Главная -> Словарь

Концентрация сероводорода

5. Концентрация сернистых соединений в реактивных топливах

Сернистые соединения, введенные в топливо Концентрация сернистых соединений , % Коррозия стали, г/м2 Изменение рН воды

Катализаторы изомеризации представляют собой систему металл — носитель, поэтому ввиду избирательного характера действия каталитических ядов изучалось действие соединений в модельных реакциях, характеризующих функции металлических и кислотных центров катализаторов. Состояние металлических центров характеризовала реакция дегидрирования циклогексана, состояние кислотных центров носителя -изомеризация о-ксилола, к-пентана, н-гексана, мегилциклопентана. Несмотря на некоторую условность подобного разделения функций катализатора, оно оказалось весьма полезным для изучения явлений отравления. Известно, что при давлении водорода на платиновом катализаторе сернистые и азотистые соединения превращаются соответственно в сероводород и аммиак.

. В результате чего концентрация сернистых соединений, находящихся в контакте с поверхностью катализатора, возрастает, и, как следствие, возрастает скорость образования SC2. С этим хорошо согласуются данные по накоплению углерода и серы на катализаторе. Через 15 мин скорость отложения серы начинает линейно возрастать и; за 30 мин увеличивается в 3 раза , в то время как скорость отложения углерода на.этом участке практически не меняется. Установлено, влияцие объемной скорости подачи сырья на скорость .образования газообразных КСП. Так, при ОКК мазута н.а^ гранулиррванном,железоокисном катализаторе на всем исследованном временном интервале с ростом объемной: скорости лодачи сырья .скорость образования СО2 снижается, приче.м с ростом температуры влияние объемнрй скорости растет. При работе на промышленных технологических установках эта закономерность проявляется в том, что при уменьшении загрузки установки по сырью соотношение сырье/катализатор снижается, и это приводит к интенсификации процессов окисления с образованием газообразных кислородсодержащих продуктов . Именно этим, наряду с наличием значительного объема адсорбиро-

где В о "и В — приемостость к ТЭС бензина без серы и с серой; с — концентрация сернистых соединений; % S-1000; k: — коэффициент; для меркаптанов и дисульфидов он равен 8,9; для сульфидов— 6,6; для полисульфидов — 12,0; для циклических сернистых соединений — 4,8.

Нетрудно заметить, что по мере возрастания величины коррозии концентрация сернистых соединений в этом же ряду убывает; причем наибольшую коррозионную агрессивность в условиях конденсации воды проявляет гидроочищенное дизельное топливо, в котором содержание общей серы составило 0,5%.

Длительность непрерывной работы катализаторов, используемых: для очистки сырья от сернистых соединений и непредельных углеводородов, составляет обычно 2—3 года. Срок службы поглотителя зависит от содержания H2S в газе. Объем однократной загрузки поглотителя в реактор должен обеспечить удовлетворительное поглощение серы при непрерывной работе установки. Если сероемкость поглотителя недостаточна или концентрация сернистых соединений в сырье высока, в схеме предусматривают два поочередно действующих аппарата с поглотителем.

Опыты проводились в следующих условиях: температура в реакционной смеси 220' С. рабочее давление 200 am, растворитель — цетан, концентрация сернистых соединений в растворе — 0,5 моль/л; анализ на содержание серы проводился в пробах раствора. В случае гидрогенолиза днбензтпофена, дифенилтиофена и тетрафенилтиофена растворителем служил цпклогексан и содержание серы определялось )))j продуктах реакции после предварительной отгонки растворителя до постоянного веса. Такое видоизменение методики применительно к трем последним соединениям было вызвано тем, что соединения эти кристаллические и очень плохо растворяются в цетане. В силу этого не удавалось приготовить растворы нужной концентрации — по охлаждении раствора выпадали кристаллы этих соединений, а это затрудняло анализ продуктов реакции. Кривые кинетики гидрогенолиза, построенные по экспериментальным данным всех опытов, указывают на то, что реакция имеет нулевой порядок в области больших концентраций. К концу опыта, когда концентрация сераорганического вещества становится очень низкой, наблюдается отклонение от нулевого порядка. Такое течение реакции характерно для адсорбционного катализа, когда имеют дело с сильной адсорбцией и поверхность насыщена при рассматриваемых давлениях.

Значительная доля перерабатываемых в Советском Союзе нефтей относится к сернистым и высокосернистым . Как правило, концентрация сернистых соединений увеличивается с утяжелением фракционного состава погонов нефти. Содержание серы в бензиновых фракциях прямой гонки относительно невелико; в газойлях доля сернистых соединений может приближаться к концентрации ее в нефтях; в мазутах серы содержится в 1,5—2 раза больше, чем в исходной нефти.

При высокой концентрации сернистых соединений в сырье значительная их доля переходит в продукты распада, в частности в газ. Большая концентрация сернистых соединений приводит к осложнениям в работе установок коксования, вызывая повышение загрязнения атмосферы, ненормальную работу газового тракта, повышенную коррозию конденсаторов, водогазоотделителей. Меры защиты от загрязнений описаны в работе .

После отстоя и отделения экстрактной фазы сернистый ангидрид отгоняли нагреванием до 40° С в колонке с конденсатором. Вещество, выделенное экстракцией, содержало 3,5 вес. % общей серы, т. е. концентрация сернистых соединений в нем не превышала 10-15 вес. %.

Расчет режимов стабилизации прямогонных бензинов показал, что концентрация сероводорода в стабильном бензине зависит от содержания в нем н-бута-на. Так, при содержании «-бутана 0,5—0,6% концентрация сероводорода практически остается на одном уровне, а с увеличением н-бутана выше 1 % концентрация сероводорода резко возрастает. Следовательно, предпочтительно содержание «-бутана в бензине поддерживать в пределах 0,5—1,0% как для случая максимального удаления сероводорода, так и для случая полной конденсации фракции н. к. — 62 °С, получаемых из стабильного бензина на установках вторичной перегонки бензинов.

При повышении температуры сульфидные пленки становятся более пористыми, и при некоторой температуре, соответствующей пли близкой к экстремальной, скорость коррозии определяется в основном скоростью реакции железа с сероводородом. Поскольку указанная реакция является экзогермпчной, а условия ее близки к равновесным, то дальнейшее повышение температуры согласно принципу Ле Щателье способствует ее протеканию в обратном направлении, т. е. снижает скорость коррозии. Чем больше концентрация сероводорода, тем более высокая температура требуется, чтобы контролирующим фактором стала химическая реакция.

в углеводородах и воде различна. В углеводородах растворимость сероводорода в несколько раз выше, чем в электролите. Повышенная концентрация сероводорода в углеводородной фазе среды способствует коррозионному процессу.

при переработке высокосернистого сырья концентрация сероводорода ^ продуктовом потоке и реакторе не должна превышать-3% ; эта концентрация регулируется кратностью циркуляции, водородсодержащего газа;

влияние на выбор растворителя или процесса очистки газа. Важное значение при рассмотрении этого вопроса имеет соотношение H2S : СО 2 в исходном газе — концентрация сероводорода в кислых газах может оказаться определяющей при выборе процессов и технологии очистки исходного сырья и способов утилизации «нежелательных» компонентов. Это отношение может быть настолько низким, что для переработки кислых газов в элементарную серу использовать наиболее распространенный метод термокаталитического окисления сероводорода будет невыгодно.

При очистке газа в большинстве случаев концентрация сероводорода в очищенном газе не должна превышать 2 г/100 м3. Такую степень очистки легко достичь при использовании в качестве абсорбента аминовых растворов.

При отравлении сероводородом наступает сильное головокружение, глубокий обморок, а при продолжительном вдыхании смерть. Установлена предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе рабочих помещений, равная 0,01 мг на литр воздуха.

Сероводород в нефтях встречается редко, однако образуется в процессе переработки нефтей и их фракций. Сероводород — сильнейший яд, с характерным запахом тухлых яиц. При малых концентрациях в воздухе он вызывает тошноту, рвоту, головную боль, высокие концентрации сероводорода смертельны. Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе 10 мг/м3. Относительная плотность его по воздуху 1,19, поэтому он накапливается в колодцах, ямах, лотках и др. Во избежание несчастных случаев при работе в колодцах, емкостях, при отборе проб из резервуаров или устра-"*9нии течей во фланцевых соединениях на установках, перерабатывающих сернистую нефть, необходимо все операции проводить в присутствии дублера-наблюдателя и пользоваться противогазом.

Тяжелая флегма и шлам в связи с низкой их летучестью не оказывают действия на организм человека и действуют лишь на кожу. В продуктах крекинга при переработке сырья из сернистых нефтей содержатся сернистые соединения, оказывающие вредное влияние на организм. Особой ядовитостью отличаются газы, образующиеся в результате вгдения процесса крекинга, так как в них содержится сероводород. Сероводород— бесцветный горючий газ с неприятным запахом. Сероводород очень ядовит, вдыхание небольших его количеств вызывает отравление, сопровождающееся головными болями, рвотой и более тяжелыми последствиями. Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе производственных помещений—0,01 мг/л.

где 0, 0, 0 - концентрация сероводорода, углеводородов и кислорода, соответственно, в сжигаемой углеводородной смеси, % об.

концентрацией амина), меньшей удельной теплоемкости и теплоты разложения солей . В дальнейшем на этом же заводе МДЭА применили для очистки средне- и высокосернистых газов. В результате на 20-25% снизились затраты энергии на регенерацию абсорбента, на 10-15% увеличилась концентрация сероводорода в кислых газах.