантах катализатор пропитывают гранулы древесного угля.
Процессы на нефтеперерабатывающих заводах или заводах по переработке природного газа, которые удаляют меркаптаны и / или сероводород (H 2 S), обычно называют процессами подслащивания, поскольку они приводят к продуктам, которые больше не имеют кислого неприятного запаха меркаптанов и сероводорода. Жидкие дисульфиды углеводородов могут оставаться в подслащенных продуктах, их можно использовать как часть топлива для нефтеперерабатывающих заводов или заводов по переработке природного газа, или они могут подвергаться дальнейшей переработке.
Процесс Merox обычно более экономичен, чем использование каталитического процесса гидрообессеривания для той же цели, особенно при работе с керосином. Действительно, редко (если вообще когда-либо) требуется снижать содержание серы в прямогонном керосине для соблюдения спецификации серы для реактивного топлива, поскольку спецификация составляет 3000 частей на миллион, и очень немногие виды сырой нефти имеют керосиновую фракцию с более высоким содержанием серы. чем этот предел.
Компания UOP разработала множество версий процесса Merox для различных приложений:
Во всех вышеперечисленных версиях Merox общая реакция окисления, которая имеет место при превращении меркаптанов в дисульфиды, следующая:
Наиболее часто удаляются следующие меркаптаны:
В некоторых из вышеупомянутых вариантов процесса Merox катализатор является жидкостью. В других случаях катализатор имеет форму пропитанных гранул древесного угля.
Технологические схемы и описания двух традиционных версий процесса Merox представлены в следующих разделах.
Обычный процесс Merox для экстракции и удаления меркаптанов из сжиженных углеводородных газов (LPG), таких как пропан, бутаны и смеси пропана и бутана, также можно использовать для извлечения и удаления меркаптанов из легких нафт. Это двухэтапный процесс. На первом этапе сжиженный нефтяной газ или легкая нафта контактируют в резервуаре экстрактора с тарелками с водным щелочным раствором, содержащим запатентованный жидкий катализатор UOP. Раствор каустика реагирует с меркаптанами и извлекает их. В экстракторе происходит следующая реакция:
В указанной выше реакции RSH представляет собой меркаптан, а R означает органическую группу, такую как метильная, этильная, пропильная или другая группа. Например, этилмеркаптан ( этантиол ) имеет формулу C 2 H 5 SH.
Второй этап называется регенерацией и включает нагревание и окисление раствора каустической соды, выходящего из экстрактора. Окисление приводит к превращению экстрагированных меркаптанов в органические дисульфиды (RSSR), которые представляют собой нерастворимые в воде жидкости, которые затем отделяются и декантируются из водного раствора щелочи. На этапе регенерации происходит следующая реакция:
После декантации дисульфидов регенерированный «обедненный» щелочной раствор рециркулируют обратно в верхнюю часть экстрактора для продолжения экстракции меркаптанов.
Чистая общая реакция Мерокса, охватывающая стадию экстракции и регенерации, может быть выражена как:
Сырье, поступающее в экстрактор, не должно содержать H 2 S. В противном случае любой H 2 S, поступающий в экстрактор, будет реагировать с циркулирующим щелочным раствором и мешать реакциям Merox. Следовательно, сырье сначала «предварительно промывают», пропуская порцию водного каустика для удаления любого H 2 S. В сосуде для предварительной промывки происходит следующая реакция:
Партию щелочного раствора в емкости для предварительной промывки периодически выбрасывают как « отработанную щелочь » и при необходимости заменяют свежей щелочью.
На приведенной ниже блок-схеме изображено оборудование и пути потока, задействованные в процессе. Сырье LPG (или легкая нафта) поступает в емкость для предварительной промывки и течет вверх через порцию щелочи, которая удаляет любой H 2 S, который может присутствовать в сырье. Коалесцирующий агент в верхней части емкости для предварительной мойки предотвращает унос и вынос щелочи из емкости.
Затем сырье поступает в экстрактор меркаптанов и течет вверх через контактные тарелки, где сжиженный нефтяной газ непосредственно контактирует с нисходящей щелочью Merox, которая извлекает меркаптаны из сжиженного нефтяного газа. Подслащенный сжиженный нефтяной газ выходит из колонны и протекает через: емкость отстойника каустической соды для удаления любой захваченной щелочи, емкость для промывки водой для дальнейшего удаления остаточной унесенной щелочи и емкость, содержащую слой каменной соли для удаления любой захваченной воды. Сухой подслащенный СНГ выходит из установки Merox.
Раствор каустической соды, выходящий из нижней части экстрактора меркаптана («богатый» каустик Merox), проходит через регулирующий клапан, который поддерживает давление в экстракторе, необходимое для сжижения СНГ. Затем в него вводится запатентованный жидкий катализатор UOP (по мере необходимости), он проходит через теплообменник с паровым нагревом и нагнетается сжатым воздухом перед поступлением в резервуар окислителя, где извлеченные меркаптаны превращаются в дисульфиды. Емкость окислителя имеет уплотненный слой, чтобы водный каустик и нерастворимый в воде дисульфид хорошо контактировали и хорошо перемешивались.
Затем смесь каустической соды и дисульфида течет в емкость сепаратора, где ей дают возможность образовать нижний слой «бедной» щелочи Мерокс и верхний слой дисульфидов. Вертикальная секция сепаратора предназначена для отделения и выпуска избыточного воздуха и включает кольцевую секцию Рашига для предотвращения уноса любых дисульфидов в удаляемый воздух. Дисульфиды выводятся из сепаратора и направляются в хранилище топлива или в установку гидроочистки. Затем регенерированный обедненный каустик Merox перекачивается обратно в верхнюю часть экстрактора для повторного использования.
Блок-схема стандартной технологической установки Merox для извлечения меркаптанов из сжиженного нефтяного газа (LPG). Обычный процесс Merox для удаления меркаптанов (например, очистки от серы) из реактивного топлива или керосина представляет собой одностадийный процесс. Реакция окисления меркаптана протекает в щелочной среде, когда исходное реактивное топливо или керосин, смешанные со сжатым воздухом, протекает через неподвижный слой катализатора в емкости реактора. Катализатор состоит из гранул древесного угля, пропитанных патентованным катализатором UOP. Происходящая реакция окисления:
Как и в случае с обычным процессом Merox для обработки сжиженного нефтяного газа, процесс очистки реактивного топлива или керосина от серы также требует предварительной промывки сырья для удаления любого H 2 S, который может препятствовать очистке от серы. Реакция, протекающая в емкости для предварительной промывки щелочью, следующая:
Реактор Merox представляет собой вертикальный сосуд, содержащий слой гранул древесного угля, пропитанных катализатором UOP. Гранулы древесного угля могут быть пропитаны катализатором на месте или могут быть приобретены у UOP как предварительно пропитанные катализатором. Щелочная среда обеспечивается за счет перекачки щелочи в реактор по мере необходимости.
Сырье для реактивного топлива или керосина из верхней части емкости для предварительной промывки щелочью вводится сжатым воздухом и поступает в верхнюю часть емкости реактора Merox вместе с любой введенной щелочью. Реакция окисления меркаптана происходит, когда сырье просачивается вниз через катализатор. Выходящий из реактора поток проходит через емкость отстойника каустика, где он образует нижний слой водного раствора каустика и верхний слой нерастворимого в воде подслащенного продукта.
Раствор каустика остается в отстойнике каустика, так что емкость содержит резервуар для подачи каустика, который периодически перекачивается в реактор для поддержания щелочной среды.
Подслащенный продукт из емкости отстойника каустика протекает через емкость для промывки водой для удаления любой захваченной щелочи, а также любых других нежелательных водорастворимых веществ, с последующим пропусканием через емкость с соленым слоем для удаления любой захваченной воды и, наконец, через емкость с глиняным фильтром.. Глиняный фильтр удаляет любые растворимые в масле вещества, неметаллические соединения (особенно медь) и твердые частицы, которые могут помешать соблюдению технических требований к топливу для реактивных двигателей.
Под давлением, поддерживаемым в реакторе, нагнетаемый воздух полностью растворяется в исходном сырье при рабочей температуре.
Обычная технологическая установка Merox для очистки реактивного топлива или керосина от серы 