Экология/2. Экологические и метеорологические

проблемы больших городов и промышленных зон

Котелевец М. М.

Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет, Украина

Выбор оптимальных методов демеркаптанизации жидких продуктов пиролиза шин

Известно, что наиболее ценным продуктом утилизации шин является пиролизная жидкость. Однако ее нельзя непосредственно использовать в качестве заменителя дизельного топлива для транспорта.

В мире разработаны способы модификации свойств пиролизной жидкости и получения на ее основе альтернативного дизельного топлива.

Одним из способов модификации пиролизной жидкости является гидрирование. Однако, технологию гидрирования дизельного топлива (ДТ) можно применять только на специализированных предприятиях при больших объемах сырья. Гидроочистка заключается в воздействии водорода на очищаемый продукт в присутствии сульфидированных Al₂O₃-CoO-MoO₃- катализаторов. Блоки гидроочистки энергоемки высокие температура (380-420ºС) и давления (до 4МПа), громоздки, имеют сложное аппаратурное оформление и дороги.

В Украине и в других. странах пиролизные установки для утилизации шин в основном имеют производительность 1-7 т шин в сутки. Проводить на таких установках гидроочистку нерационально.

Еще одним из способов модификации жидкости есть удаление меркаптанов. Меркаптаны или тиолы, а также сероводород представляют собой соединения серы, присутствующие во всех типах углеводородного сырья, начиная от нефти и заканчивая сжиженными и природным газами. Эти соединения характеризуются высокой токсичностью и летучестью, обладают резким, неприятным запахом и высокой коррозионной активностью. Для этого применяют метод демеркаптанизации - процесс обессеривания и дезодорации дизельных фракций. Существуют такие методы демеркаптанизации нефтяных продуктов:

- адсорбционный - основан на селективном извлечении примесей твердыми поглотителями – адсорбентами. В качестве адсорбентов наибольшее распространение нашли активированные угли и синтетические цеолиты;

- каталитический - основан на гетерогенном катализе и служит для превращения примесей в безвредные или легко удаляемые соединения. В качестве катализатора могут использоваться оксиды кобальта, никеля и молибдена;

- применение химических реагентов - моноэтаноламина (МЭА), диэтаноламина (ДЭА), диизопропаноламина (ДИПА), раствора щелочи, раствора солей щелочных металлов.

Анализ литературы и патентов показал, что адсорбционные методы лучше всего применять для демеркаптанизации и дезодорации газообразных продуктов и конденсатов.

Каталитический метод требует сложного оборудования и дорогих катализаторов и могут применяться только совместно со щелочной обработкой:

При этом образуется большое количество концентрированных щелочных стоков содержащих тяжелые нефтепродукты, они опасны для окружающей среды (ОС) их очистка дорогостоящая.

Демеркаптанизация осуществляется по двум направлениям:

1) удаление меркаптанов из легких фракций, например, с помощью растворов щелочи с последующим использованием смеси легких меркаптанов в качестве одоранта [1];

2) окисление меркаптанов до дисульфидов (снижение содержания меркаптановой серы при практически неизменном содержания серы общей) для возможности транспортировки автомобильным или железнодорожным транспортом на значительные расстояния для дальнейшей переработки [2].

Наиболее доступным для применения на малых пиролизных установках является метод обработки пиролизной жидкости органическими аминами.

Реакция МЭА с сероводородом с образованием дитиазина:

_{Реакция МЭА с меркаптанами с образованием тиоэфиров, или сульфидов:}

Выше представлен химизм процесса превращения коррозионо опасных, дурнопахнущих сероводорода и меркаптанов в дисульфиды и другие малотоксичные лишенные запаха соединения.

Таким образом было показано экспериментальную возможность демеркаптанизации пиролизной жидкости с помощью органических аминов.

Литература:

1. Фомин В. А., Вильданов А. Ф., Мазгаров А. М., Луговской А. И. «Внедрение процесса демеркаптанизации ББФ на ГФУ Рязанского НПЗ», Нефтепереработка и нефтехимия, № 12, 1987г, стр14-15.

2 Шарипов А. Х. Окислительное обессеривание меркаптансодержащего сырья, Химия и технология топлив и масел, № 4, 1998г, с. 9-13.