ПРОИЗВОДСТВО ОДОРАНТА НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТКИ ПРОЦЕССА ДЕМЕРКАПТАНИЗАЦИИ

PRODUCTION OF ODORANT BASED ON THE DEVELOPMENT OF DEMERCAPTANIZATION PROCESS

Тиллоева Ш.Ф. Мамаджонов С.М.

26.08.2025 273

8(137)

Цитировать:

Тиллоева Ш.Ф., Мамаджонов С.М. ПРОИЗВОДСТВО ОДОРАНТА НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТКИ ПРОЦЕССА ДЕМЕРКАПТАНИЗАЦИИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2025. 8(137). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/20615 (дата обращения: 05.12.2025).

Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

В данной исследовательской работе расмаориается механизм получения одорантов на основе меркаптанов в природном газе. Также рассматривается процесс Merox, окисление меркаптанов до дисульфидов и кинетика их превращения в дисульфиды в этилмеркаптане. Этот процесс был предметом исследования для бензина и керосина в механическом стандарте. Эксперимент проводился в барботажной колонне полупериодического действия. Доказано, что повышение температуры увеличивает скорость реакции, и представлены следующие результаты и анализ. Показана корреляция скоростей реакций.

ABSTRACT

This research paper discusses the mechanism for producing odorants based on mercaptans in natural gas. The Merox process, oxidation of mercaptans to disulfides and the kinetics of their conversion to disulfides in ethyl mercaptan are considered. This process has been studied for gasoline and kerosene in mechanical standard. The experiment was carried out in a semi-batch bubble column. It is proved that increasing the temperature increases the reaction rate and the following results and analysis are presented. The correlation of reaction rates is shown.

Ключевые слова: одорант, сульфид, метилмеркаптан, этилмеркаптан, пропилмеркаптан, диэтилсульфид, диметилсульфид, каустический раствор.

Keywords: odorant, sulfide, methyl mercaptan, ethyl mercaptan, propyl mercaptan, diethyl sulfide, dimethyl sulfide, caustic solution.

Введение.

Серосодержащие органические соединения, к которым относятся и меркаптаны, попадая в объекты окружающей среды, также создают серьезные экологические проблемы. С такими ксенобиотиками, как меркаптаны, основная масса людей сталкивается в быту при использовании природного газа. Природный газ не имеет запаха и цвета, что затрудняет его обнаружение в случае утечки, поэтому газ перед подачей потребителю одоризируют на газораспределительных станциях (ГРС) меркаптанами, дисульфидами или другими соединениями. Благодаря хорошей адсорбции меркаптанов на различных поверхностях они прочно и долго удерживаются и являются причиной стойкого неприятного запаха. Мы провели исследования по решению этой актуальной проблемы и провели исследования по получению одоранта на основе местного сырья, способного заменить импортное. [1].

Материалы.

Одорант – вещество, добавляемое в газ или воздух для придания ему характерного запаха. Ввод одоранта в поток газа осуществляется на одоризационных установках и способствует установлению его утечек.По составу одоранты классифицируются на сульфидные (диэтилсульфид, диметилсульфид, диметилдисульфид, тетрагидротиофен) и меркаптанные (каптан, метилмеркаптан, этилмеркаптан). Одорант, полученный заявляемым способом, относится к меркаптанному типу, который получают при очистке природного меркаптансодержащего газа и конденсата. [1; 5].

Одоризация сжиженных углеводородных газов бытового и коммунально-бытового назначения должна проводиться на нефтехимических, газо- и нефтеперерабатывающих заводах. Норма одоризации зависит от содержания основных компонентов сжиженного углеводородного газа. При массовом содержании пропана до 60 % (включительно), бутана и других газов более 40 % количество этилмеркаптана составляет 60 г на 1 т сжиженного газа, а при массовом содержании пропана свыше 60 %, бутана и других газов до 40 % – 90 г на 1 т сжиженного углеводородного газа. Одорант рассчитывается исходя из постоянной величины массы одной капли жидкости (для одоранта масса одной капли составляет 0,02 г, т.е. принимается, что в 1 г одоранта содержится примерно 50 капель). Контролируя расход одоранта и рассчитывая количество капель в единицу времени, можно определить расход одоранта, необходимый для заданного расхода газа. При больших расходах газа длительность движения капель одоранта преобразуется в расход жидкости. В этом случае расход одоранта контролируется по шкале расходомера в зависимости от расхода. Этот метод требует постоянного контроля и управления при изменении расхода газа (например, при подключении или отключении отдельных потребителей). Регулирование осуществляется вручную и не может быть автоматизировано. [2; 3].

Добавляемый в газовый поток одорант должен соответствовать следующим требованиям по техническим характеристикам (таблица 1):

Таблица 1.

Технические характеристики одоранта

№	Индикаторы	Ценить
1	Химическая формула	С₂H₅SH
2	Статус	жидкость
3	Молярная масса, г/моль	72,1
4	Плотность при стандартных условиях, г/см3	0,720-0,740
5	Содержание серы, %	62,4 -61,6
6	Температура плавления, °С	-144,4...-148
7	Температура кипения, °С	33,6-37
8	Температура самовоспламенения, °С, (±0,5%) на воздухе в кислороде	389 271
9	Идентификационный номер CAS #	64-08-1
10	Удельный вес в жидком состоянии	0,839-0,856 при стандартных условиях

Конденсат отделяется от газового содержимого на первичных устройствах подготовки газа месторождений (Сомонтепа, Денгизколь, Ортабулак) с относительно высоким содержанием сернистых соединений. Отделенный конденсат нестабилен и содержит смесь лёгких летучих углеводородных компонентов и меркаптанов. Для стабилизации нестабильного конденсата проводятся процессы дегазации.

Исходным материалом для установки извлечения одоранта служит конденсат, выделенный из газовой смеси и стабилизированный. Его химический состав представлен в следующей таблице (таблица 2):

Таблица 2.

Химический состав стабильного конденсата

Компонентный состав	Состав дегазирующих газов			Нестабильный состав конденсата
Компонентный состав	Молярная доля, %	Массовая доля, %	Масса, г	Масса, г	Массовая доля, %	Молярная доля, %
CH₄	88,19	588,53	0,2	0,2	0,265	2,359
C₂H₆	1,63	20,39	0,007	0,002	0,009	0
C₃H₈	0,34	6,24	0,001	0,007	0,003	0
иC₄H₁₀	0,084	2,03	0,002	0,001	0,001	0
нC₄H₁₀	0,079	1,91	0,001	0,001	0,001	0
иC₅H₁₂	0,11	3,3	0,001	0,001	0,001	0
нC₅H₁₂	0,09	2,7	0,002	0,003	0,001	0
C₆H₁₄₊_ю	0,188	6,91	0,001	75,22	99,651	97,396
N₂	0,65	7,58	0,003	0,001	0,004	0,019
CO₂	4,14	75,79	0,026	0,026	0,034	0,107
Соединения серы	4,5	63,8	0,022	0,022	0,029	0,118
Все	100	779,17	0,266	75,4844	100	100

Данные в этой таблице взяты из высокосернистого газового конденсата месторождения Денгилкуль. [3; 5].

Методы.

В этом процессе сначала одорант разбавляется водой на 25% об., затем закачивается в дно колонны снижения температуры, которая представляет собой колонну периодической дистилляции. Каустический раствор, содержащий меркаптид натрия, нагревается до примерно 70-90ºC перед подачей в колонну. Наконец, его температура достигнет примерно 120ºC за счет впрыскивания пара.

Таким образом, каустический раствор будет испаряться, и в результате меркаптиды будут гидролизованы и отделены от каустика путем превращения в меркаптан. Реакция гидролиза следует этому уравнению:

RSNa + H₂O RSH + NaOH

Меркаптаны, с водяным паром из верхней части электроустановки, поступают в конденсатор-охладитель. Затем они поступают в сепаратор для удаления мегатонные фазы из воды. Эта водяная фаза насыщения удаляется в обратносмывной колонке и возвращает перение в восстановительную колонну как орошение. [4]. Фаза меркаптана, образующаяся в колбе, собирается в качестве продукта. Схема процесса изображена в рисунке 2.

Рисунок 2. Технологическая схема производства одоранта

Результаты.

Из полученной смеси меркаптанов была отобрана проба и исследован её состав по методу А ГОСТ 2177. В результате проведённых исследований изучен состав полученной смеси меркаптанов. Результаты исследования представлены в таблице 4.

Таблица 4.

Состав полученной смеси меркаптанов

Наименование индикатора

Обозначение бренда

Метод тестирования

СПМ

СПМ - 1

1. Фракционный состав:

- Температура кипения, °С, не ниже

- Температура кипения при 80% об., °С, не выше

- этилмеркаптан

- изопропилмеркаптан

- бутилмеркаптан

- н-пропилмеркаптан

- трет-бутилмеркаптан

- н-бутилмеркаптан

- тетрагидротиофен

26,6 %

28,2%

16,4%

15,3%

5,5%

2,8%

1,2%

По ГОСТ 2177 метод А

В Управлении магистрального газопровода Газли были проведены испытания одоранта, полученного из смеси меркаптанов, содержащихся в стабильных конденсатах местных месторождений. Установлено, что при капельном нанесении на транспортируемый по магистральному газопроводу природный газ он способен придавать ему специфический запах и полностью соответствует требованиям, предъявляемым к горючим природным газам, подаваемым в данный магистральный газопровод.

Заключение

В результате проведенных исследований удалось повысить качество стабильных сернистых конденсатов, поставляемых на нефтеперерабатывающие заводы, и обеспечить производство импортозамещающей продукции на основе местного сырья.

Список литературы:

Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата-М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999. – 596 с.
В.И. Мурин и др. Переработки природного газа и конденсата: Справочник: В2 ч. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. Ч.1. – 517 с.
Голубева И.А., Григорьевна Н.А., Жагфаров Ф.Г. Практикум по газохимии: Учебн.пособие/под ред. А.Л. Лапидуса – М.: РГУ нефти и газа, 2004. -143 с.
Патент РФ № 2006130212/04, 21.08.2006. Способ получения одоранта // Патент России № 2317978. 2006. Бюл. № 6. / Иванов С.И., Михайленко С.А., Столыпин В.И. [и др.].
Тиллоева Ш. Ф. Mechanism for obtaining imported substitute odorant based on domestic raw materials. Universum: Технические Науки. Выпуск: 5(110) Май 2023 Часть 8. Москва 2023.С. 37-40

Информация об авторах