1. 93№ 4 • апрель 2007Т Е Х Н О Л О Г И И
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
HYDROCARBON PROCESSING
ПРИГОТОВЛЕНИЕ
АДСОРБЕНТА
Моле лы с высо ой энер ией связи с метал-
личес ой рт тью нашли расчетным п тем. В а-
честве та их соединений авторы выбрали с ль-
фиды щелочных металлов (лития или натрия) и
щелочноземельных металлов (ма ния или аль-
ция). Тем же способом подобрали хлорид, име-
ющий сильное сродство с рт тью. Носителем
сл жил а тивированный оль, пол ченный из
шел хи о осовых орехов. Для а тивации ля
использовали аз, содержащий менее 15 % во-
дяно о пара, в то время а традиционно для
этой цели бер т аз, содержащий 40–60 % во-
дяно о пара и др ие омпоненты.
Для определения содержания рт ти в нафте
50 см3
нафты заливали в с лян для по лоще-
ния аза. Элементарн ю сер даляли из нафты,
прод вая проб елием в течение 45 мин со с о-
ростью 250 см3
/мин при температ ре
25 °С (та в ори инале. – Прим. пер.). Жид ость
переносили в делительные ворон и, да добав-
ляли соответственно 5 см3
н- е сана и раствор
хлорида натрия. В н- е сане определяли оли-
чественное содержание соединений рт ти. Долю
элементарной рт ти рассчитывали, вычитая он-
центрацию соединений рт ти из с ммарной он-
центрации.
Исследовали а тивность адсорбента при по-
лощении различных соединений рт ти. Для это-
о в изоо тане растворяли металличес ю рт ть,
метилхлорид рт ти и диэтилрт ть. Для иссле-
дований брали модельный раствор с содержа-
нием рт ти 40 μ / .
Оцен а адсорбента. Кинети адсорбции
рт ти из чали на нафте с с ммарным содержа-
нием рт ти 10 m / . Нафт (100 см3
) переме-
шивали с адсорбентом (6 м ) при омнатной
температ ре, через определенное время отби-
рая и анализир я пробы нафты на остаточное
содержание рт ти. Уже за первые 3 ч по лоти-
лось о оло 60 % рт ти (о оло 50 μ на 1 ад-
сорбента), а после 24 ч становилось равнове-
сие, и содержание рт ти в адсорбенте дости ло
80 м / .
В опытах по определению изотерм адсорб-
ции по азали, что предложенный адсорбент спо-
собен далять из нафты рт ть, независимо от
ее онцентрации, причем элементарная рт ть по-
лощается сильнее, чем рт тно-ор аничес ие со-
единения.
УСТАНОВКИ
Аппарат адсорбции для демонстрационной
станов и имел вн тренний диаметр 0,03 м и вы-
сот 2,0 м, высота слоя адсорбента в нем со-
ставляла 1,5 м, объем адсорбента – 0,1 м3 (по
приведенным еометричес им размерам ле о
подсчитать, что объем адсорбента равен не
0,1 м3
, а 0,01 м3
. – Прим. перев.). Аппарат ста-
новили на линии идроочищенной нафты на НПЗ
Taiyo Oil Co, Ltd., на о-ве Си о (Япония). Че-
рез аппарат в течение 33 с т проп с али нафт
со с оростью 30 см3
/мин. По о ончании это о
пробе а измерили длин полосы адсорбции рт -
ти – она была менее 0,4 м.
По рез льтатам работы демонстрационной
станов и на этом же НПЗ построили промыш-
ленн ю станов . Промышленный адсорбер
имеет вн тренний диаметр 2,2 м, высот 7,5 м,
высота слоя адсорбента 5,9 м (объем адсорбен-
та 22,4 м3
). Количество адсорбента было выб-
рано с та им расчетом, чтобы выдерживать бы-
стрые изменения онцентрации рт ти при пе-
реходе НПЗ с одной нефти на др ю.
Через промышленный адсорбер проп с али
до 50 м3
/ч нафты, еже одно перерабатывая
290 тыс. м3
нафты. Рабочая температ ра 25–
35 °С, избыточное давление на входе в абсор-
бер 1 бар, сопротивление слоя адсорбента
0,05 бар. Содержание рт ти на входе менялось
от 1 до 22 μ / , но во всех сл чаях на выходе
из адсорбера оно снижалось до менее чем
1 μ / . Рез льтаты были стабильными в тече-
ние более чем 2000 с т. Во время планово о
останова НПЗ определили содержание рт ти в
пробах адсорбента, отобранных на разных вы-
сотах слоя. Это содержание, в зависимости от
расстояния от точ и входа, выражается след -
ющими величинами (μ рт ти/ адсорбента):
на входе – 13 550, 20 см – 10 683, 50 см – 5560,
100 см – 2984, 150 см – 3290. По этим данным
можно рассчитать с орость перемещения по-
лосы адсорбции рт ти; она очень мала – о оло
0,46 мм/с т.
Перевел М. Фаль ович
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

2. 94
HYDROCARBON PROCESSING
Т Е Х Н О Л О Г И И
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
№ 4 • апрель 2007
Ионообменная смола на станов ах обработ и воды
может подвер аться за рязнению, об словленном при-
с тствием различных посторонних примесей в пост -
пающей воде. Ми робиоло ичес ие питательные веще-
ства, оторые находятся в слоях смолы, мо т при бла-
оприятных температ рах и в словиях бездействия
способствовать развитию ми роор анизмов. Это о мож-
но избежать при соответств ющей обработ е и/или
принятии пред предительных мер.
Биоло ичес ое за рязнение менее интенсивно в а-
тионообменной смоле, чем в анионообменной. Одна о
оба типа смолы создают одина овые э спл атационные
тр дности, связанные с биоза рязнением. С величени-
ем перепада давления в слое происходит рез ое сниже-
ние с орости пото а, что затр дняет операции обратной
промыв и из-за выте ания остат ов за рязняющих ве-
ществ. Может та же произойти пролиферация ба терий
в др ие ионообменни и. Во время останов и пото а или
использования е о в резервном режиме смол содер-
жат в ре енерированном состоянии. С ществ ют мето-
ди и сохранения смолы при дол осрочном хранении [1].
Биоло ичес и за рязненные остат и атионообменной
смолы мо т быть промыты фильтрованной водой. Ос-
тат и анионообменной смолы поддаются очист е ораз-
до тр днее, и после очист и в анионообменных смолах
может все же прис тствовать ба териальная а тивность.
Обработ а раствором хлористо о натрия (NaCl), ед-
им натром (NaOH) или др ими химичес ими реа ента-
ми может остановить зарождение олоний ба терий. Пос-
ле промыв и хлористым натрием об ионообменной а -
тивности можно с дить по цвет частиц смолы и по изме-
нению рН раствора при промыв е различными ионными
растворами. С ществ ют та же др ие методи и хими-
чес ой обработ и. Если для ре енерации смолы химичес-
ие реа енты не использованы, зарождение ба териаль-
ных олоний может про рессировать в словиях по оя.
Адсорбция прод тов оррозии, ор аничес их ис-
лот, взвешенных частиц, нефтепрод тов и ба терий на
ран лах смолы вызывает за рязнение [2, 3]. Сообща-
лось, что ми робиоло ичес ие за рязнение смолы мо-
жет быть вызвано ба териями Pseudomonas abietaniphila
и Zoogloea resiniphila [4]. Др ая исследовательс ая
р ппа сообщала та же о за рязнении ба териями ани-
онообменной смолы [5]. Одна исследовательс ая бри-
ада обнар жила воло нист ю ба терию Spaerotilusnatan
на анионообменных смолах и в питательной воде, по-
даваемой в смолы [6]. Та же бри ада, исслед я обрас-
тание смол морс ими ор анизмами, идентифицирова-
ла цианоба терии (Nostoc punchiformis, Anabena sp. и
Oscilliatoria sp.) и водоросли в питательной воде для
оа лянта. Водоросли в рез льтате обменной деятель-
ности выделяют ор аничес ие соединения, и их разло-
жение способств ет развитию ба терий, снабжая пи-
тательными веществами [6]. Простой, продолжитель-
ное хранение или пребывание в словиях нейтрально о
ЗАЩИТА АНИОНООБМЕННОЙ СМОЛЫ
ОТ БИОЗАГРЯЗНЕНИЙ
С. Рахман, Karnaphuli Fertilizer Co. Ltd., Читта он , Бан ладеш
Положительная пра ти а обработ и позволяет предотвратить серьезн ю проблем
рН вызывают биоло ичес ие за рязнение смолы. По-
р жение смолы в биостатичес ие растворы снижает
этот потенциал [7].
ИЗУЧЕНИЕ НА КОНКРЕТНОМ ПРИМЕРЕ
Биоза рязнение произошло на станов е деминера-
лизации (demineralization plant – DP) воды, о да атио-
но- и анионообменные смолы находились в состоянии
по оя при наличии питательных веществ для ми робов.
Чтобы решить проблем , была использована фильтро-
ванная вода. Работа слоев была восстановлена в при-
емлемых пределах, но обменная ем ость смол нес оль-
о трачена.
DP использовала для подпит и фильтрованн ю вод
(filtered water – FW) и в ачестве питательной воды – ре-
цир лир ющий онденсат (recycled process – РС). В ней
становлено нес оль о рядов со смешанным слоем ати-
оно- и анионообменных смол. А тивированный оль
(activated carbon – АС) даляет хлор из FW. Смешанная
вода (FW и РС) пост пает в атионообменни и. Этот РС
имеет меньше ионов (эле тропроводность < 50 ми роси-
менс (mS)/см), чем FW (эле тропроводность 18 mS/см и
остаточный Cl2, R-Cl2 ≈ 0,5 млн-1
). РС на апливают на рас-
положенной далее по схеме станов е, обрабатывают во-
дяным паром для даления за рязнителей и подают на
DP, но в ней все же содержится не оторое оличество
метанола (приблизительно 180 млн-1
, расчетная величи-
на < 40 млн-1
). Ко да эле тропроводность РС > 50 mS/см,
онденсат сп с ают в систем сброса сточной воды. Один
насос бассейна подает сточн ю вод на станов очист-
и по том же тр бопровод . Та им образом, линия сточ-
ной воды и линия подачи онденсата в ионообменни и
связаны межд собой.
За рязнение произошло, о да ионообменни и на-
ходились в переменном режиме э спл атации при низ-
ой на р з е и в запасном режиме. Была использована
толь о FW, РС не было в наличии. В это время не ото-
рые вентили на линии РС, связывающей олле тор сточ-
ной воды и ионообменни и, были переведены в за ры-
тое положение, и не оторые вентили оставались от ры-
тыми (хотя их следовало за рыть). Эта сточная вода про-
сачивалась в слои смолы. В режиме попеременно о
использования и простоя во всех слоях быстро размно-
жились (пролиферация) ба терии.
Во время работы перепады давления в слое (от 0,7
до 1,1 с/см2
при полном пото е 95 м3
/ч) возросли до
5 с/см2
и до выхода за пределы ш алы (0–6 с/см2
).
Во время обратной промыв и из одно о атионообмен-
ни а вышли черные нитевидные прод ты биоло ичес-
о о за рязнения, свидетельств ющие о зарождении
ба терий. Перепад давления обратной промыв и воз-
рос приблизительно до 3,0–4,5 с/см2
(обычно от 0,5
до 0,7 с/см2
). Чтобы разр шить а ломераты смолы,
слой, наполненный 2–4%-ным ислым раствором, вы-
держивали в течение 8–10 ч; это о азалось бесполез-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»