Главная -> Словарь

Экстракции сульфоланом

Высокой селективностью обладает процесс сернокислотной экстракции сульфидов, позволяющий получать одновременно сульфиды и очищенные нефтяные фракции . Растворы

ТАБЛИЦА 22. Характеристика экстракции сульфидов серной кислотой

серной кислоты оптимальной концентрации игр_али роль не сульфирующего или окисляющего агента, а селективного растворителя нефтяных сульфидов. Процесс наиболее эффективен для экстракции сульфидов из высокосернистых фракций, например фракций арланской нефти. Обработка фракции 150—325°С проводилась в да; ступени — 86 и 91 % серной кислотой . При хорошем смешении фаз экстракция происходит за 1—2 мин. Реэкстракция сульфидов после отделения экстрактной фазы осуществляется разбавлением ее водой или спиртами.

Метод сернокислотной экстракции сульфидов был успешно применен не только для различных фракций арланской нефти, в том числе для фракции 150—250° С , но и для фракций л. к. — 200° С и 200—300° С высокосернистой кокайтинской нефти южного Узбекистана . Из фракций кокайтинской нефти, в которой сульфиды составляли 73—74 вес. % всей суммы сернистых соединений, они извлекались на 95—100%. При этом получались сульфидные концентраты, содержавшие 17 вес. % и 10—12 вес. % серы . Этим же методом выделены сульфиды из широкой фракции 110—300 °С джаркурганской нефти . Сырые сульфиды содержали 10,63 вес. % серы, в том числе 9,98 вес. % сульфидной.

Как это видно, в промышленности имеются значительные ресурсы отработанной серной кислоты, не находящей квалифицированного применения. В 1965 г. доля отработанной серной кислоты в общем сернокислотном балансе Советского Союза составила 6% . Для экстракции сульфидов из нефтяных дистиллятов пригодна отработанная кислота после процесса алкилирования. Она содержит до 90% H2S04 и до 6% органических примесей и применяется главным образом для производства нефтяного черного контакта . В дальнейшем в связи с переходом на другой метод производства НЧК потребность-в кислоте для этой цели резко сократилась. В коксохимической промышленности отработанную кислоту такой концентрации получают после очистки бензола и нафталина.

В сырых сульфидах содержится 13—16 вес. % примеси углеводородов, кислородных, азотистых и минеральных соединений, сернистых соединений иного строения и смол. Сульфиды высокой чистоты можно получить однократной фракционной реэкстракцией сырых сульфидов водными растворами серной кислоты. Концентрация кислоты при реэкстракции ниже применяемой для извлечения сульфидов непосредственно из нефтепродуктов. Если 80—85%-ный концентрат сульфидов обрабатывать водной 86—91%-ной серной кислотой, применяемой для экстракции сульфидов из углеводородной фракции, где их количество невелико , то они будут частично сульфироваться и окисляться. Чем выше концентрация сульфидов, тем менее концентрированной должна быть серная кислота, применяемая для их ре-экстракции. На этой основе и разработан метод очистки сырых сульфидов фракционной реэкстракцией .

Система органические сульфиды—водный раствор серной кислоты не изучена. Поэтому о механизме экстракции сульфидов можно судить лишь предположительно. Сульфиды относятся к нуклеофильным соединениям с атомом серы, несущим неподеленную пару электронов. Они являются донорами электронов, т. е. способны отдавать свою электронную пару или разделять ее с другим атомным ядром. Неподеленная электронная

Впервые осуществлена структурно—групповая идентификация 11 типов сульфидов и 6 типов тиофенов, содержащихся в керосине—газойлевом дистилляте арланской нефти с использованием комплекса методов дифференциации и анализа молекулярной спектроскопией и масс—спектрометрией. Разработаны методы селективной экстракции сульфидов, впервые предложены нефтяные сульфиды в качестве экстрагентов золота, платины, палладия и суммы родия, рутения и иридия.

Хорошей селективностью обладает процесс сернокислотной экстракции сульфидов, позволяющий получать одновременно сульфиды и очищенные нефтяные фракции . Растворы серной кислоты оптимальной концентрации играют роль не сульфирующего или окисляющего агента, а селективного растворителя нефтяных сульфидов. Процесс наиболее эффективен для экстракции сульфидов из высокосернистых фракций. Обработка фракций 150-325°С проводится в две ступени — 86 и 91 % серной кислотой . При хорошем смешении фаз экстракция происходит за 1-2 мин. Реэкстракция сульфидов после отделения экстрактной фазы осуществляется разбавлением ее водой или спиртами.

Характеристика экстракции сульфидов серной кислотой

Схема экстракции сульфидов представлена ниже:

Экстракция сульфоланом. Этот процесс, разработанный фирмами Royal Dutch Schell и UOP, получил в настоящее время широкое распространение. Сульфолан обладает более высокими селективностью и емкостью по сравнению с большинством известных экстрагентов. Это позволяет работать при сравнительно небольших подачах экстрагента и количестве рециркулирующего потока. Содержание воды в сульфолане поддерживается в пределах 0,5—1,0%. В связи с высокой температурой кипения экстрагента процесс отгонки экстракта от насыщенного растворителя ведут под вакуумом, чтобы избежать разложения сульфо-лана. Выделение сульфолана из рафината и особенно экстракта значительно сложнее, чем в процессе экстракции гликолямн, вследствие более низких коэффициентов распределения между водой и углеводородными фазами. Поэтому на практике промывке подвергается только рафинат, а ароматические углеводороды отделяют от растворителя в ректификационной колонне, работающей с орошением. В качестве экстрактора используют ро-торно-дисковый контактор или колонный аппарат с перфорированными тарелками. Схема экстракции сульфоланом приведена на рис. 2.74.

Процесс экстракции сульфоланом проводят при температуре 100 °С. В качестве экстрактора обычно используют роторно-дисковый контактор. Схема экстракции сульфоланом приведена на рис. 5.10.

Рис. 2.19. Принципиальная технологическая схема установки экстракции сульфоланом:

Принципиальная технологическая схема установки экстракции сульфоланом показана на рис. 2.19 . Основное отличие экстракции сульфоланом от экстракции диэтиленгликолем — применение вакуума при отгоне ароматических углеводородов из растворителя и выделении сульфолана из ароматических углеводородов . Остаточное содержание сульфолана в концентрате ароматических углеводородов 10—50 млн."1, а в рафи-нате 3—10 млн."1.

Характеристика потоков установки экстракции сульфоланом при выделении ароматических углеводородов из дистиллята каталитического риформинга приведена в табл. 2.8 .

Таблица 2.8. Характеристика потоков установки экстракции сульфоланом

В различных странах имеется более 40 установок экстракции сульфоланом; максимальная мощность установки 1,8 млн. т/год по исходному сырью . Поэтому экономические показатели экстракции сульфоланом следует сравнивать с показателями достаточно хорошо изученного процесса юдекс.

Установка на-нефтеперерабатывающем заводе в Стенлоу, Великобритания. Установка экстракции сульфоланом на нефтеперерабатывающем заводе «Шелл» в Стенлоу может служить примером сравнительно полного использования преимуществ, достигаемых при реконструкции установки юдекс для работы на сульфолане . Эта установка была запроектирована для получения высокооктанового компонента авиационного бензина из каталитических риформинг-бензинов экстракцией процессом юдекс. Для этого чистоту экстракта можно было ограничить примерно 94—96%, хотя можно получать экстракт чистотой 99%. В процесс внесены два существенных изменения: а) ректификация экстракта для удаления растворителя и б) использование воды, отбираемой с верха ректификационной колонны, для промывки рафината. Принципиальная схема реконструированной установки представлена на рис. 12.

Побочный бензин пиролиза. Этот материал после гидрирования используется для производства ароматических углеводородов . Вследствие весьма высокой избирательности сульфолана оказалось возможным получать бензол сорта «для нитрования» после частичного гидрирования со значительно сниженным расходом водорода. На ступени гидрирования диены , вызывающие весьма обильное образование отложений при высоких температурах, превращаются в моноолефины, которые не мешают процессу экстракции сульфоланом. Схема процесса во многом аналогична рассмотренной выше. До сего времени, однако, имеются лишь данные полузаводских испытаний. Ниже приводятся некоторые характеристики бензола, получаемого при помощи этого процесса: