В последнее десятилетие прослеживается тенденция к ужесточению нормативных требований к экологическим характеристикам нефтепродуктов, обусловленная потребностью компенсировать возрастающую нагрузку на окружающую среду от деятельности человека и темпов промышленного роста.
Основным компонентом товарных топочных мазутов является остаток атмосферной перегонки нефти (прямогонный мазут), доля которого достигает порой 35% масс. Наличие сероводорода в количестве, превышающем установленные нормативные требования, присуще как остаточным продуктам вторичных процессов переработки высокосернистого сырья, так и прямогонным мазутам, полученным из высокосернистой нефти или высокосернистого газового конденсата. На практике необходимо применение специальных способов удаления из топочного мазута сероводорода и легких меркаптанов, к которым относятся, в частности, их отдув инертными газами и углеводородными парами, использование химических поглотителей или озонолиз.
Наличие сероводорода, а также летучих меркаптанов в прямогонных мазутах обусловлено особенностями технологии перегонки сернистого и высокосернистого сырья. В этом сырье, поступающем на установки атмосферной перегонки, может оставаться после его предварительной стабилизации, до 100 мг/дм3 сероводорода и летучих меркаптанов. Кроме того сероводород образуется также и в результате термолиза других сернистых соединений сырья (в основном сульфидов и меркаптанов) при его нагреве на установке перегонки до 320-360оС.
Однако даже незначительное количество сероводорода в нефтепродуктах порождает большие проблемы технологического и экономического характера. К ним относятся высокая коррозионная агрессивность таких соединений: коррозии подвергаются поверхности технологического оборудования, трубопроводов, железнодорожных цистерн, узлы горелок и топок. Основной проблемой является проблема безопасности, т.к. содержащийся в нефтепродуктах сероводород при хранении, перекачке и транспортировке концентрируется в газовой фазе, что может привести к созданию взрывоопасных концентраций, а также к превышению его предельно допустимых концентраций в воздухе. Кроме того, сероводород и меркаптаны имеют сильный неприятный запах. Характерный запах сероводорода ощущается уже при концентрации 0,012-0,03 мг/м3.
Методы снижения содержания сероводорода в нефти и нефтепродуктах можно условно разделить на технологические и химические.
Наиболее распространенные технологические способы удаления сероводорода в нефтепереработке – отпаривание водяным паром, отдувка инертными газами и вакуумирование.
Химический метод заключается в обработке реагентами, взаимодействующими с сероводородом с образованием нелетучх соединений, и получивших название поглотители сероводорода.
Факторы, определяющие выбор реагента, следующие:
- стоимость обработки;
- селективность к сероводороду;
- необратимость реакции;
- скорость реакции с сероводородом;
- свойства реагента и продуктов реакции;
- безопасность применения реагента.
В качестве поглотителей сероводорода могут быть рассмотрены различные органические и неорганические соединения. В последнее время чаще всего используются композиции на основе формальдегида и этаноламинов. Образующиеся в процессе обработки соединения легко распадаются при термической обработке, повторно высвобождая сероводород в газовую фазу.
В странах Западной Европы и США получили распространения триазиновые поглотители, реагирующие с очень высокой скоростью с сероводородом и образовывающие нерастворимые алкилдитриазины и моноалкиламины. Реакция необратима. Введение таких поглотителей является наиболее перспективным методом снижения содержания сероводорода в нефтепродуктах, сочетающим в себе высокие эксплуатационные качества и безопасность.
SulfurPurge – раствор поглотителя аминного типа для средних дистиллятов и остаточного топлива, вступающий в необратимую реакцию с сероводородом с образованием растворимого в воде продукта, который может быть удален из емкости. В качестве альтернативы, при применении в остаточном топливе продукт химической реакции может оставаться в топливе в растворенном виде.
Рекомендованная норма ввода должна в 10-15 раз превышать концентрацию сероводорода в обрабатываемом топливе. При вводе поглотителя необходимо тщательное перемешивание.
SulfurPurge FM – запатентованный поглотитель сероводорода на основе формальдегида для средних дистиллятов и остаточных топлив (мазутов). Продукт необратимо взаимодействует с сероводородом с образованием водорастворимого продукта реакции, который можно удалить из емкости хранения дренированием отстоявшейся воды. Может оставаться диспергированным в составе топлива.
Рекомендованная норма ввода должна в 10-15 раз превышать концентрацию сероводорода в обрабатываемом топливе. При вводе поглотителя необходимо тщательное перемешивание. Избыток SulfurPurge FM используется для ускорения реакции.
SulfurPurge HТ – поглотитель сероводорода, растворимый в органической фазе, предназначен для использования в высокотемпературных жидкостях, таких как битум. Дозировка может отличаться в зависимости от рабочих условий и уровня сероводорода.
