Каталитическая композиция для демеркаптанизации нефти и газоконденсата

Каталитическая композиция для демеркаптанизации нефти и газоконденсата

Реферат

Изобретение относится к каталитической композиции для процессов жидкофазной окислительной демеркаптанизации нефти и газоконденсата, согласно которому каталитическая композиция представляет собой жидкий препарат следующего состава:

Дисульфокислота дибромфталоцианина кобальта	15-25
Алканоламин	4,7-13,3
Полиэтиленгликоль или его моноэфир	0,45-8
Вода	до 100

Применение каталитической композиции данного состава позволяет существенно повысить удельную каталитическую активность в процессах демеркаптанизации по сравнению с известными катализаторами.

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к производству фталоцианиновых катализаторов, применяемых в процессах жидкофазной окислительной демеркаптанизации нефти и газоконденсата.

Так, известен процесс демеркаптанизации нефти, в котором используют катализаторный комплекс, приготовленный растворением дихлордиоксидисульфофталоцианина кобальта в 1%-ном растворе щелочи с последующим доведением концентрации раствора щелочи до 20 мас. % (пат. RU №2087521, МПК6 C10G 27/10, опубл. 20.08.1997 г.). К недостаткам этого процесса следует отнести относительно низкую активность катализаторного комплекса, а также необходимость создания специальной схемы приготовления катализаторного комплекса на нефтеперерабатывающем предприятии.

Наиболее близкой по составу и получаемому положительному эффекту является каталитическая композиция, представляющая собой жидкую смесь, состоящую из дисульфокислоты фталоцианина кобальта или ее хлорзамещенных производных, алканоламина, синергической добавки, представляющей собой линейный или циклический полиэфир, и воды (пат. RU 2458968 С1, МПК C10G 27/06, C10G 27/10, B01J 23/75, заявл. 09.02.2011, опубл. 20.08.2012). Однако каталитическая активность известной композиции недостаточно высока.

Целью данного изобретения явилась разработка каталитической композиции с повышенной каталитической активностью в жидкой форме со стабильными реологическими характеристиками, исключающей необходимость ее приготовления у потребителя, улучшающей условия труда у производителя и у потребителя продукции за счет возможности объемного дозирования.

Поставленная цель достигается следующим образом:

- в качестве базового фталоцианинового катализатора в состав композиции вводят дибромдисульфокислоту фталоцианина кобальта;

- в качестве щелочного агента используются вторичные и третичные алканоламины общей формулы RR¹-N-CH₂CH₂OH, гдн R, R¹=Н, СН₃, С₂Н₅, СН₂СН₂ОН, образующие с дисульфокислотой дибромфталоцианина кобальта хорошо растворимые в воде алканоламиновые соли;

- в качестве синергической добавки используют полиэтиленгликоли и их эфиры, общей формулы R-O-(CH₂-CH₂-O)_mH, где R=H, CH₃, С₂Н₅, С₄Н₉, C₁₂H₂₃, C₉H₁₇-C₆H₄; m=2-10, которые, наряду с повышением каталитической активности композиции, стабилизируют реологические характеристики системы.

Состав каталитической композиции (% масс.):

Дисульфокислота дибромфталоцианина кобальта	15-25
Алканоламин	4,7-13,3
Полиэтиленгликоль или его моноэфир	0,45-8
Вода	до 100

Образцы предлагаемой каталитической композиции имеют повышенную на 15-50% по сравнению с прототипом каталитическую активность, определенную по стандартной утвержденной методике: «Методика выполнения измерений константы скорости реакции окисления меркаптида натрия в присутствии катализатора Ивказ», аттестованной ФГУП ВНИИ Расходометрии (Свидетельство № 97106-02 от 05.12.2002 г.).

Предлагаемая каталитическая композиция готовится следующим образом: в аппарат с перемешивающим устройством загружают водную пасту дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта, полученную непосредственно со стадии синтеза, прибавляют при перемешивании алканоламин, продолжая перемешивание, прибавляют полиэтиленгликоль или его моноэфир, добавляют воду до получения стандартной концентрации и сливают в тару готовый продукт.

Изготовление каталитической композиции иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Получение дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта. В колбу, снабженную механической мешалкой, термометром и обратным воздушным холодильником, загружают 150 мл диизопропилбензола, при перемешивании загружают 56,4 г (0,38 г/моль) фталевого ангидрида, 229,5 г (3,82 г/моль) мочевины, 15,7 г (0,1 г/моль) двухводного хлористого кобальта, 38,0 г (0,70 г/моль) хлористого аммония, 101,467 г (0,38 г/моль) мононатриевой соли бромфталевой кислоты и 3,2 г молибдата аммония. Далее смесь нагревают до 130-135°C, выдерживают 3 часа при этой температуре, нагревают до 180-200°C и выдерживают 10 часов. Затем плав охлаждают до 160-170°C и отгоняют под вакуумом диизопропилбензол. 222 г измельченного сырца, содержащего 100 г (0,137 г/моль) дибромфталоцианина кобальта, обрабатывают 2,0 л 5%-ной соляной кислоты при 90-95°C, фильтруют, промывают и сушат. Полученный дибромфталоцианин кобальта прибавляют при перемешивании к 270 мл 5%-ного олеума, затем медленно повышают температуру до 97-100°C и выдерживают 1 час. По окончании выдержки охлаждают массу до 60-70°C и выливают на 2,5 л воды, добавляют в суспензию 50 мл соляной кислоты, фильтруют и промывают осадок последовательно 1%-ной соляной кислотой и охлажденной водой. Получают 382 г водной пасты, содержащей 114,7 г дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта. Выход 94%.

Пример 2. В стакан, снабженный мешалкой, загружают 100 г (30 г в пересчете на 100%-ный) водной пасты дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта и при перемешивании медленно прибавляют 9,4 г диэтаноламина. Перемешивают в течение 10 минут и отбирают пробу для определения pH среды, который должен быть в пределах 8,0-9,5. При положительном результате анализа загружают 0,9 г полиэтиленгликоля ПЭГ-9 (м.м. 400) и перемешивают массу в течение 30 минут. Далее добавляют 89,7 г воды до получения 15%-ного содержания дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта и после размешивания в течение 10 минут продукт сливают в тару. Выход готового продукта составляет 99,5%.

Пример 3. В стакан, снабженный мешалкой, загружают 100 г (30 г в пересчете на 100%-ный) водной пасты дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта и при перемешивании медленно прибавляют 10 г N-метилэтаноламина. Перемешивают в течение 10 минут и отбирают пробу для определения pH среды, который должен быть в пределах 8,0-9,5. При положительном результате анализа загружают 6 г метилкарбитола и перемешивают массу в течение 30 минут. Далее добавляют 34 г воды до получения 20%-ного содержания дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта и после размешивания в течение 10 минут продукт сливают в тару. Выход готового продукта составляет 99,0%.

Пример 4. В стакан, снабженный мешалкой, загружают 100 г (30 г в пересчете на 100%-ный) водной пасты дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта и при перемешивании медленно прибавляют 13,5 г триэтаноламина. Перемешивают в течение 10 минут и отбирают пробу для определения pH среды, который должен быть в пределах 8,0-9,5. При положительном результате анализа загружают 5 г диэтиленгликоля и перемешивают массу в течение 30 минут. Далее добавляют 81,5 г воды до получения 15%-ного содержания дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта и после размешивания в течение 10 минут продукт сливают в тару. Выход готового продукта составляет 99,5%.

Пример 5. В стакан, снабженный мешалкой, загружают 100 г (30 г в пересчете на 100%-ный) водной пасты дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта и при перемешивании медленно прибавляют 8,9 г метилдиэтаноламина. Перемешивают в течение 10 минут и отбирают пробу для определения pH среды, который должен быть в пределах 8,0-9,5. При положительном результате анализа загружают 3,0 г оксиэтилированного нонилфенола (НЕОНОЛ АФ 9-5) и перемешивают массу в течение 30 минут. Далее добавляют 38,0 г воды до получения 20%-ного содержания дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта и после размешивания в течение 10 минут продукт сливают в тару. Выход готового продукта составляет 99,2%.

Пример 6. В стакан, снабженный мешалкой, загружают 100 г (30 г в пересчете на 100%-ный) водной пасты дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта и при перемешивании медленно прибавляют 12,0 г этилдиэтаноламина. Перемешивают в течение 10 минут и отбирают пробу для определения pH среды, который должен быть в пределах 8,0-9,5. При положительном результате анализа загружают 3,0 г оксиэтилированного лаурилового спирта (СИНТАНОЛ АЛМ-7) и перемешивают массу в течение 30 минут. Далее добавляют 35,0 г воды до получения 20%-ного содержания дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта и после размешивания в течение 10 минут продукт сливают в тару. Выход готового продукта составляет 99,4%.

Пример 7. В стакан, снабженный мешалкой, загружают 100 г (30 г в пересчете на 100%-ный) водной пасты дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта и при перемешивании медленно прибавляют 20,0 г триэтаноламина. Перемешивают в течение 10 минут и отбирают пробу для определения pH среды, который должен быть в пределах 8,0-9,5. При положительном результате анализа загружают 12,0 г бутилдигликоля и перемешивают массу в течение 30 минут. Далее добавляют 18,0 г воды до получения 20%-ного содержания дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта и после размешивания в течение 10 минут продукт сливают в тару. Выход готового продукта составляет 99,6%.

Пример 8. В стакан, снабженный мешалкой, загружают 100 г (40 г в пересчете на 100%-ный) водной пасты дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта и при перемешивании медленно прибавляют 20,0 г триэтаноламина. Перемешивают в течение 10 минут и отбирают пробу для определения pH среды, который должен быть в пределах 8,0-9,5. При положительном результате анализа загружают 7,0 г этилкарбитола и перемешивают массу в течение 30 минут. Далее добавляют 33,0 г воды до получения 25%-ного содержания дисульфокислоты дибромфталоцианина кобальта и после размешивания в течение 10 минут продукт сливают в тару. Выход готового продукта составляет 99,6%.

Каталитическая композиция для демеркаптанизации нефти и газоконденсата, содержащая в своем составе производное фталоцианина кобальта, щелочной агент, синергическую добавку и воду, отличающаяся тем, что в качестве производного фталоцианина кобальта используется дисульфокислота дибромфталоцианина кобальта, в качестве щелочного агента используются вторичные и третичные алканоламины общей формулы RR¹-N-CH₂CH₂OH, где R, R¹=Н, СН₃, С₂Н₅, СН₂СН₂ОН, образующие с дисульфокислотой дибромфталоцианина кобальта хорошо растворимые в воде алканоламиновые соли, а в качестве синергической добавки используются полиэтиленгликоли и их эфиры общей формулы R-O-(CH₂-CH₂-O)_mH, где R=H, CH₃, С₂Н₅, С₄Н₉, C₁₂H₂₃, С₉Н₁₇-С₆Н₄; m=2-10, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Дисульфокислота дибромфталоцианина кобальта	15-25
Алканоламин	4,7-13,3
Полиэтиленгликоль или его моноэфир	0,45-8
Вода	до 100