ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ АБСОРБЦИИ СЕРОВОДОРОДА В НЕФТЕПРОДУКТАХ

Применение химических способов снижения концентрации сероводорода в нефтепродуктах достаточно хорошо развито в нефтепереработке. Существует множество различных реагентов и способов их воздействия на продукт. Классическое разделение: хемосорбция, абсорбция, адсорбция, комбинированный и окислительный процесс, и у каждого свой тип реагента. Наиболее используемый является абсорбционный способ. Он позволяет использование химических и физических абсорбентов.

Для высокой эффективности абсорбентов в процессе очистки, реагенты должны соответствовать требованиям: высокая поглотительная способность, инертность по отношению к сырью, не терять поглотительную способность при повышенных температурах, нетоксичным, доступным и коррозионно неагрессивным [1]. Благодаря данным требованиям, снижение концентрации сероводорода более безопасно.

Достаточно часто в составе физических абсорбентов используют азотсодержание соеднинения, например, N-метилпирролидон, спирты (метанол, диэтиленгликоль) и эфиры. Несмотря на постоянное применение в промышленности, физические абсорбенты имеют недостатки. В них могут растворяться некоторые углеводороды, что снижает поглотительную способность к сероводороду и не позволяет достичь глубокой очистки от газа, а также их дорогая стоимость.  

Прекрасно зарекомендовали себя в промышленности химические абсорбенты. В качестве химических абсорбентов растворы алканоламинов, в основном. Данные растворы возможно использовать еще для комплексного удаления сероуглерода и сероокисда углерода [2].

Так как алканоламины имеют щелочную среду в своих растворах, они беспрепятственно реагируют с кислыми компонентами, такими как сероводород и диоксид углерода, при этом образуя соли. Процесс взаимодей­ствия H2S с алканоламинами описывается следующими суммарными реакциями (на примере моноэтаноламина):

                                                                                               (1)

                                                                                             (2)

где R - группа OHCH₂CH₂.

Также наиболее часто на производстве можно встретить химический способ очистки нефтепродуктов от сероводорода. Суть способа заключается в введении реагентов в нефтепродукт, способные химически взаимодействовать с кислым газом. Поглотители и нейтрализаторы связывают сероводород с образованием нелетучих сернистых соединений. Зачастую они являются токсичными, пожароопасными, обладающими неприятными запахами, корозионно-агрессивными. Содержание общей серы в товарном продукте в результате взаимодействия поглотителей не уменьшается и при дальнейшем сжигании топлива сернистые соединения превращаются в диоксид серы.

Авторы [3] считают, что использование химических поглотителей – один их эффективных способов решения проблемы присутствия сероводорода в мазуте. В некоторых случаях в их состав вводят вещества, способные одновременно быть диспергаторами, ингибировать процессы коррозии и подавлять рост сульфатовосстанавливающих бактерий.

В статье [4] представлено сравнение двух методик демеркаптанизации тяжелых углеводородов – с применением поглотителей и катализаторов. Такая технология основана на химической реакции окисления сероводорода и меркаптанов в присутствии гомогенного катализатора с постоянным притоком кислорода воздуха. В процессе реакции осуществляется прямая конверсия меркаптанов в сульфиды. Дозировка катализатора по сравнению с поглотителем сероводорода низкая, составляет 0,2-0,33 ppm катализатора на 1 ppm поглощённого сероводорода. В работах [5] рассматривается эффективность работы основных нейтрализаторов сероводорода, применяемых в условиях работы Астраханского ГПЗ. Было выявлено, что все нейтрализаторы позволяют снизить остаточное содержание сероводорода до 10 ppm, что удовлетворяет требованиям технического регламента ТР ТС 013/2011. Также использование аналогов нейтрализаторов сероводорода для очистки мазута создает конкурентную среду для производителей реагентов, что позволит снизить цену на нейтрализаторы.