Способ очистки жидких углеводородов от ртути

(57) Сущность изобретения: жидкие дороды, извлеченные из природно или нафту, обрабатывают водным ром соединения серы общей форму Ях, где М . - натрий, калий или амм радикал, М - натрий, калий, аммон дикал или водород, х - целое число 9. Концентрация водного раствора насыщающей, но не менее 1 проц. тем углеводородный слой отделяют ного. 1 з.п,ф-лы,ейшнР)Сато, Казуо Сат ми Ито Р) 87 4 ного металла и аммоний-радикала, М 1 выбирают из щелочного металла, аммоний-радикала и водорода, х - целое число от 1 до 9. Этот процесс в дальнейшем называют "реакционным процессом"-.Соединение серы общей формулы ММ 13 х может взаимодействовать как с ионизированной ртутью, так и с ее иониэирующимися соединениями в жидком углеводороде с превращением.их в твердый материал /сульфид ртути, Н 93/, который не растворяется в этом жидком углеводороде,Большая часть не растворимого в жидком углеводороде материала переходит в водную фазу и затем может быть отделена от жидкого углеводорода.Соединение серы обще ф ы ММ 13 х при хпредставляет ОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) НИЕ ИЗОБ(56) 1, Патент СШАМ 4709118, кл. 585-920, 12. Патент СШАМ 4094777, кл. 210-32, 193. Патент СШАМ 4474896, кл. 502 - 216, 1 Настоящее изобретение относится к способу удаления ртути из содержащих ее жидких углеводородов.Основной целью предлагаемого изобретения является создание способа удаления иониэированной ртути или ее иониэирующихся соединений из жидкого углеводорода.Другой целью предлагаемого изобретения является обеспечение способа для удаления ртути в различных формах из жидкого углеводорода.Способ удаления ртути из содержащих ее жидких углеводородов, в соответствии с предлагаемым изобретением включает. контактирование жидкого углеводорода с водным раствором соединения серы. общей формулы ММ 1 Ях, где М выбирают из щелоч 54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЖИДКИХДОРОДОВ ОТ РТУТИ углевого газа растволы ММ оний - ий - рвот 1 доменее мас. Заот вод 183837950 55 сульфид. Репрезентативными моносульфидами являются йа 2 Я, МаНЯ, К 2 Я, КНЯ, (НН 4)2 Я и МН 4 НЯ наиболее предпочтительными - йа 2 Я или К 2 Я. Их используют в виде водных растворов.Если жидкий углеводород содержит преимущественно ионизированную ртуть и ее ионизирующиеся соединения, то большая частЬ ртути иэ него может быть удалена с помощью вышеупомянутого реакционного процесса,Полисульфиды взаимодействуют также .с элеМентарной ртутью превращая ее в твердый не растворимый в жидком углеводороде материал, как показано в примере 16.Соответственно, ионизировайная ртуть, ее ионизирующиеся соединения и элементарная ртуть, содержащаяся в жидком углеводороде, могут быть превращены в твердый материал, который не растворяется в нем, путем контактирования этого жидкого углеводорода с реагентом, включающим вышеупомянутые полисульфиды.Количество серы для удаления ртути из жидкого углеводорода считают достаточным, если оно соответствует количеству серы в 10 раз большему того эквивалента, который необходим для превращения Н 9 в НцЯ, Время обработки может составлять от нескольких секунд до нескольких десятков минут, обычно 1 - 20 мин, при нормальных температуре и давлении. Вместе с тем было установлено, что при использовании,в реакционном процессе водного раствора моноили полисульфида большой концентрации твердый материал, который не растворяется в жидком углеводороде, начинает растворяться в водной фазе и может, таким образом, быть легко отделен от жидкой углеводородной фазы, Кроме того, водным раствором моно- или полисульфида более высокой концентрации можно обрабатывать большее количество различных углеводородов, содержащих ртуть,Рекомендуемая концентрация моноили полисульфида в водном растворе должна быть не менее 1% (мас), предпочтительно - более Зомас,), но менее насыщающей.Контактирование жидкого углеводорода, содержащего ртуть, и водногораствора соединения серы может осуществляться посредством любого традиционного способа контактирования жидкостей,В тех случаях, когда в зависимости от места добычи в жидком углеводороде содержаться органические соединения ртути, то они могут быть удалены путем контактирования такого жидкого углеводорода с соединением серы общей формулы ММ 1 Ях образующихся при сжижении газов, добываемых в качестве побочного продукта вместе с нефтью.П редлагаемое изобретение далее будетпроиллюстрировано более детально с помощью ссылок и примеров.Ссылка АС целью определения типов ртути, которые могут быть удалены в процессе контак тирования содержащего ее углеводорода ссоединением серы общей формулы ММ 1 Ях, где М выбирают из щелочного металла и аммоний - радикала, М 1 выбирают из щелочного металла, аммоний - радикала и во дорода, х - число не меньше 1, приготовилиобразцы жидкостей путем растворения в легкой нафте элементарной ртути, хлорида ртути и диэтилртути так, чтобы содержание ртути составило 300 ррв /в виде Н 9/, 20 К 100 мл каждого образца жидкостейдобавили 100 мл водного раствора Ма 2 Я 4 в концентрации 5/вес./, смесь взбалтывали в вибрационном аппарате, Через 10 мин после начала взбалтывания отделяли вод ную и жидкую углеводородную фазы и определяли количество ртути в последней.Из образцов жидкости, содержащейхлорид ртути, образцов, содержащих элементарную ртуть, почти вся ртуть оказалась 30 удалена, Из образца жидкости, содержащейдиэтилртуть было удалено незначительно ее количество.В соответствии с результатами было установлено, что к типам ртути, которые могут 35 быть удалены путем контактирования ссоединением серы общей формулы ММ 1 Ях, относятся иониэирующиеся соединения ртути, ионизированная ртуть, являющаяся их производным и элементарная ртуть, 40 П р и м е р 1. 100 мл газового бензина,полученного иэ добытого в Индонезии природного газа, с содержанием ртути 350 ррв /всего Нц/ и 100 мл водного раствора сульфида натрия /Ма 2 Я/ в концентрации 5 о 45 /вес/ были загружены в разделительную воронку и подвергались взбалтыванию в течение 10 мин. Затем водный слой и слой жидкого углеводорода были разделены и измерено содержание ртути в последнем, которсе снизилось до 60 ррв,Учитывая ссылку А, предполагается, что газовый бензин из добытого в Индонезии природного газа, который использовали в этом эксперименте, содержит, главным об разом, ионизирующиеся соединения ртути и ионизированную ртуть,П р и м е р 2. 100 мл того же газового бензина, что использовании в примере 1, в 100 мл водного раствора сульфида калия /К 2 Я/ и концентрация 5/вес/ загрузилив разделительную воронку и взбалтывали етечение 10 мин, Затем были разделены водный и жидкий углеводородный слои, измерено содержание ртути в последнем,которое снизилось до 63 ррв.П р и м е р 3, 100 мл того же газовогобензина, что испольэовали в примере 1 и100 мл водного раствора сульфида аммонияв концентрации 5% /вес/ загрузили е разделительную воронку и взбалтывали в течение 10 мин. Затем были разделены водныйслой и слой жидкого углеводорода и измерено содержание ртути в последнем, которое снизилось до 77 ррв.П р и м е р 4. ПригЬтовили образецжидкости путем растворения в нафте 200ррв элементарной ртути и 200 ррв /в видеНд/ хлорида ртути. 100 мл этой жидкостидобавили к 100 мл водного раствора йа 23 вконцентрации 5% /вес/ и взболтали в вибрационном аппарате. Через 10 мин посленачала взбэлтывания были отделены водная фаза и фаза жидкого углеводорода иизмерено содержание ртути в последней.Содержание ртути уменьшилось до 2 ррв.Как видно из вышеприведенных результатов, с помощью обработки углеводородаводным раствором полисульфида можно одновременно удалять ионизированную и элементарную ртуть и ионизирующиесясоединения ртути.П р. и м е р 5, Модельную жидкостьготовили растворением в нафте 290 миллиарднь 1 х долей элементной ртути и 270 млрддолей /в расчете на ртуть/ хлорида ртути.100 мл модельной жидкости и 100 мл водного раствора, содержащего 0,7 вес,% сульфида калия /К 25/ и 5,3 вес.% полисульфидакалия /К 234/ загружали е делительную воронку. После 15 минутного встряхиванияфазы жидкого углеводорода и водную фазуразделяли и измеряли содержание ртути вфазе жидкого углеводорода. Содержаниертути снижалось до 4 част/млрд.П р и м е р 6. Модельную жидкость. готовили растворением в нафте 280 млрд.долей элементной ртути и 280 млрд (долей)в расчете на ртуть/ хлористой ртути. 100 млмодельной жидкости и 100 мл водного раствора, содержащего 1,9 вес.% сульфида аммония (ИН 4)23 и 5,8 вес.% полисульфидааммония загружали е длительную воронку.После 30 минутного встряхивания углеводородную и водную фазы разделяли и измеряли содержание ртути в фазе жидкогоуглеводорода, Содержание ртути снижалось до 7 час/мл рд,П р и м е р 7, Приготовили образецжидкости путем растворения в нафте элементарной ртути таким образом; чтобы до вести содержание Нд до 520 частей на миллиард, Эту жидкость использовали в качестве сырья,100 мл этой жидкости, содержащей 520частей на миллиард элементарной ртути добавили к 100 мл водного раствора Ма 284 в концентрации 5% /вес(. Смесь взболтали в вибрационном аппарате, Через 5 мин удэ, ление элементарной ртути достигло почти 10 100%,Когда вместо водного раствора Иа 254 с концентрацией 5% /вес/ использовали 100 мл водного раствора Йа 234 в концентрации 1% /вес/, то почти 100%-ное удаление рту 15202535 405055 ти было отмечено через 20 мин,П р и м е р 8. 100 мл того же природного газового бензина, содержащего 350 млрд долей ртути /в расчете на общую ртуть/, как использовали е примере 1, и 100 мл водного раствора, содержащего 5,0 вес.% гидросульфида натрия /ЙаНЯ/ загружали в делительную воронку, которую встряхивали в течение 10 минут. Затем водный слой и слой жидкого углеводорода разделяли и определяли содержание ртути в слое жидкогоуглеводорода, которое показало снижениезначения до 65 млрд. долей.П р и м е р 9. 100 мл такого же газовогобензина, содержащего 350 млрд долей ртути /в расчете на общую ртуть/, который использовали в примере 1 и 100 мл водного раствора, содержащего 5,0 вес,% гидросульфидэ калия /КНЯ/ загружали в делительную воронку, встряхиваемую в течение 10 минут, Затем водный слой и слой жидкого углеводорода разделяли и измеряли содержание ртути в слое жидкого углеводорода, значение которого уменьшилось до 66 млрд. долей.П р и м е р 10. 100 мл того же газового бензина, содержащего 350 млрд долей ртути /е расчете на общую ртуть/, который использовали в примере 1, и 100 мл водного раствора, содержащего 5,0 вес.% гидросульфида аммония /(ИН 4)НЯ/ загружали вделительную воронку и встряхивали в течение 10 мин, Затем водный слой и слой жидкого углеводорода разделяли и измеряли содержание ртути в слое жидкого углеводорода, которое показало уменьшение значения до 94 млрд. долей,П р и и е р 11. 100 мл того же газового бензина, содержащего 350 млрд долей ртути /в расчете на общую ртуть/, который использовали в примере 1, и 100 мл водногораствора, содержащего 3,0 вес.% гидросульфидэ натрйя / йаНЯ / и 3,0 еес.% гидросульфида калия /КНЗ/ загружали в делительную воронку, встряхиваемую в течение 10 минут. Затем водный слой и слой жидкого углеводорода разделяли и опреде1838379 2. Способ поп.1, отл и ча ю щи йся тем, что жидкие углеводороды представляют.собой жидкие углеводороды, извлеченные из природного газа, или нафту Составитель М.КолесниковаТехред М.Моргентал Корректор С.Пекарь Редактор Заказ 2904 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ляли содержание ртути в углеводородном слое, которое показало уменьшение значения до 62 млрд. долей.П р и м е р 12. 100 мл того же газового бензина, содержащего 350 млрд долей рту ти /в расчете на общую ртуть/, как использовался в примере 1 и 100 мл водного раствора, содержащего 3,0 вес,% сульфида натрия /Ма 5/ и 2,9 вес.% гидросульфида натрия /йаНИ, загружали в делительную 10 воронку, встряхиваемую в течение 10 минут. Затем водный слой и слой жидкого углеводорода разделяли и определяли содержание ртути.в жидком углеводороде, которое уменьшилось до значения 68 млрд. долей, 15П р и м е р 13. 100 мл газового бензина, содержащего 350 млрд долей ртути /в расчете на общую ртуть/, который испольэовали в примере 1, и 100 мл водного раствора,содержащего 2,0 вес.% сульфида аммония 20 /(МНд)2 Я и.2,8 вес.% гидросульфида аммония / МНН /загружали в делительную воронку, которую встряхивали 10 минут. Затем водный слой и слой жидкого углеводорода разделяли и измеряли содержание 25 ртути в слое жидкого углеводорода, значение которого уменьшилось до 85 млрд. долей.П р и м е р 14, 100 мл того же жидкого газового бензина и содержащего 200 млрд. 30 долей ртути /в расчете на общую ртуть/ и 100 мл водного раствора, содержащего 3,0 вес.% сульфида натрия /йа 23/ и 2,0 вес,% полисульфида натрия /К 234/ загружали в делительную воронку и встряхивали 10 ми нут. Затем водный слой отделяли от слоя жидкого углеводорода и измеряли содержание ртути в слое жидкого углеводорода, которое уменьшенное значение 8 млрд. долей.П р и м е р 15. 100 мл того же газового 40 .бензина и содержащего 200 млрддолей ртути /в расчете на общую ртуть/; который испольэовали в примере 14 и 100 мл водного раствора, содержащего 3,0 вес,% сульфида натрия /йа 2 И и 5,0 вес,% полисульфида натрия /Йа 284/, загружали в делительную воронку, встряхиваемую в течение 10 минут. Затем водный слой отделяли от слоя жидкого углеводорода и измеряли содержание ртути в слое жидкого углеводорода, которое показало уменьшенное значение 6 млрд. долей.П ри м ер 16,100 млтакогоже газового бензина, полученного в Индонезии и содержащего 350 м частей ртути на млрд /в расчете на общую ртуть/, который использовали в примере 1, и 100 мл водного раствора, содержащего 3,0 вес.% сульфида натрия /Нагая/ и 2,0 вес.% сульфида калия /КзЯ, загружали в делительную колбу и встряхивали в течение 10 минут. Затем водный слой отделяли от слоя жидкого углеводорода и измеряли содержание, ртути в слое жидкого углеводорода, которое показано уменьшенное значение 61 части на млрд,Формула изобретения 1. Способ очистки жидких углеводородов от ртути путем контактирования с соединением серы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени очистки, контактирование проводят путем обработки жидких углеводородов водным раствором, содержащим соединение серы в концентрации менее насыщающей, но йе менее 1 мас,%, в качестве которого используют соединение общей формулы ММ 13 х, где М - натрий, калий или аммоний-радикал, М 1- натрий, калий. аммоний-радикал или водород; х - целое число от 1 до 9,