Соединения серы в нефти и битуме — КиберПедия


Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Соединения серы в нефти и битуме



Переработка битума, добытого из нефтеносных песков, является сложной задачей из-за высокой вязкости, высокой плотности и высокой концентрации гетероатомов, которая значительно выше, чем у типичной легкой легкой нефти. Надежные данные о содержании кислорода в канадских битумах более ограничены из-за трудностей с получением разумных результатов. Наиболее важными соединениями кислорода являются кислотные группы в битуме. Битум имеет общее содержание кислорода 1,1 ± 0,3 мас.% и приблизительно 25% общего количества кислорода присутствует в виде групп карбоновых кислот. Битум Атабаски имеет общее кислотное число около 5,5 мг КОН g-1.

 

Битум не содержит элементарной серы или сероводорода. Анализ битума Cold Lake методом рентгеновской абсорбционной спектроскопии вблизи края (XANES) показал, что битум содержит больше ароматической серы (3,05 мас.%) и менее алифатической серы (1,86 мас.%). Другими словами, 62% от общего содержания серы в битуме, полученном из масел, является ароматическим, а 38% - алифатическим.

Значительные усилия были предприняты для идентификации соединений серы, присутствующих в тяжелой нефти, включая битум, полученный из нефти и производных битума. Сообщенный молекулярный вес соединений серы в битуме масел варьируется от 200 до 700 м / з хотя это спорный вопрос. Относительная численность видов, содержащих один, два или три атома серы на одно соединение (виды S1, S2 и S3), составляет соответственно 74, 11 и 1%. Сера также встречается в сочетании с другими гетероатомами. Порядок относительного содержания серы в серу и смешанных гетероатомсодержащих соединениях (Shi et al., 2010): S1> S2> S1O1> S1O2> S1N1 ≈ S2O1> S3.

Соединения классов, содержащие два (S2) и три (S3) атома серы на соединение.

 

 

Технологии обессеривания

Гидроодессеривание (ГДС)

Гидродесульфирование является наиболее часто используемым методом в нефтяной промышленности для снижения содержания серы в сырой нефти. В большинстве случаев ГДС выполняют путем совместной подачи масла и H2 в реактор с неподвижным слоем, заполненный соответствующим катализатором (HDS). Стандартными катализаторами ГДС являются NiMo / Al2O3 и CoMo / Al2O3, но есть еще много других типов. Во время ГДС сера в сероорганических соединениях превращается в H2S.

Выбор одного типа катализатора над другим зависит от приложения. Вообще говоря, NiMo-катализаторы более гидрируют, тогда как CoMo-катализаторы лучше гидрогенолизуют. Поэтому CoMo-катализаторы являются предпочтительными для HDS потоков ненасыщенных углеводородов, как, например, от флюидного каталитического крекинга (FCC), тогда как NiMo-катализаторы предпочтительны для фракций, требующих экстремального гидрирования. Следовательно, NiMo-катализаторы являются более эффективными для ГДС тугоплавких соединений, таких как 4,6-диметилдибензотиофен (DMDBT). Когда поток водорода не ограничивает, но время контакта ограничено, как это часто бывает в проточных реакторах, предпочтительными являются NiMo-катализаторы, тогда как CoMo-катализаторы иногда более эффективны в периодических реакторах. Условия гидроочистки обычно составляют от 200 до 425 °С и от 1 до 18 МПа, причем конкретные условия зависят от требуемой степени десульфирования и природы соединений серы в сырье.



Алифатические соединения серы очень реакционноспособны и могут быть полностью удалены во время ГДС (уравнения 1-3).

Тиолы: R-SH + H2 → R-H + H2S

Тиолы: R-SH + H2 → R-H + H2S

(1)

Сульфиды: R1-S-R2 + 2H2 → R1-H + R2-H + H2S

Сульфиды: R1-S-R2 + 2H2 → R1-H + R2-H + H2S

(2)

Дисульфиды: R1-S-S-R2 + 3H2 → R1-H + R2-H + 2H2S

Дисульфиды: R1-S-S-R2 + 3H2 → R1-H + R2-H + 2H2S

(3)

Серу, содержащуюся в тиофенических кольцах, сложнее удалить. Одинокие пары электронов из серы участвуют в π-электронной структуре сопряженной системы C = C. Резонансная стабилизация составляет около 120-130 кДж / моль, что меньше, чем у бензола (160-170 кДж / моль-1) (Hochgesang 1952), но все же достаточно для того, чтобы сделать энергетически сложным HDS. Различают два пути обессеривания. Наименее водородо-интенсивным путем является гидрогенолиз. По причинам, упомянутым выше, резонансная стабилизация серы в тиофеновом кольце затрудняет прямой гидрогенолиз, и основной путь (ГДС) требует насыщения ароматического кольца до того, как может произойти ГДС. Однако равновесная концентрация гидрогенизированного продукта является низкой, поскольку существует значительная движущая сила для ароматизации путем дегидрирования.






Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...





© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав

0.008 с.