Изучение азотсодержащих олигомеров для очистки природных газов от сероводорода

The study of nitrogen-containing oligomers for natural-gas stripping from hydrogen sulfide
Цитировать:
Яхияев Б.М., Нуркулов Ф.Н. Изучение азотсодержащих олигомеров для очистки природных газов от сероводорода // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2018. № 10 (55). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/6474 (дата обращения: 20.05.2022).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

Изучена структура синтезированных азотсодержащих олигомеров для обессеривания природного газа от сероводорода. Исследован состав и структура полученного олигомера, установленные методом ИК-спектроскопии и физико-химическими анализами. В ходе исследований было установлено, что полученный новый состав азотсодержащих продуктов с органическими олигомерами может найти применение в газовой, нефтяной отраслях промышленности для очистки природных газов от сероводорода.

ABSTRACT

The structure of synthesized nitrogen-containing oligomers for the desulfurization of natural gas from hydrogen sulfide has been investigated. The composition and structure of the obtained oligomer, determined by the method of IR-spectroscopy and physicochemical analyzes have been studied. As part of research, it was found that the resulting new composition of nitrogen-containing products with organic oligomers may find application in the gas and oil industries for the purification of natural gases from hydrogen sulfide.

 

Ключевые слова: нефтяные и природные газы, жидкие органические олигомеры, обессеривание, сероводород, ионная жидкость, растворимость.

Keywords: petroleum and natural gas; liquid organic oligomers; desulfurization; hydrogen sulfide; ionic liquid; solvability.

 

Добыча нефти, газа и газоконденсата, содер­жащих коррозионные и высокотоксичные серосодержащие соединения, неуклонно растет, в том числе в Республике Узбекистан. Добыча, подготовка, транспортировка, хранение и переработка таких углеводородных соединений создает ряд серьезных технологических и экологических проблем [2, с. 4-8]. Наличие в углеводородном сырье сероводорода, меркаптанов и других агрессивных серосодержащих соединений, создающих специфические трудности при добыче, транспортировке, хранении и переработке, делает проблему глубокого обессеривания нефти и нефтепродуктов особенно актуальной [1, с. 28-32].

Получены новые полифункциональные азотсодер­жащие олигомеры на основе диэтаноламина с эпихлоргидрином, которые были названы SS-100.

Синтезированы новые полифункциональные азотсодержащие олигомеры, при этом были изучены свойства марки SS-100. Изучено получение при оптимальных условиях полученного азотсодер­жащего олигомерного соединения SS-100 в зависимости от температуры, времени и соотношения компонентов, а также влияние на их выход катализаторов. Для того чтобы повысить производительность синтеза SS-100, в различных соотношениях в течение 1 часа изучали производительность реакции и определили, что соотношение компонентов 3:0,5:0,02 намного выше по сравнению с другими вариантами (рис. 1).

 

 

1). 3:0,5:0,02 2). 2:0,5:0,02; 3). 1:0,5:0,02.

Рисунок 1. Зависимость выхода олигомера SS-100 от соотношения исходных веществ и от времени. Температура 70оС

 

Синтез азотсодержащего олигомера SS-100 при температуре 70оС в течение 1 часа проводили с различными катализаторами. Изучали производи­тельность реакции. Высокоэффективным получился выход реакции при использовании в качестве катализатора ионной жидкости (рис. 2).

 

 

Рисунок 2. Влияние катализатора на производительность реакции при температуре 70оС 

1– ионная жидкость; 2 – серная кислота; 3 – оксид цинка

 

Физико-химические свойства синтезированного азотсодержащего олигомера SS-100 приведены в табл. 1. При оптимальных условиях (Т= 70°С, τ=1 ч) высокий выход олигомерного соединения получается при соотношении диэтаноламина: хлорсодержащее органическое соединение :ионная жидкость 3:0,5:0,02. При этом выход составляет 90%.

Таблица 1.

Физико-химические характеристики азотсодержащего олигомера SS-100

Название олигомера

Соотношение (моль)

Выход, %

Агрегатное состояние

pH

Плотность, г/см3

Раствори-

мость

SS-100

3:0,5:0,02

90

вязкое вещество

6,5-7,5

1,02

Не растворяется в воде

2:0,5:0,02

85

1:0,5:0,02

76

 

Растворимость синтезированных олигомеров приведена в табл. 2. Полученный SS-100 имеет хорошую растворимость в органических растворителях.

Таблица 2.

Растворимость синтезированного олигомера

Растворители

Название

SS-100

1

Вода

---

2

Этиловый спирт

---

3

Диметилформамид

+++

4

Ксилол

---

5

Толуол

+++

6

Ацетон

---

7

Бензол

+++

8

Этилацетат

+++

9

1,4-Диоксан

+++

10

Четыреххлористый углерод

---

Примечание 1. + + + - Растворимое вещество; 2. − − − - Не растворимое вещество;

3.+ − − - Мало растворимое вещество.

 

Был проведён ИК-спектральный анализ получен­ного олигомера. ИК-спектр содержит полосы поглощения в областях 3100-3340см-1 - первичные СОNH2-группы и полосы поглощения в областях 3450см-1 - вторичные СОNHR-группы. Полосы поглощения в областях 770,1680см-1, подтверждают наличие –NH2-группы. Для твердых и жидких полимерных гидроксильных веществ наблюдается только одна широкая полоса 3400-3500см-1 (рис. 3). 

 

Рисунок 3. ИК-спектр азотсодержащего олигомера

 

Таким образом, изучена структура синтезированного азотсодержащего олигомера для обессеривания природного газа от сероводорода. Исследования состава и структуры полученного олигомера, проведены методом ИК- спектроскопии и физико-химическими анализами. В ходе исследований было установлено, что полученный новый азотсодержащий органический олигомер может найти применение в газовой, нефтяной отраслях промышленности для очистки природных газов от сероводорода.

 

Список литературы:
1. Булкатов А.Н. Углубленная переработка газового углеводородного сырья // Нефтепереработка и нефтехи-мия. – 2008. – № 9. – С. 28-32.
2. Современные жидкофазные методы очистки газового сырья / А.Ю. Копылов и др. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. – 2010. – Т. 53. – Вып. 9. – С. 4-8.

 

Информация об авторах

младший научный сотрудник, Ташкентский химико-технологический институт, 100011, Республика Узбекистан, г. Ташкент, улица Наваи, 32

junior researcher, Tashkent Chemical Technology Institute, 100011, Tashkent, Navai, 32

д-р техн. наук,Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии, Республика Узбекистан, Ташкентская обл., Зангиотинский р-н, п/о Ибрат

Doctor of Technical Science, Doctor Technical Science, Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Uzbekistan, Tashkent Region, Zangiotinsky District, Ibrat

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top