Очистка щелочью

Очистку нефтяных фракций раствором щелочи при­меняют для удаления кислородсодержащих (нафтеновых кислот, фенолов) и некоторых серосодержащих (сероводорода, меркаптанов) соединений, а также для нейтрализации серной кислоты и продуктов ее взаимодействия с углеводо­родами (сульфокислот, эфиров серной кислоты), остающихся после сернокис­лотной очистки.

Очистку щелочью применяют до и после обработки нефтепро­дукта соответствующим реагентом.

Водный раствор щелочи образует с кислыми соединениями соли, растворимые в воде. Часть этих соединений задерживается нефтепродук­том и удаляется при промывке водой. Щелочные соли нафтеновых кислот, а также феноляты при растворении в воде подвергаются гидролизу с образовани­ем органических кислот, фенолов и щелочи. Так как кислоты и фенолы хорошо растворяются в очищенном продукте, то его практически не удается полностью освободить от них. Степень гидролиза щелочных солей нафтеновых кислот и фенолятов зависит от концентрации щелочи и температуры: с повышением концентрации она снижается, с повышением температуры - возрастает. Поэто­му нейтрализацию следует проводить крепким (10-15%-ным) раствором щело­чи при невысоких температурах. При очистке масляных дистиллятов пользуют­ся слабым раствором едкого натра (1-3%-ным) и процесс ведут при повышен­ной температуре во избежание образования эмульсии, разрушение которой весьма затруднительно, образованию эмульсий способствуют соли нафтеновых кислот и сульфокислот.

Помимо кислот и фенолов в светлых дистиллятах при­сутствуют серосодержащие соединения, часть которых реагирует со щелочами и может быть извлечена. К этим соединениям относится сероводород - он присутствует в легких дистиллятах в растворенном состояние, а также образуется при взаимодействии элементной серы с парафиновыми и нафтеновыми углево­дородами и при разложении высококипящих серосодержащих соединений в процессах перегонки нефти или крекинга нефтяных фракций.

Сероводород реагирует с раствором едкого натра по следующей схеме:

2NaOH + H₂S→Na₂S + 2H₂O

NaOH + H₂S→NaSH + H₂O

Na₂S + H₂S→2NaSH

Сероводород реа­гирует с раствором едкого натра с образованием: при избытке щелочи - серни­стого натрия; при недостатке - кислого сернистого натрия. Меркаптаны реаги­руют с едким натром с образованием меркаптидов. Кроме того, протекает реак­ция окисления меркаптанов с образованием дисульфидов в присутствии кисло­рода воздуха. Степень окисления меркаптанов увеличивается при повышении температуры и интенсивности перемешивания смеси. Образующиеся при этом дисульфиды не растворяются в воде и легко растворяются в очищаемом дис­тилляте. Извлечение меркаптанов при этом уменьшается. Нейтральные серосо­держащие соединения (сульфиды, дисульфиды, тиофены, тиофаны) не реаги­руют со щелочью. Таким образом, при обработке дистиллятов нефти раствором едкого натрия извлекаются сероводород, частично меркаптаны, нафтеновые ки­слоты и фенолы.