Разработка технологии получения гидросульфида натрия на основе сульфидно-щелочных сточных вод

 

В качестве объекта исследования использовались сульфидно-щелочные стоки «ПетроКазахстан», поступающие с установок АВТ первичной переработки нефти, каталитического крекинга, гидроочистки,

 

газофракционирования и др. Объем сульфидно-щелочных сточных вод составляет порядка 600 м³/сут. В период 2015-2016 гг. изучался химический состав сульфидно-щелочных сточных вод данного предприятия.

 

Концентрация основных загрязнителей в сульфидно-щелочных стоках варьирует в широких пределах: щелочность – 50-400 г/л, мех. примеси – 40-

 

150 мг/л, фенолы – 400-900 мг/л, нефтепродукты – 500-1000 мг/л, сульфаты –80-1500 мг/л, хлориды – 100-700 мг/л, ХПК – 24000-10000 мг/л О₂, сульфиды

 

– 5000-16000 мг/л.

 

На рисунке 4 приведена схема получения гидросульфида натрия из сульфидно-щелочных стоков.

 

 

 

Для переработки сульфидно-щелочных стоков, концентрация сульфидной серы в которых более 8000 мг/л, сток предварительно нейтрализовался раствором серной кислоты до рН=6,5-7. Выделяющийся на стадии нейтрализации сероводород поглощается раствором гидроксида натрия с получением товарного продукта – гидросульфида натрия. После нейтрализации сульфидно-щелочной сток подвергается жидкофазному каталитическому окислению посредством кислорода воздуха в присутствии катализатора, в результате оставшаяся сульфидная сера окислялась до тиосульфатов и сульфатов. В эксперименте применялась техническая серная кислота и отработанная кислота процесса сернокислотного алкилирования изоалканов алкенами. Для выбора оптимальных параметров процесса варьировались концентрация серной кислоты от 10 до 96 % масс., массовое соотношение «H₂SO_4отр.: сульфидно-щелочной сток» в пределах «1: (1-15)», температура от 20 до 60 ⁰С.

Эксперимент осуществлялся при следующих оптимальных параметрах: рН обработанного стока 6,5-7, температура – 55-60 ⁰С по схеме рисунок 4. Для полноты окисления стоков после получения гидросульфида натрия использовался катализатор – полифталоцианин кобальта.

 

В таблице 9 показана характеристика сульфидно-щелочного стока с предварительной нейтрализацией и без нейтрализации.

 

Таблица 9 – Характеристика сульфидно-щелочного стока

 

с предварите-льной нейтрализацией

(массовое соотношение «H₂SO_4техн.: сульфидно-щелочной сток» - «1:12,5»)

Характеристика		Показатель
	исходный	нейтрали-	отстаива-	жидкофазное
	СЩС	зация	ние	окисление
Сульфидная сера				<1
(НS-2, S-2), мг/л
Нефтепродукты,
мг/л
Фенолы, мг/л
ХПК, мг/л

 

Заключение

1. Разработаны научно-технические закономерности и технологии

переработки серосодержащих отходов нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств: отработанной серной кислоты процесса алкилирования изоалканов алкенами, сульфидно-щелочных стоков и элементарной серы.

2. Предложено отработанную серную кислоту процесса алкилирования

изоалканов алкенами использовать в качестве сырья для получения сульфатов аммония и натрия с выделением органической составляющей.

3. Разработана принципиальная технологическая схема и установлены условия получения сульфатов аммония и натрия: с примением экстрагентов этилового спирта технического и смеси «этиловый спирт технический:

ацетон» в массовом соотношении «H₂SO_4отр.: Экстрагент» - «1: 1», «H₂SO_4отр.: 25 % NH₄OH» - «1: 2», «H₂SO_4отр.: 10 % NаOH» - «1: 2», температура 50-75 ^оС.

4. В результате исследования физико-химических свойств и

химического состава органической составляющей показано содержание сульфокислот до 37 % масс., сульфоэфиров порядка 8 % масс.,

ароматических углеводородов около 15 %, парафино-нафтеновых углеводородов до 22-23 % масс., что позволило использовать ее для получения целевых продуктов: составов для нефтевытеснения, топливныхкомпозиций, сырьевых смесей для производства технического углерода и технического моющего средства для очистки сырьевых резервуаров производства технического углерода от асфальтосмолистых парафиновых отложений.

5. Определение современными физико-химическими методами анализа химического состава сульфидно-щелочных стоков выявлено содержание соединений сульфидной серы в широком интервале концентраций 5000-20000 мг/л, а также нефтепродуктов – 600-800 мг/л, фенолов – 300-570 мг/л,

ХПК – 50000-75000 мг/л О₂.

6. Усовершенствован способ жидкофазного окисления высоко-

концентрированных сульфидно-щелочных стоков нефтеперерабатывающих предприятий, отличающийся от известного, введением в схему стадии нейтрализации стоков отработанной серной кислотой с получением товарного гидросульфида натрия (27 % масс.) и последующим окислением стока на катализаторе полифталоцианине кобальта.

 

Список используемой литературы

 

1. Кудашева Ф.Х. Способ получения бурового реагента / Бадикова А.Д., Тептерева Г.А., Куляшова И.Н., Гимаев Р.Н., Бикбулатов Р.Х., Небит А.Н.

2. Гимаев Р.Н. Способ получения сульфата аммония / Мустафин А.Г., Усманов Р.Т., Кудашева Ф.Х., Бадикова А.Д., ШариповТ.В., Мурзакова А.Р., Галиянов А.Х. // Патент РФ № 2325324 от 03 июля 2006 г.

3. Мурзакова А.Р. Промышленные методы очистки сернисто-щелочных стоков нефтехимических производств / Бадикова А.Д., Кудашева Ф.Х.,

 

Цадкин М.А., Гимаев Р.Н. // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2007. – № 1. – С. 38-39.

4. Тептерева Г.А. Взаимодействие лигносульфоната натрия с соединениями железа в различных степенях окисления / Боголюк Г.Б., Кручкова Е.С., Кудашева Ф.Х., Бадикова А.Д. // Экологические системы и приборы. – 2009. – № 2. – С. 50-52.

 

5. Мурзакова А.Р. Применение органической части отработанной серной кислоты процесса алкилирования / Бадикова А.Д., Кудашева Ф.Х., Гимаев Р.Н. // Экологические системы и приборы. – 2011. – № 4. – С. 8-12.

 

6. Гимаев Р.Н. Струйный контактор нового поколения для процесса сернокислотного алкилирования / Прочухан Ю.А., Кудашева Ф.Х., Цадкин М.А., Бадикова А.Д. // Химия и технология топлив и масел. – 1998. – № 5.

 

 

7. Колесов С.В. Бензин термического крекинга в процессе сернокислотного алкилирования / Бадикова А.Д., Цадкин М.А., Кудашева Ф.Х., Гимаев Р.Н. // Химия и технология топлив и масел. – 2001. – № 3. – С. 10-11.

 

8. Колесов С.В. Сернокислотное алкилирование изобутана бутиленами в трубчатом проточном контакторе / Цадкин М.А., Бадикова А.Д., Рахманов 2013 г.

 

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: