202769. lajstromszámú szabadalom • Folyamatos eljárás diszulfidok és merkaptánok extrakciós, katalitikus eljárással történő eltávolítására
HU202769B A találmány tárgya folyamatos eljárás savanyú szénhidrogénekből lényegében diszulfid- és merkaptánmentes szénhidrogének előállítására. A különböző technológiai anyagokból és/vagy anyagáramokból a merkaptánvegyületek eltávolítása rendkívül fontos probléma. A merkaptánvegyületek eltávolításának szükségessége a szakterületen jól ismert, elsősorban a korróziós problémák, égetési nehézségek, katalizátor mérgezési problémák, nem kívánt mellékreakciók és kellemetlen szaga miatt. A merkaptánvegyületek eltávolítására javasolt eljárások alapvetően két csoportba oszthatók. Az egyik csoportba azok az eljárások tartoznak, amelyek a technológiai anyagból vagy a vivőanyagból a merkatán-vegyületek vagy ezek származékai tökéletes eltávolítására törekszenek. A másik csoportban azok az eljárások tartoznak, amelyek a merkaptánvegyületek kevésbé ártalmas származékaivá való átalakítására törekszenek anélkül, hogy ezeket a kevésbé ártalmas származékokat az átalakítás után eltávolítanák. Az első csoportba tartozó eljárásokat általában „extrakciós” eljárásoknak nevezik. Amásodik csoportba tartozó eljárásokat „édesítő" eljárásoknak nevezik. Az extrakciós eljárások között legfontosabb az az eljárás, amely a merkaptánok enyhén savas hatásán alapszik. Az enyhén savas merkaptánvegyületek erős bázisokkal olyan, ún. merkaptidsókat képeznek, amelyek lúgos oldatban nagyon jól oldódnak. Az ilyen típusú eljárásoknak az extrakciós műveletet regenrációs művelet követi, és az alkálikus áram közöttük kering. Az extrakciós műveletben az alkálikus áram a merkaptánvegyületek szénhidrogénekből való kivonására szolgál. A keletkező, merkaptidban dús alkálikus áramból a regenerálás folyamán távolítják el a merkaptidvegyületeket, így az alkálikus áram az extrakciós és regenerációs műveletek között recirkulál. A regenerációs műveletben a merkaptán-vegyületekből az alkálikus közegben oldhatatlan diszulfidvegyületeket képeznek, és ezeket általában ülepítéssel távolítják el. Az összes diszuldifvegyület eltávolítása az alkalikus anyagáramból nagyon sok esetben kívánatos lenne, azonban ezeknek a vegyületeknek a teljes elválasztása nem valósítható meg ülepítéssel az alkálikus oldatban való diszperziójuk matt. A szakterületen számos bonyolult technológiával próbálták már megoldani a diszulfidvegyületek összegyűjtését és a regenerált alkálikus oldatból való eltávolítását. Az egyik megoldás szerint pl. fémforgácsot használnak a diszulfidvegyületek összegyűjtésére és az alkálikus közegből való eltávolítására. Ez a megoldás azonban nem eredményez tökéletes elválasztást, jelentős mennyiségű diszulfidvegyület marad az alkálikus oldatban. Egy másik, széleskörűen használt eljárásban egy- vagy többfokozatú benzines mosást (lásd: 3 574 093 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás) alkalmaznak a diszulfidvegyületek alkálikus oldatból való eltávolítására. Ezt az eljárást a szakterületen széles körben alkalmazzák, azonban a következő hátrányai vannak: 1 benzin szükséges hozzá, 2 a kis hatékonyság miatt nagy mennyiségű benzint igényel, 3 külön mosó- és elválasztóedényeket igényel, 4 a szennyezett benzint kezelni kell. 1 A szakterületen járatos szakemberek számára jól ismert, hogy bizonyos, alacsony forráspontú szénhidrogéneknél rendkívül kritikus, hogy a bennük levő kénvegyületek mennyiségét nagyon alacsony szinten tartsuk. Nagyon sokszor az az igény, hogy a kezelt szénhidrogénáram teljes kéntartalma, elemi kénre számolva, nem lehet több, mint 50 tömeg ppm, és még gyakrabban nem lehet több, mint 10 tömeg ppm. Ennek megfelelően, ha a fenti típusú merkaptán extrakciós eljárás célkitűzése az, hogy ezt a szigorú kéntartalom határértéket elérje, fontos, hogy a regenerált alkálikus oldatot szennyező diszulfidvegyületek mennyiségét rendkívül kis értéken tartsuk, hogy az extrahált anyagáram ne szennyeződjön diszulfiddal. Például a C3 és Gt szénhidrogéneket és kb. 750 tömeg ppm merkaptánformájú ként tartalmazó szénhidrogénáram édesítésekor elérhető cél, hogy a kezelt szénhidrogén desztillátum kb 5 tömeg ppm merkaptánformájú ként tartalmazzon: azonban a felhasznált, regenerált alkálikus oldat speciális kezelése nélkül a kezelt szénhidrogénáram összes kéntartalma kb. 50 tömeg ppm lesz annak következtében, hogy az alkálikus közegen keresztül a diszulfidvegyületek visszakerülnek a kezelt szénhidrogénáramba. Találmányunkkal azt tűztük ki célul, hogy az alkálikus oldat diszulfidvegyületeit redukálva azokat merkaptánvegyületekké alakítjuk vissza. így, mivel a merkaptánok az alkálikus oldatban jobban oldódnak, mint szénhidrogénben, nem kerülnek vissza a szénhidrogénbe. A diszulfidvegyületek merkaptánokká való redukálása a szakterületen ismert, de nem az itt ismertetett célból alkalmazzák (lásd: 4 072 584 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírást). A diszulfidvegyületek redukciója vagy a diszulfidok hidrogénező katalizátor jelenlétében megvalósított hidrogénezésével vagy elektrokémiai eljárással valósítható meg; az elektrokémiai eljárás során a diszulfidok az elektrolizáló cella kátéd ján redukálódnak. Az ilyen kéneltávolítási eljárásnak a következő, igen nagy előnyei vannak: 1) nincs hulladékkezelési probléma, és nem szükségesek az elválasztó berendezések, 2) az extrakciós zónába visszacirkuláló alkálikus áramban a diszulfidok mennyisége minimalizálódik. Találmányunk merkaptántartalmú, savanyú szénhidrogének folyamatos kezelésére alkalmas eljárásra vonatkozik, a kezelés célja a tisztított szénhidrogénáram merkaptántartalmának és összes kéntartalmának csökkentése. Pontosabban, találmányunk savanyú szénhidrogénfrakciók merkaptántartalmának fizikai eltávolításával megvalósított kezelési eljárására vonatkozik. Az eljárás során a merkaptánokat extrakciós zónában alkálikus oldattal távolítjuk el, majd a merkaptánokat oxidációs katalizátor jelenlétében diszulfidokká oxidáljuk, és az említett diszulfidvegyületeket elválasztjuk az alkálikus oldattól, ezután az említett alkálikus oldatban maradó diszulfodvegyületeket merkaptánvegyületekké redukáljuk, és az így kapott, alkálikus oldatot visszakeringetjük az extrakciós zónába. Ennek megfelelően a találmányunk szerinti eljárás egyik célkitűzése diszulfid- és merkaptánmentes szénhidrogénáram folyamatos előállítása savanyú, merkaptántartalmú szénhidrogénáramból. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
