СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ОКСИДОВ СЕРЫ ИЗ ОЗОНИРОВАННОГО НЕФТЯНОГО И ГАЗОКОНДЕНСАТНОГО СЫРЬЯ
METHOD OF REMOVING SULFUR OXIDES FROM OZONIZED PETROLEUM OR GAS-CONDENSATE FEEDSTOCK

Изобретение относится к нефтегазоперерабатывающей промышленности, в частности к способам очистки нефтяного и газоконденсатного сырья от оксидов серы.
Известен способ удаления кислых газообразных продуктов из жидких сред, включающий газовую десорбцию (отдувку кислых газов, содержащихся в жидкости) десорбирующим агентом - бессероводородным газом. Для удаления сероводорода из нефти последнюю подогревают и подают в верхнюю рабочую секцию десорбера, а отдувочный бессероводородный газ подают в его нижнюю секцию. Удаление сероводорода из нефти происходит за счет барботирования бессероводородного газа через слой нефти. Очищенная от сероводорода нефть отводится с низа колонны, а газ с сероводородом - с ее верха (см. ст. Городнов В.П., Каспарьянц К.С., Петров А.А. «Очистка нефти от сероводорода» // Нефтепромысловое дело, 1972, №7, С. 32-34).
Однако указанный способ, требует подогрева нефти до 25°С и значительных объемов закачиваемого газа - до 50 на один объем нефти. При фактической температуре добываемой нефти, равной 8-10°С, удовлетворительные результаты по качественной отдувке сероводорода недостижимы.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к предлагаемому изобретению, принятым за прототип, является способ обессеривания прямогонных мазутов озонированным воздухом, включающий озонирование сырья, последующий нагрев озонированной углеводородной смеси (см. ст. Казаков А.А., Тараканов Г.В., Ионов Н.Г. «Обессеривание прямогонных мазутов озонированным воздухом»//Технологии нефти и газа, 2013, №2, с. 23-26).
Недостатком прототипа является неполное извлечение оксидов серы из озонированного мазута.
Техническая задача предлагаемого изобретения - удаление оксидов серы из озонированного углеводородного сырья ректификацией под вакуумом.
Технический результат - повышение эффективности процесса разделения оксидов серы от озонированной углеводородной смеси методом ректификации под вакуумом.
Он достигается тем, что в известном способе, включающем озонирование углеводородного сырья, нагрев озонированной углеводородной смеси, углеводородную смесь подвергают ректификации под вакуумом при остаточном давлении 58,0-95,5 кПа, в присутствии отдувочного агента, подаваемого в колонну в количестве 0,8-2,5% мол. на сырье, при этом выхлоп вакуумсоздающего бустерного пароэжекторного насоса конденсируют, охлаждают и используют образовавшийся конденсат водяного пара для абсорбции оксидов серы.
Способ осуществляется следующим образом. Углеводородное сырье подвергают озонированию, далее нагревают углеводородную смесь до температуры не менее 120°С и не более 200°С, в зависимости от вида сырья, и подают в вакуумную ректификационную колонну. Вакуум в колонне (остаточное давление 58,0-95,5 кПа) создается бустерным пароэжекторным насосом. В куб колонны вводят отдувочный агент - перегретый водяной пар (углеводородный или инертный газ) в количестве 0,8-2,5% мол. на сырье колонны. Выхлоп вакуумсоздающего бустерного пароэжекторного насоса конденсируют, охлаждают и используют образовавшийся конденсат водяного пара для абсорбции оксидов серы. С верхней части колонны выводят смесь паров воды (или газов) и оксидов серы. С нижней части колонны выводят очищенную углеводородную смесь, которую подают в теплообменно-холодильные аппараты, после этого ее направляют на дальнейшую переработку. Пары ректификата поступают в бустерный пароэжекторный насос, прокачиваются водяным паром в конденсационно-холодильные аппараты, после охлаждения смесь конденсата водяного пара и оксидов серы поступает в абсорбер, в котором в качестве абсорбента применяется вода. С верха абсорбера отводятся отдувочные газы на сжигание, с низа - кислая сернистая вода.
Таким образом, отличие предлагаемого способа от прототипа состоит в том, что образующиеся в процессе озонирования оксиды серы удаляются из озонированной углеводородной смеси путем их отгонки в вакуумной ректификационной колонне с использованием отдувочного агента.
Пример 1 осуществления способа. Углеводородное сырье в количестве 100 кмоль/ч подвергали озонированию, далее нагревали углеводородную смесь до температуры 160°С и подавали поток в отпарную вакуумную ректификационную колонну. Вакуум в колонне (остаточное давление 80 кПа) создавали бустерным пароэжекторным насосом. В низ колонны вводили отдувочный агент - перегретый водяной пар в количестве 1,5% мол. (1,5 кмоль/ч). С верхней части ректификационной колонны выводили смесь паров воды и оксидов серы в количестве 4 кмоль/ч. С нижней части ректификационной колонны выводили очищенную углеводородную смесь в количестве 97,5 кмоль/ч, которую подавали в теплообменно-холодильные аппараты. Пары ректификата подавали в бустерный пароэжекторный насос и далее совместно с водяным паром в конденсатор-холодильник. После охлаждения в конденсаторе-холодильнике смесь воды и оксидов серы подавали в абсорбер. В качестве абсорбента использовали воду. С верхней части абсорбера отводили отдувочные газы на сжигание, а с нижней части - кислую сернистую воду.
Пример 2 осуществления способа. Углеводородное сырье в количестве 100 кмоль/ч подвергали озонированию, далее нагревали углеводородную смесь до температуры 160°С и подавали поток в отпарную вакуумную ректификационную колонну. Вакуум в колонне (остаточное давление 80 кПа) создавали бустерным пароэжекторным насосом. В низ колонны вводили отдувочный агент - углеводородный газ в количестве 1,3% мол. (1,3 кмоль/ч). С верхней части ректификационной колонны выводили смесь углеводородного газа и оксидов серы в количестве 3,8 кмоль/ч. С нижней части ректификационной колонны выводили очищенную углеводородную смесь в количестве 97,5 кмоль/ч, которую подавали в теплообменно-холодильные аппараты. Пары ректификата подавали в бустерный пароэжекторный насос и далее совместно с водяным паром в конденсатор-холодильник. После охлаждения в конденсаторе-холодильнике смесь воды и оксидов серы подавали в абсорбер. В качестве абсорбента использовали воду. С верхней части абсорбера отводили отдувочные газы на сжигание, а с нижней части - кислую сернистую воду.
Пример 3 осуществления способа. Углеводородное сырье в количестве 100 кмоль/ч подвергали озонированию, далее нагревали углеводородную смесь до температуры 160°С и подавали поток в отпарную вакуумную ректификационную колонну. Вакуум в колонне (остаточное давление 80 кПа) создавали бустерным пароэжекторным насосом. В нижнюю часть колонны вводили отдувочный агент - инертный газ (азот) в количестве 2,3% мол. (2,3 кмоль/ч). С верхней части ректификационной колонны выводили смесь газа и оксидов серы в количестве 4,8 кмоль/ч. С нижней части ректификационной колонны выводили очищенную углеводородную смесь в количестве 97,5 кмоль/ч, которую подавали в теплообменно-холодильные аппараты. Пары ректификата подавали в бустерный пароэжекторный насос и далее совместно с водяным паром в конденсатор-холодильник. После охлаждения в конденсаторе-холодильнике смесь воды и оксидов серы подавали в абсорбер. В качестве абсорбента использовали воду. С верхней части абсорбера отводили отдувочные газы на сжигание, а с нижней части - кислую сернистую воду.
Разделение озонированной углеводородной смеси в ректификационной колонне под вакуумом при остаточном давлении 58,0-95,5 кПа, в присутствии отдувочного агента способствует интенсификации процесса разделения оксидов серы от углеводородной смеси.
В табл. 1 представлены показатели работы установок удаления оксидов серы из озонированного сырья. Из табл.1 видно, что предлагаемый способ позволяет сократить расход условного топлива на нагрев озонированной углеводородной смеси и обеспечить при этом извлечение оксидов серы из озонированного углеводородного сырья.
Предлагаемый способ обладает рядом преимуществ перед известным способом и расширяет диапазон его использования на предприятиях.