RU2241684C1 - Средство для удаления сероводорода и меркаптанов из газов, нефти, нефтепродуктов, пластовых вод и буровых растворов - Google Patents
Средство для удаления сероводорода и меркаптанов из газов, нефти, нефтепродуктов, пластовых вод и буровых растворов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2241684C1 RU2241684C1 RU2003117325/15A RU2003117325A RU2241684C1 RU 2241684 C1 RU2241684 C1 RU 2241684C1 RU 2003117325/15 A RU2003117325/15 A RU 2003117325/15A RU 2003117325 A RU2003117325 A RU 2003117325A RU 2241684 C1 RU2241684 C1 RU 2241684C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen sulfide
- oil
- mercaptans
- gases
- reagent
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к реагентам, обладающим способностью удалять сероводород и меркаптаны из газов, нефти, нефтепродуктов, пластовых вод, буровых растворов, и может быть использовано на объектах нефтедобычи, нефтепереработки, нефтехимии для их обезвреживания за счет нейтрализации биогенных сернистых соединений. Предлагаемое средство представляет собой 70%-ный водный раствор 1-гидрокси-2-(1,3-оксазетидин-3-ил)этана общей формулы С4Н9NO2. Изобретение обеспечивает по сравнению с известными средствами более высокую сероводороднейтрализующую способность, активность по отношению к меркаптанам, хорошую совместимость с нефтью, независимость действия от температуры, рН среды, наличия примесей. Предложенное средство также характеризуется отсутствием коррозионного действия и высокой скоростью взаимодействия с удаляемыми веществами. 1 табл.
Description
Изобретение относится к веществам, обладающим способностью обезвреживать объекты нефтедобычи, нефтепереработки, нефтехимии от сернистых соединений, в частности к веществам, которые могут быть применены для очистки попутного нефтяного, природного или техногенного газа, нейтрализации биогенного сероводорода в нефтях и пластовых водах, очистки нефтепродуктов от сернистых соединений, и могут найти применение в нефтегазодобывающей, нефтехимической и др. отраслях промышленности.
Одной из серьезных проблем современной нефтедобывающей и перерабатывающей отраслей промышленности является зараженность нефтеносных пластов сероводородом биогенного происхождения и меркаптанами. Сероводород и меркаптаны, являясь токсичными и коррозионноактивными веществами, подчас становятся препятствием к освоению месторождений, добыче нефти и газа и их транспортировке и последующей переработке. Очистка объектов нефтедобычи и переработки от сернистых соединений осуществляется на различных этапах процессов. Как правило, очистку сырья проводят раздельно для нефти и газа различными способами с применением различных реагентов.
Очистка газов.
Известны /1. Коуль А.Л., Ризенфельд Ф.С. “Очистка газа”, М.: изд. Недра, 1966/ жидкие поглотители для очистки газов от сероводорода, состоящие из аминосоединения и воды в следующих соотношениях, мас.%:
Моноэтаноламин 15-20
Вода Остальное
При том, что описанный поглотитель обладает высокой емкостью (0,25-0,45 моль/моль МЭА) по сероводороду и достаточной глубиной очистки, ему присущи и серьезные недостатки: неселективность по отношению к другим кислым газам (углекислому, сернистому и т.п.), образование трудноудаляемых побочных продуктов взаимодействия с сероводородом.
В меньшей степени указанные недостатки присущи поглотительным растворам на основе третичных аминосоединений, поскольку третаминам несвойственны реакции химического взаимодействия с сероводородом.
Однако селективность по сероводороду не достигается и в этом случае, т.к. комплексообразующие свойства третаминов близки в отношении сероводорода, углекислого и сернистого газов.
Известен поглотительный раствор на основе третичного амина - метилдиэтаноламина (далее МДЭА) /2. Хабибуллин P.P., Рогозин В.И., Вышеславцев Ю.Ф. Современные методы очистки газов от кислых компонентов, М., 1988. Обзорная информация./, содержащий, мас.%:
МДЭА 30
Вода Остальное
Процесс проводится путем барботирования очищаемого газа через поглотительный раствор. Содержание сероводорода понижалось с 30 до 5 мг/м3, содержание углекислого газа также уменьшалось с 30 до 5 мг/м3.
Достоинство описанного поглотительного состава по сравнению с аналогичным на основе триэтаноламина - меньший молекулярный вес, что обуславливает повышение емкости по сорбируемым газам.
Основными недостатками описанного поглотительного раствора являются неселективность по сероводороду в силу довольно высокой основности МДЭА, низкая эффективность по отношению к меркаптанам.
Очистка пластовых вод.
Нейтрализация сероводорода в пластовой воде при текущем и капитальном ремонте скважин производится известными реагентами, в частности хлорамином Б /4. РД 39-3-938-83. Инструкция по применению способа нейтрализации сероводорода в пластовой воде, используемой для глушения скважин, 1983/.
К недостаткам хлорамина Б относятся сравнительно невысокая сероводороднейтрализующая способность (100 мг H2S на грамм реагента), коррозионная активность вследствие большого содержания хлора.
Очистка буровых растворов.
Особые требования предъявляются к нейтрализаторам сероводорода в буровых растворах, т. к. реагенты, применяемые на этих объектах, должны не только освобождать раствор от сероводорода, но и не менять при этом реологических характеристик бурового раствора.
Наиболее подходят для нейтрализации сероводорода в буровых растворах органические соединения, не влияющие на вязкостные и структурно-механические свойства растворов. Известен реагент Т-66 /5. ТУ 38-10-3243-74, “Спутник буровика” К.И. Ганесян, М.: Недра, 1990 г./, используемый в качестве нейтрализатора сероводорода в буровых растворах. По технической сущности Т-66 наиболее близок к заявляемому. Основными компонентами реагента Т-66 являются производные диоксана, связывающие сероводород в химическое соединение. Количество связанного H2S колеблется от 25 до 100 мг на 1 г реагента в зависимости от температуры и рН среды.
Недостатками указанного реагента являются неэффективность в отношении меркаптанов, невысокая емкость по сероводороду, снижение поглотительной способности в присутствии дисперсной фазы на 43% /6. Русаев А.А., Суркова К.И. Сравнительная оценка эффективности поглотителей сероводорода в глинистых буровых растворах. Сб. трудов 5 республиканской конференции по физикохимии, технологии получения и применения промывочных жидкостей, дисперсных систем и тампонажных растворов, Киев, Наукова думка, 1981, ч.1, стр. 168-169/.
Очистка нефти.
Нейтрализация сероводорода в нефти производится одновременно с нейтрализацией пластовых вод при нефтедобыче либо впоследствии, предваряя процессы нефтепереработки, описанными выше реагентами. Наиболее близок к заявляемому средству реагент Т-66. Достоинство известного реагента в том, что реагент органической природы лучше проникает в нефть за счет растворения. Недостатки реагента Т-66 - низкая сероводороднейтрализующая способность, неэффективность поглощения меркаптанов.
Очистка нефтепродуктов.
Известны способы очистки широкого спектра нефтепродуктов от сернистых соединений методами гидроочистки или каталитического окисления /5. Шарипов А.Х., Кабилов А.А., Нигматуллин В.Р. Очистка топлив и сжиженных газов от меркаптанов и сульфидов, Уфа, 1999/. Указанными методами удается снизить содержание сернистых соединений до сотен рpm. Такие значения не удовлетворяют возросшим современным требованиям к топливам.
Указанные недостатки известных процессов очистки газов и жидкостей от сернистых соединений устраняются применением в качестве средства для удаления сероводорода и меркаптанов водного раствора 1-гидрокси-2-(1,3-оксазетидин-3-ил)этана, далее ГОАДЭ, общей формулы C4H9NO2.
Получают ГОАДЭ взаимодействием формальдегида и моноэтаноламина при температуре 0-40°С в течение 20-24 часов в присутствии катализатора щелочной природы. Полученный водный раствор ГОАДЭ используют без дальнейшей обработки.
Процесс очистки газов от сероводорода и меркаптанов проводится путем барботирования очищаемого газа через 70%-ный водный раствор ГОАДЭ при температурах 0-100°С, атмосферном или повышенном давлении, скорости подачи газа 10-200 ч-1. В результате процесса очистки газов достигается снижение концентрации сероводорода до 1-2 мг/м3, снижение концентрации меркаптанов до концентраций не выше 2 мг/м3, при этом снижение концентрации углекислого газа не наблюдается.
Преимущество заявляемого средства для удаления сероводорода и меркаптанов из газов - в селективности по отношению к сероводороду и меркаптанам, что позволяет извлекать только указанные соединения и тем самым снизить расход реагента-поглотителя.
Эффективность заявляемого средства иллюстрируется примерами 1,2. При нейтрализации пластовых вод и расконсервации скважин применение ГОАДЭ позволяет снизить расход средства для удаления сернистых соединений за счет более высокой сероводороднейтрализующей способности ГОАДЭ (150 мг Н2S на 1 г средства) и хорошей совместимости водного раствора ГОАДЭ с пластовыми водами. К достоинствам заявляемого средства относится также то, что ГОАДЭ не проявляет коррозионного действия.
Применение заявляемого средства ГОАДЭ для нейтрализации сероводорода и меркаптанов в буровых растворах позволяет удалять сернистые соединения с большей эффективностью, чем у известных средств, за счет более высокой сероводороднейтрализующей способности и высокой способности поглощения меркаптанов. Достоинствами ГОАДЭ являются также хорошая совместимость с любыми составами буровых растворов, независимость его действия от температуры и кислотности среды, а также антикорродирующее действие. Применение ГОАДЭ не меняет реологических свойств буровых растворов.
Процесс удаления сероводорода и меркаптанов из нефти с помощью ГОАДЭ проводится путем обработки нефти водным раствором ГОАДЭ при температурах 0-100°С, атмосферном или избыточном давлении. Применение заявляемого средства для нейтрализации нефти от сернистых соединений позволяет достичь снижения концентраций сероводорода и меркаптанов до единичных значений ррm, причем эффективность процесса не зависит от рН среды, температуры, наличия механических примесей. Более высокая эффективность ГОАДЭ по сравнению с известными средствами очистки нефти от сернистых соединений обусловлена химической природой ГОАДЭ, его способностью связывать сернистые соединения с высокой емкостью - до 150 мг/м3, хорошей совместимостью с нефтью.
Эффективность применения заявляемого средства для удаления сероводорода и меркаптанов из нефти иллюстрируется примерами 3-4.
Применение заявляемого средства ГОАДЭ для очистки нефтепродуктов от сернистых соединений позволяет достичь необходимых показателей качества топлив для всех категорий нефтепродуктов. Процесс удаления сероводорода и меркаптанов из нефтепродуктов проводится путем обработки сырья водным раствором ГОАДЭ при атмосферном или повышенном давлении, температурах 0-100°С. В результате применения ГОАДЭ возможно снизить содержание сероводорода до сотых долей ррm, содержание метил- и этилмеркаптана до единиц ррm.
Эффективность применения заявляемого средства для очистки различных категорий нефтепродуктов иллюстрируется примерами 6-8.
Изобретение иллюстрируется примерами.
Пример 1. Удаление сероводорода из углеводородного газа.
В цилиндр, содержащий 100 мл поглотительного раствора состава:
1-Гидрокси-2-(1,3-оксазетидин-3-ил)этан 70%
Вода Остальное
пропускали газ, содержащий
Углеводороды 90%
Сероводород 5%
Углекислый газ 5 об.%
На выходе из цилиндра контролировали состав газа. Содержание углеводородов и углекислого газа определяли хроматографически, как и в исходном газе. Содержание сероводорода в очищенном газе определяли с помощью газоанализатора “РИКЭН КЭЙКИ” с точностью до 0,5 мг/м3. Объем пропущенного газа 134,7 л, содержание сероводорода в данном объеме 6,74 л (10,225 г).
Состав газа на выходе после очистки:
Углеводороды 94,74%
Углекислый, газ 5,26%
Сероводород 1,5 мг/м3
Пример 2. Удаление сернистых соединений из природного газа.
Выполняется аналогично примеру 1. Результаты приведены в таблице.
Пример 3. Удаление сероводорода из нефти.
В колбу, снабженную мешалкой, помещали 100 г нефти, содержащей 0,18 г сероводорода и при интенсивном перемешивании вносили 1,7 г 70%-ного водного раствора ГОАДЭ (1,2 г основного вещества), перемешивали в течение 5 минут, после чего анализировали обработанную нефть на содержание сероводорода. Анализ показал отсутствие сероводорода.
Пример 4. Удаление сернистых соединений из нефти.
Выполняется аналогично примеру 3. Результаты приведены в таблице.
Пример 5. Нейтрализация сероводорода в пластовой воде.
Пробу пластовой воды объемом 100 мл с установленным содержанием сероводорода 0,2 г обрабатывали в колбе 1,9 мл 70%-ного водного раствора ГОАДЭ в течение 5 минут, после чего анализировали воду на содержание сероводорода. Анализ показал отсутствие сероводорода в пробе.
Примеры 6, 7, 8. Удаление сернистых соединений из нефтепродуктов.
Пробу нефтепродукта встряхивали в делительной воронке с заданным количеством водного раствора ГОАДЭ в течение 10-30 минут. Пробу выдерживали до расслоения фаз. В слое нефтепродуктов определяли содержание сероводорода и меркаптанов. Результаты приведены в таблице.
Таким образом, заявляемое средство ГОАДЭ способно эффективно нейтрализовать сероводород и меркаптаны как в газах, так и в пластовых водах, буровых растворах, нефти и нефтепродуктах, т.е. ГОАДЭ обладает широким спектром действия, иными словами, ГОАДЭ является универсальным средством для очистки объектов нефтегазодобычи и переработки, пригодным для применения на различных объектах нефтегазодобычи и переработки.
Условия проведения экспериментов: атмосферное давление, комнатная температура, время обработки 0,5 -2 часа, 70%-ный водный раствор ГОАДЭ.
Claims (1)
- Средство для удаления сероводорода и меркаптанов из газов, нефти, нефтепродуктов, пластовых вод и буровых растворов, отличающееся тем, что в качестве средства удаления сероводорода и меркаптанов используют 70%-ный водный раствор 1-гидрокси-2-(1,3-оксазетидин-3-ил)этана общей формулы C4H9NO2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003117325/15A RU2241684C1 (ru) | 2003-06-09 | 2003-06-09 | Средство для удаления сероводорода и меркаптанов из газов, нефти, нефтепродуктов, пластовых вод и буровых растворов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003117325/15A RU2241684C1 (ru) | 2003-06-09 | 2003-06-09 | Средство для удаления сероводорода и меркаптанов из газов, нефти, нефтепродуктов, пластовых вод и буровых растворов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2241684C1 true RU2241684C1 (ru) | 2004-12-10 |
RU2003117325A RU2003117325A (ru) | 2005-01-10 |
Family
ID=34388205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003117325/15A RU2241684C1 (ru) | 2003-06-09 | 2003-06-09 | Средство для удаления сероводорода и меркаптанов из газов, нефти, нефтепродуктов, пластовых вод и буровых растворов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2241684C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2547355C2 (ru) * | 2013-02-15 | 2015-04-10 | Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов (ИПТЭР) | Способ консервации промысловых трубопроводов на месторождениях, в продукции которых содержится сероводород |
CN108643882A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-10-12 | 西安凯尔文石化助剂制造有限公司 | 一种原油中的h2s的消除方法 |
-
2003
- 2003-06-09 RU RU2003117325/15A patent/RU2241684C1/ru active IP Right Revival
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
РУСАЕВ А.А., СУРКОВА К.И. Сравнительная оценка эффективности поглотителей сероводорода в глинистых буровых растворах. Сб. трудов республиканской конференции по физикохимии, технологии получения и применения промывочных жидкостей, дисперсных систем и тампонажных растворов. - Киев: Наукова думка, 1981, ч.1, с.168 и 169. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2547355C2 (ru) * | 2013-02-15 | 2015-04-10 | Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов (ИПТЭР) | Способ консервации промысловых трубопроводов на месторождениях, в продукции которых содержится сероводород |
CN108643882A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-10-12 | 西安凯尔文石化助剂制造有限公司 | 一种原油中的h2s的消除方法 |
CN108643882B (zh) * | 2018-05-04 | 2023-03-28 | 西安凯尔文石化助剂制造有限公司 | 一种原油中的h2s的消除方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003117325A (ru) | 2005-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | Liquid membrane water treating | |
US8992769B2 (en) | Process, method, and system for removing heavy metals from fluids | |
RU2080909C1 (ru) | Способ селективного снижения содержания сероводорода и/или органических сульфидов в газообразных и/или жидкостных потоках | |
CA2472329C (en) | Sulphided ion exchange resins | |
EP2850155B1 (en) | Process for removing mercury from fluids | |
US20200123451A1 (en) | Composition and method for elimination of hydrogen sulfide and mercaptans | |
SG188485A1 (en) | Process, method, and system for removing heavy metals from fluids | |
EP2201086B1 (en) | Multifunctional scavenger for hydrocarbon fluids | |
US10179879B2 (en) | Method for removing mercury from crude oil | |
US4948494A (en) | Removal of hydrogen sulfide from produced fluids | |
JP2002241767A (ja) | 液状炭化水素からの水銀除去方法 | |
RU2453582C1 (ru) | Комплексный реагент для очистки жидких и газообразных сред от сероводорода и меркаптанов со свойствами дезинфицирующего средства | |
RU2241684C1 (ru) | Средство для удаления сероводорода и меркаптанов из газов, нефти, нефтепродуктов, пластовых вод и буровых растворов | |
Gallup | Removal of mercury from water in the petroleum industry | |
EP3124095B1 (en) | Control of carbonyl sulfide with sodium borohydride in caustic towers for petroleum/petrochemical processes | |
RU2698793C1 (ru) | Способ очистки сжиженных углеводородных газов от молекулярной серы, сернистых соединений и диоксида углерода | |
RU2641910C1 (ru) | Процесс очистки углеводородных сред от h2s и/или меркаптанов | |
US9718712B2 (en) | Methods and systems for treating caustic materials | |
RU2121491C1 (ru) | Способ очистки нефти, газоконденсата от сероводорода и меркаптанов | |
RU2242499C2 (ru) | Способ очистки нефти, газоконденсата и их фракций от меркаптанов и сероводорода | |
RU2753752C1 (ru) | Состав для нейтрализации сероводорода и легких меркаптанов в углеводородных средах | |
Adeyi et al. | Kinetics analysis of manganese dioxide adsorbent on desulphurization of diesel oil | |
RU2148071C1 (ru) | Способ очистки газоконденсатов от серосодержащих примесей | |
RU2235753C1 (ru) | Способ переработки нефти | |
Aliev et al. | THE PROCESS OF ABSORPTION OF HYDROGEN SULFIDE BY SODIUM HYDROXIDE SOLUTION FROM MODEL GASEOUS MIXTURE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060610 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20070710 |