Способ удаления элементарной серы из природного

 

О fl И С А Н И Е 379073

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

М. Кл. В Old 53/16

Заявлено 25ЛХ.1970 (№ 1479169у23-26)

Приоритет 27.XI.1969, № P 1959827.7-43 ФРГ

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете сйинистров

СССР

УДК 66.074.558(088.8) Опубликовано 18ЛЧ.1973. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 18.VII.1973

Авторы изобретения

Иностранцы

Вальтер Булиан и Армии Диттмар (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Винтерсхаль АГ> (Федеративная Республика Германии) 1

11

Заявитель

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ ИЗ ПРИРОДНОГО

ГАЗА

Изобретение относится к способам очистки газов, например природного газа в буровой скважине.

Известен способ очистки природного газа от различных примесей, например от сероводорода. Способ состоит в том, что в скважину вводят углеводородные масла, легкие олефины и другие абсорбенты с последующими регенерацией насыщенного раствора и рециркуляцией его. Известный способ не позволяет удалять элементарную серу из природного газа при концентрациях выше 0,1 г/нм и предотвращать забивание скважины кристаллизующейся серой.

С целью улучшения условий работы скважины, т, е. удаления элементарной серы из природного газа, предлагается в качестве минеральных масел применять масла с вязкостью 2 — 200 спз, преимущественно 10—

60 спз, в смеси с поверхностно-активными веществами и абсорбцию проводить в восходящем потоке природного газа при соотношении фракции масла и природного газа 1:4 — 20, а регенерацию вести путем экстракции водным щелочным раствором сероводорода (NH4HS, NaHS) с добавлением поверхностно-активных веществ ионогенного и/или неионогенного оксалкилированного продукта, например гликолей, окисей алкиленов или сульфокислот эфиров из Π— N-содержащих основных молекул.

По предлагаемому способу в качестве поверхностно-активных веществ в процессе абсорбции применяют амины жирных кислот, например стеариламин, в количестве 100=

5 2000 ррт, преимущественно 300 — 1000 ррт.

Для экстракции используют водно-щелочной раствор сероводорода с концентрацией 1 — 10 вес. %, в смеси с поверхностно-активными веществами в количестве 100 — 2000 ррт, npelo имущественно 500 — 1200 ррт. Это позволяет практически полностью удалять элементарную серу из природного газа, Пример 1. В эксплуатационную скважину, через которую проходит 10000 нм /час при15 родного газа с содержанием сероводорода

6 и элементарной серы 1 г/нм, через сопло

Вентури с обратным клапаном дозируют фракцию минерального масла с вязкостью 12 спз при 20 С при давлении пара 2,4.10 торр при

20 20 С в количестве 800 л/час. Эта фракция содержит 0,45 вес. % серы. Время контактирования для перехода элементарной серы из газа в масло равно 15 мин.

Для ускорения перехода серы из газа в мас25 ло добавляют поверхностно-активные вещества в масло, например амин жирной кислоты— стеарил — амин, в количестве 1000 ррт. При этом количестве подаваемого масла соотношение фракции масла (л/час) и газа (нм /час)

3С составляет 1: 12,5, причем гидравлический

379073

Составитель И. Городецкая

Техред Т. Миронова Корректоры: Н. Прокуратова и Н. Стельмах

Редактор О. Кузнецова

Заказ 1983713 Изд. № 495 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2 напор равен 300 ати. Благодаря поддержанию определенного соотношения фракции минерального масла и природного газа устанавливается постоянный восходящий поток двухфазной системы из минерального масла и природного газа. На выходе газо-масляную смесь разделяют в сепараторе высокого давления. После сепаратора газ, практически свободный от элементарной серы и масла, сушат и подвергают дальнейшей подготовке. Минеральное масло с содержанием 1,9 вес. серы обрабатывают раствором NaHS до остаточного содержания органически связанной серы 0,5 вес. %. Содержание органически связанной серы в масле зависит от природы и способа подготовки сырого масла.

Раствор NaHS получают путем пропускания

Н Ь. через раствор NaOH. Для экстракции применяют 2,5%-ный раствор NaHS, к которому добавляют в качестве поверхностно-активного средства амины жирных кислот, например стеариламин.

Обе жидкие фазы (минеральное масло и раствор NaHS с поверхностно-активным веществом) интенсивно перемешивают с помощью центробежного насоса. Таким образом сера быстро переходит в водную фазу. 5 м фракции минерального масла с содержанием серы 1,9 вес. /о промывают 1 м раствора

NaHS 2,5% -ной концентрации. Извлекаемая из фракции минерального масла сера присоединяется к сульфиду натрия (NBHS) с образованием полисульфида натрия состава

Na2S„, где х=2 — 5. Через 3 час масло становится безводным и бессерным и опять вводится в цикл.

Пример 2. В эксплуатационную скважину, через которую проходит 15 000 нмз/час природного газа, содержащего 7,5/о НзЬ и 1,65 г/нмз элементарной серы, вводят 1500 л веретенного масла. Гидравлический напор в скважине равен 325 ати. После разделения газа и масла в сепараторе в масле содержится

16,5 г/л серы.

5 Для регенерации масла 3 м его промывают 1 м 2,5% -ного раствора NaHS. Кроме веретенного масла можно применять легкое машинное, дизельное, каменноугольные масла.

10 Предмет изобретения

1. Способ удаления элементарной серы из природного газа путем абсорбции жидкими углеводородами, например минеральными

15 маслами, с последующей регенерацией, отличающийся тем, что, с целью удаления элементарной серы, в качестве минеральных масел применяют масла с вязкостью 10 — 60 сиз в смеси с поверхностно-активными вещест20 вами и абсорбцию проводят в восходящем потоке природного газа при соотношении его и фракции масла 4 — 20:1, а регенерацию ведут путем экстракции водным щелочным раствором сероводорода в смеси с поверхностно-ак25 тивными веществами ионогенного и/или неионогенного оксалкилированного продукта, например с гликолями, окисями алкиленов или сульфокислотами эфиров из Π— N-содержащих основных молекул.

30 2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активных веществ применяют амины жирных кислот, например стеариламин, в количестве 100 — 2000 ррт, преимущественно 300 — 1000 ррт.

55 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют водно-щелочной раствор сероводорода с концентрацией 1 — 10 вес. в смеси с поверхностно-активными веществами в количестве 100 — 2000 ррт, преимущественно 500—

40 1200 ррт.