Mélange des agents de piégeage du H2S pour une réaction par transfert de phase

Le sulfure d’hydrogène (H₂S) est un gaz incolore présent dans le pétrole brut et le gaz naturel. Le H₂S est toxique, corrosif, inflammable et explosif. Il peut être éliminé du pétrole et du gaz à l’aide d’agents de piégeage, par hydrodésulfuration, par filtration sur charbon actif ou par réaction avec l’oxyde de fer. Les réacteurs à ultrasons Hielscher facilitent la réaction par transfert de phase avec les agents de piégeage du H₂S.

Agents de piégeage pour l’élimination du sulfure d’hydrogène (H₂S) du pétrole brut

Une méthode couramment utilisée pour éliminer le sulfure d’hydrogène consiste à le retirer à l’aide d’agents de piégeage, tels que les composés de triazine. Hexahydro-1,3,5-tris(hydroxyethyl)-s-triazine (également connu sous le nom de triazine MEA ou HHTT) est un additif à base de triazine. Ce composé de piégeage hydrosoluble réagit avec le H₂S de la phase pétrolière environnante au niveau de la couche interfaciale pour former de la monoéthanolamine (MEA) et de la dithiazine. Il s’agit d’une réaction par transfert de phase qui nécessite un mélange soigneusement maîtrisé avec la phase pétrolière. Sans mélange adéquat, les additifs à base de triazine sont souvent utilisés en quantités supérieures aux besoins. Cet excès et les sous-produits de la réaction de piégeage du sulfure d’hydrogène provoquent de la corrosion et de l’encrassement dans les équipements en aval.

Davantage de contact grâce à des gouttelettes plus petites

Les mélangeurs à ultrasons Hielscher améliorent la cinétique des réactions par transfert de phase dans les systèmes à deux phases liquides. La cavitation ultrasonore produit un cisaillement hydraulique élevé et fragmente le composé de piégeage en gouttelettes de taille submicronique et nanométrique. Cette réduction du diamètre des gouttelettes augmente la surface de contact entre l’agent de piégeage et la phase pétrolière et améliore la cinétique de réaction. L’utilisation des ultrasons permet de réduire le pourcentage volumique du composé de piégeage, car les émulsions plus fines nécessitent un volume moindre pour offrir la même surface de contact avec la phase pétrolière.

Davantage de contact grâce à une plus grande proximité

La fragmentation du composé de piégeage en gouttelettes plus petites produit également davantage de gouttelettes par gallon. Un nombre plus élevé de gouttelettes réduit la distance entre les gouttelettes individuelles. Une plus grande quantité de pétrole se trouve donc à proximité immédiate d’une gouttelette d’agent de piégeage.

Faible concentration d’agent de piégeage

Les agents de piégeage sont le plus souvent dosés en fonction de la teneur en H₂S du pétrole, exprimée en ppm. Cela peut conduire à n’ajouter que 1 litre de composé de piégeage pour 1000 litres de pétrole (1:1000). Avec un rapport volumique aussi faible, il est plus économique de produire d’abord un flux concentré présentant un rapport volumique plus élevé (par exemple 1:10). Cela crée de petites gouttelettes d’agent de piégeage en suspension dans la phase pétrolière, qui peuvent ensuite être diluées lors d’une deuxième étape pour atteindre le rapport volumique final requis.

Capacité des réacteurs à ultrasons

Système de mélange par ultrasons – 2 lignes de 6x10kW (avec une capacité de 2x120m³/hr)

Synonymes de Hexahydro-1,3,5-tris(hydroxyethyl)-s-triazine
eta75, actane, Trizin, KM 200, Roksol, grotanb, grotanbk, kalpurte, Cobate C, busan1060, MEA, HHTT