Mieszanie środków wychwytujących H2S do reakcji z przeniesieniem międzyfazowym

Siarkowodór (H₂S) jest bezbarwnym gazem występującym w ropie naftowej i gazie ziemnym. H₂S jest trujący, korozyjny, łatwopalny i wybuchowy. Można go usuwać z ropy naftowej i gazu za pomocą środków wychwytujących, hydroodsiarczania, filtracji przez węgiel aktywny lub reakcji z tlenkiem żelaza. Reaktory ultradźwiękowe Hielscher wspomagają reakcję z przeniesieniem międzyfazowym z udziałem środków wychwytujących H₂S.

Środki do usuwania siarkowodoru (H₂S) z ropy naftowej

Powszechnie stosowaną metodą usuwania siarkowodoru jest stripping z użyciem środków wychwytujących, takich jak związki triazynowe. Heksahydro-1,3,5-tris(hydroksyetylo)-s-triazyna (znana również jako triazyna MEA lub HHTT) jest dodatkiem na bazie triazyny. Ten rozpuszczalny w wodzie związek wychwytujący reaguje z H₂S z otaczającej fazy olejowej w warstwie granicznej między fazami, tworząc monoetanoloaminę (MEA) i ditiazynę. Jest to reakcja z przeniesieniem międzyfazowym, która wymaga zaawansowanego mieszania z fazą olejową. Bez odpowiedniego mieszania dodatki na bazie triazyny są często stosowane w ilościach przekraczających wymagany poziom. Ten nadmiar oraz produkty uboczne reakcji wychwytywania siarkowodoru powodują korozję i powstawanie osadów w urządzeniach znajdujących się na dalszych etapach procesu.

Większy kontakt dzięki mniejszym kroplom

Mieszalniki ultradźwiękowe Hielscher poprawiają kinetykę reakcji z przeniesieniem międzyfazowym w układach ciecz–ciecz. Kawitacja ultradźwiękowa wytwarza intensywne ścinanie hydrauliczne i rozbija związek wychwytujący na krople o rozmiarach submikronowych i nanometrycznych. To zmniejszenie średnicy kropli zwiększa powierzchnię kontaktu między środkiem wychwytującym a fazą olejową i poprawia kinetykę reakcji. Przy zastosowaniu ultradźwięków udział procentowy objętości związku wychwytującego może być niższy, ponieważ emulsje o drobniejszych kroplach wymagają mniejszej objętości, aby zapewnić taką samą powierzchnię kontaktu z fazą olejową.

Większy kontakt dzięki niewielkim odległościom

Rozbijanie związku wychwytującego na mniejsze krople zwiększa również liczbę kropli na galon. Większa liczba kropli prowadzi do zmniejszenia odległości między poszczególnymi kroplami. Dzięki temu większa ilość ropy znajduje się w bezpośrednim sąsiedztwie kropli środka wychwytującego.

Niskie stężenie środka wychwytującego

Środki wychwytujące najczęściej dozuje się na podstawie stężenia H₂S w ropie, wyrażonego w ppm. Może to oznaczać dodawanie zaledwie 1 litra związku wychwytującego na 1000 litrów ropy (1:1000). Przy tak niskim stosunku objętościowym bardziej opłacalne jest najpierw wytworzenie strumienia wstępnego o wyższym stosunku objętościowym (np. 1:10). W ten sposób powstają małe krople środka wychwytującego zawieszone w fazie olejowej, którą można następnie rozcieńczyć w drugim etapie do wymaganego końcowego stosunku objętościowego.

Wydajność reaktora ultradźwiękowego

Ultradźwiękowy system mieszania – 2 ciągi po 6x10kW (o wydajności 2x120m³/hr)

Synonimy heksahydro-1,3,5-tris(hydroksyetylo)-s-triazyny
eta75, actane, Trizin, KM 200, Roksol, grotanb, grotanbk, kalpurte, Cobate C, busan1060, MEA, HHTT