УСТАНОВКА РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННОГО МЕРКАПТИДНОГО ЩЕЛОЧНОГО РАСТВОРА ПРОЦЕССА ДЕМЕРКАПТАНИЗАЦИИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

Полезная модель относится к установкам регенерации отработанного меркаптидного щелочного раствора процесса демеркаптанизации углеводородного сырья, например, экстракции меркаптанов из сжиженных газов, и может быть использована в газоперерабатывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.
Известна установка регенерации отработанного меркаптидного щелочного раствора процесса демеркаптанизации углеводородного сырья, включающая колонну-регенератор насадочного типа, в куб которой под давлением подается расчетное количество воздуха, и сепаратор, в котором происходит отделение дисульфидов от регенерированного щелочного раствора. Для улучшения отделения дисульфидов от каталитического щелочного раствора сепаратор снабжен линией подвода в него бензина. [Агаев Г.А. и др. Окислительные процессы очистки сернистых природных газов и углеводородных конденсатов. - М.: Недра, 1996. - стр.178-179].
Основным недостатком известной установки является невозможность выделения образующихся в процессе регенерации дисульфидов из раствора щелочи в виде товарного продукта.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к предлагаемой является установка регенерации отработанного меркаптидного щелочного раствора процесса демеркаптанизации углеводородного сырья, используемая на Оренбургском газоперерабатывающем заводе в процессе очистки от меркаптанов сжиженных газов - пропан-бутановой фракции (ПБФ), выделенной из природного газа [Технологический регламент процесса стабилизации конденсата, очистки ПБФ от сероорганических
соединений на установке У-330 «Отделение 331, 335», III очередь. ТР2-23-02].
3
3
3
Установка состоит из колонны-регенератора, разделительной емкости, оснащенной буйковым уровнемером для измерения уровня границы раздела двух несмешивающихся жидкостей, и сборника-накопителя. Насыщенный меркаптидами натрия щелочной раствор поступает в колонну-регенератор, в куб которой подается из заводской системы технический воздух. Принцип регенерации отработанного меркаптидного щелочного раствора основан на способности меркаптидов в присутствии специального катализатора и воздуха окисляться с образованием алкилдисульфидов. Регенерированный раствор щелочи с дисульфидами выводится с верхней части регенератора в разделительную емкость для выделения из раствора дисульфидов, являющихся органической фазой в неорганическом растворе (щелочи), простым расслаиванием. Ввиду того, что плотности раствора щелочи (1,1 г/см) и дисульфидов (1,05 г/см) близки друг к другу, то для улучшения отделения дисульфидов от каталитического щелочного раствора в разделительную емкость подается стабильный конденсат. При этом происходит снижение плотности органической фазы (стабильного конденсата с растворенными дисульфидами) до 0,85 г/см, что позволяет достаточно легко контролировать уровень раздела фаз установленным в емкости буйковым уровнемером. Отрегенерированная щелочь из разделительной емкости отводится для повторного использования в процессе демеркаптанизации углеводородов. Стабильный конденсат с растворенными дисульфидами выводится из емкости в сборник-накопитель, откуда направляется для использования в других технологических процессах, либо для отправки потребителю.
Недостатком данной установки регенерации отработанного меркаптидного щелочного раствора процесса демеркаптанизации углеводородного сырья является то, что установленный в разделительной емкости буйковый уровнемер не обеспечивает измерения местоположения
границы раздела дисульфидов и раствора щелочи, т.е. жидкостей, имеющих приблизительно одинаковую плотность, что приводит к необходимости вовлечения в процесс регенерации отработанной щелочи такого ценного товарного продукта как стабильный конденсат, а также невозможности выделения образующихся в процессе регенерации дисульфидов из раствора щелочи в виде товарного продукта.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении точности измерения уровня раздела двух несмешивающихся жидкостей, имеющих близкие по значению плотности, что обеспечивает дальнейшее выделение дисульфидов от раствора щелочи без предварительного растворения их в стабильном конденсате.
Для достижения этого технического результата в установке регенерации отработанного меркаптидного щелочного раствора процесса демеркаптанизации углеводородного сырья, включающей колонну-регенератор, разделительную емкость для раздела фаз, оснащенную уровнемером, и сборник-накопитель, разделительная емкость снабжена импульсным уровнемером электромагнитного типа.
Благодаря наличию в разделительной емкости импульсного уровнемера, основанного на измерении времени прохождения маломощной электромагнитной волны в импульсном режиме между излучением и приемом отраженной волны от поверхности раздела фаз, повышается точность измерения уровня раздела двух несмешивающихся жидкостей, имеющих приблизительно одинаковую плотность, что не обеспечивалось буйковым уровнемером.
В качестве импульсного уровнемера электромагнитного типа может быть применен импульсный уровнемер модели ВМ100, выпускаемый заводом «Эталонприбор» (г. Челябинск), предназначенный для одновременного измерения уровня и раздела фаз жидких сред, а также для измерения уровня сыпучих материалов. Конструктивно уровнемер состоит из преобразователя и направляющих тросов, погруженных в измеряемую среду,
вдоль которых распространяется электромагнитный импульс. В точке, где электромагнитная волна встречается с поверхностью жидкости/раздела фаз, происходит частичное отражение волны. Прибор измеряет время между излучением и приемом волны, которое пропорционально дистанции. Изменения диэлектрической проницаемости, плотности, давления и температуры, а также наличие пены, пара и т.д. не влияют на точность измерения уровня.
На чертеже представлена схема установки регенерации отработанного меркаптидного щелочного раствора процесса демеркаптанизации углеводородного сырья.
Установка включает колонну-регенератор 1, разделительную емкость для раздела фаз 2 и сборник - накопитель 3. Разделительная емкость оснащена импульсным уровнемером электромагнитного типа 4.
Установка регенерации отработанного меркаптидного щелочного раствора процесса демеркаптанизации углеводородного сырья работает следующим образом.
Насыщенный меркаптидами натрия щелочной раствор поступает в колонну-регенератор 1. В куб колонны-регенератора из заводской системы подается технический воздух.
В присутствии катализатора меркаптиды натрия окисляются кислородом воздуха в органические дисульфиды по реакции:
2
2
2RSNa+0,5O+HO→R-S-S-R+2NaOH
Органические дисульфиды, которые образуются в процессе окислительной регенерации, нерастворимы в каталитическом щелочном растворе и легко отделяются от него простым расслаиванием. Регенерированный раствор щелочи с дисульфидами выводится с верхней части регенератора в разделительную емкость 2 для выделения из раствора дисульфидов. Разделительная емкость оснащена импульсным уровнемером электромагнитного типа 4, который, обладая высокой чувствительностью, регистрирует местоположение границы раздела двух несмешивающихся
жидкостей дисульфиды/щелочной раствор, что позволяет оптимизировать процесс отвода дисульфидов с верхней части емкости, поддерживая их постоянный уровень. Отрегенерированный щелочной раствор отводится с низа разделительной емкости для повторного использования в процессе демеркаптанизации углеводородов. С верха емкости выводятся дисульфиды в сборник-накопитель 3, из которого в виде товарного продукта направляются потребителю.
Таким образом, использование предлагаемой установки регенерации отработанного меркаптидного щелочного раствора процесса демеркаптанизации углеводородного сырья позволяет за счет обеспечения возможности более точного определения положения границы раздела фаз дисульфиды/щелочной раствор выделить дополнительно в качестве целевого продукта раствор дисульфидов, что повышает экономичность процесса. Кроме того, исключение из процесса регенерации стабильного конденсата также приводит к повышению экономичности процесса.