메록스

Merox

Merox는 Mercaptan 산화의 약자다. UOP가 정유공장과 천연가스 가공공장에서 개발한 독자 촉매화학 공정으로 LPG, 프로판, 부탄, 경나프타, 등유, 제트연료 등에서 메르카탄을 액화탄화수소 이황화물로 전환해 제거한다.

메록스 공정은 알칼리성 환경을 필요로 하는데, 일부 공정 버전에서는 가성비라고 불리는 강한 기반인 수산화나트륨 수용액(NaOH)에 의해 제공된다. 다른 버전의 공정에서는 알칼리성이 암모니아에 의해 제공되는데, 이것은 약한 기초가 된다.

그 과정의 일부 버전에서 촉매제는 수용성 액체다. 다른 버전에서는 촉매가 숯 과립에 스며든다.

정유공장이나 천연가스 가공 공장에서 머캡탄 및/또는 황화수소2(HS)를 제거하는 공정을 흔히 감미 공정이라고 하는데, 그 이유는 머캡탄과 황화수소의 시큼하고 악취가 더 이상 나지 않는 제품을 생산하기 때문이다. 액체 탄화수소 이황화물은 단 제품에 남아 있을 수 있고 정제나 천연 가스 처리 공장 연료의 일부로 사용될 수도 있으며, 더 이상 처리될 수도 있다.

특히 등유를 다룰 때, 메록스 공정이 촉매 수황화 공정을 사용하는 것보다 훨씬 더 경제적이다. 실제로 사양이 3000ppm이고 이 한계보다 높은 황 함량을 가진 등유를 절단한 원유는 극히 드물기 때문에 제트 연료의 황 사양을 존중하기 위해 직선 주행 등유의 황 함량을 줄일 필요가 거의 없다.

Merox 공정 단위 유형

UOP는 다양한 애플리케이션을 위한 Merox 프로세스의 많은 버전을 개발했다.

  • LPG, 프로판, 부탄 또는 가벼운 나프타에서 메르캡탄을 추출하기 위한 재래식 메록스.[1]
  • 제트 연료와 케이로스 감미료용 기존 메록스.[2]
  • 정유공장과 천연가스로부터 머캡탄을 추출할 수 있는 메록스.[3]
  • 나프타스 감미료 미녹스.[4] 이 과정은 계속해서 사료 나프타에 몇 ppm의 가성분을 주입한다.
  • 제트 연료와 케이로스 감미료용 가우스 프리 메록스.[5] 이 과정은 소량의 암모니아와 물을 공급 나프타에 주입하여 필요한 알칼리성을 제공한다.
  • 나프타스 감미료에 가우스 프리 메록스.[6] 이 과정은 또한 소량의 암모니아와 물을 공급 나프타에 주입하여 필요한 알칼리성을 제공한다.

위의 모든 Merox 버전에서 Mercaptans를 이황화물로 변환할 때 발생하는 전반적인 산화 반응은 다음과 같다.

4RSH2 + O → 2RSSR + 2HO2

제거된 가장 일반적인 메리캡탄은 다음과 같다.

위의 메록스 공정 버전 중 일부에서 촉매는 액체다. 다른 곳에서는 촉매가 숯과립의 형태로 되어 있다.

프로세스 흐름도와 Merox 프로세스의 두 가지 기존 버전에 대한 설명은 다음 절에 제시되어 있다.

LPG에서 머캡탄을 추출하기 위한 기존 Merox

프로판, 부탄, 프로판과 부탄의 혼합물 등 액화석유가스(LPG)에서 메르카탄을 추출·제거하는 기존 메록스 공정도 가벼운 나프타에서 메르카탄을 추출·제거하는 데 사용할 수 있다.[1] 2단계 과정이다. 첫 번째 단계에서, 급유 LPG 또는 가벼운 나프타는 트레이드 추출기 용기에 UOP의 독점적인 액체 촉매가 포함된 수용성 가성액으로 접촉된다. 가성 용액은 머캡탄과 반응하여 추출한다. 추출기에서 발생하는 반응은 다음과 같다.

2RSH + 2 NaOH → 2NaSR + 2 H2O

위의 반응에서 RSH는 메르캡탄이고 R은 메틸, 에틸, 프로필 또는 다른 그룹과 같은 유기 그룹을 의미한다. 예를 들어 에틸메르캡탄(ethanethiol)에는 CHSH라는25 공식이 있다.

두 번째 단계는 재생이라고 하며, 그것은 추출기에서 나오는 가성 용액의 가열과 산화를 포함한다. 산화 작용은 추출된 머캡탄을 수용성이 없는 유기 이황화합물(RSSR)로 변환시켜 수용성 가성 용액에서 분리하여 제거한다. 재생 단계에서 발생하는 반응은 다음과 같다.

4NaSR + O2 + 2H2O → 2RSSR + 4Na오호

이황화물을 분리한 후 재생된 "Lean" 가성 용액은 추출기 상단으로 재순환되어 메르캡탄 추출 작업을 계속한다.

추출 및 재생 단계를 포함하는 순 전체 Merox 반응은 다음과 같이 표현할 수 있다.

4RSH2 + O → 2RSSR + 2HO2

추출기에 들어가는 공급 원료는 HS가2 없어야 한다. 그렇지 않으면 추출기에 들어가는 HS는2 순환 가성 용액과 반응하여 메록스 반응을 방해할 것이다. 따라서 공급 원료는 우선 수성 가성분을 통해 흘러 HS를2 제거함으로써 "전처리"된다. 사전 세척 용기에서 발생하는 반응은 다음과 같다.

H2S + NaOH → NaSH + H2O

사전 세척 용기의 가성 용액 배치는 "스펀트 가성"으로 주기적으로 폐기되며 필요에 따라 신선한 가성비로 대체된다.

흐름도

아래의 흐름도는 프로세스와 관련된 장비 및 흐름 경로를 나타낸다.[1] LPG(또는 가벼운 나프타) 공급 원료는 사전 세척 용기에 들어가 공급 원석에 존재할 수 있는 HS를2 제거하는 가성액을 통해 위쪽으로 흐른다. 사전 세척용기 상단에 있는 합착기는 가성비가 선박에 들어가 밖으로 운반되는 것을 방지한다.

그런 다음 공급 원료는 Mercaptan 추출기에 들어가 LPG가 LPG에서 Mercaptan을 추출하는 하강하는 Merox 가성분에 밀접하게 접촉하는 접촉 트레이를 통해 위로 흐른다. 감미료가 든 LPG는 타워에서 나와 흐른다. 즉, 주입된 가성분을 제거하기 위한 가성 정착 용기, 잔류 내성 가성분을 제거하기 위한 물 세척 용기, 주입된 물을 제거하기 위한 암염층이 들어 있는 용기. 건조 감미료 LPG가 메록스 유닛을 빠져나간다.

Mercaptan 추출기 바닥("rich" Merox 가성액)을 떠나는 가성액은 LPG 액화 유지를 위해 필요한 추출기 압력을 유지하는 제어 밸브를 통해 흐른다. 그런 다음 필요에 따라 UOP의 독점적인 액체 촉매(액체 촉매)를 주입하고 증기 가열 열 교환기를 통해 흐르며 압축 공기를 주입한 후 추출된 머카프탄이 이황화물로 변환되는 산화제 용기에 들어간다. 산화제 용기에는 수용성 가성질과 수용성 이황화물이 잘 접촉하고 잘 섞이게끔 포장된 침대가 있다.

가성-이황화 혼합물은 분리기 용기로 흘러 들어가 거기서 "Lean" Merox 가성분과 이황화물의 상층을 형성할 수 있다. 분리기의 수직 부분은 과잉공기의 분리 및 배출을 위한 것이며 배기가스 공기 중 이황화물이 유입되는 것을 방지하기 위한 라스치그 링 섹션을 포함한다. 이황화물은 분리기에서 인출되어 연료 저장장치 또는 수력 발전기 장치에 연결된다. 재생된 희박한 메록스 가성분은 다시 추출기 상단으로 펌핑되어 재사용을 한다.

액화석유가스(LPG)에서 메르카탄을 추출하기 위한 기존 Merox 공정 유닛의 흐름도.

제트 연료 또는 등유를 감미하는 기존 메록스

제트 연료나 등유의 머캡탄 제거(즉, 감미료)를 위한 기존의 메록스 공정은 1단계 공정이다.[2] 메르캡탄 산화반응은 압축공기와 혼합된 공급원료 제트연료나 등유가 원자로 용기의 고정된 촉매층을 통해 흐르기 때문에 알칼리성 환경에서 일어난다. 촉매는 UOP의 독점 촉매에 담근 숯 과립으로 구성된다. 발생하는 산화 반응은 다음과 같다.

4RSH2 + O → RSSR + 2HO2

LPG를 취급하는 기존의 메록스 공정이 그러하듯이, 제트 연료나 등유 감미 공정은 감미를 방해할 HS를2 제거하기 위해 공급 원료를 미리 세척해야 한다. 배치 가성 사전 세척 용기에서 발생하는 반응은 다음과 같다.

H2S + NaOH → NaSH + H2O

흐름도

메록스 원자로는 UOP 촉매에 침전된 숯 과립층이 들어 있는 수직 용기다. 숯 과립은 현장에서 촉매에 침투하거나 촉매를 사용하여 사전 임프로그래밍된 상태로 UOP에서 구입할 수 있다. 알칼리성 환경은 필요에 따라 간헐적으로 원자로에 주입되는 가성비에 의해 제공된다.

가성 사전 세척 용기의 상단에서 나오는 제트 연료 또는 등유 공급 원료는 압축 공기를 주입하고 주입된 가성분과 함께 메록스 원자로 용기의 상단으로 들어간다. 메르캡탄 산화 반응은 공급 원료가 촉매 위로 아래쪽으로 스며들면서 일어난다. 원자로 노폐물은 가성 정착 용기로 흐르며, 가성 정착 용액은 수용성 가성 용액의 바닥층과 수용성 가당 제품의 상부층을 형성한다.

가성 용액은 가성 정착제 안에 남아 용기에 알칼리성 환경을 유지하기 위해 원자로에 간헐적으로 주입되는 가성분을 공급하기 위한 저장고가 들어 있다.

가성 정착제 용기에서 나온 단 제품은 물세척기를 통해 유입된 가성물질뿐만 아니라 원치 않는 수용성 물질을 제거하기 위해 유입된 가성질을 제거한 후 소금침대 용기에 흘러 들어간 물을 제거하고 마지막으로 점토 여과용기를 통해 유입된다. 점토 필터는 제트 연료 제품 규격을 충족하지 못할 수 있는 오일 용해성 물질, 비금속 화합물(특히 구리) 및 입자 물질을 제거한다.

원자로에서 유지되는 압력은 공기를 주입하면 작동온도에서 공급원료에서 완전히 용해된다.

제트 연료 또는 등유를 감미하기 위한 기존 Merox 프로세스 유닛

참고 항목

참조

  1. ^ a b c Merox Process for Mercaptan Extraction 2006년 12월 30일 웨이백 머신에 보관
  2. ^ a b 2006년 9월 17일 웨이백머신에 보관된 등유/제트 연료 감미용 Merox 프로세스
  3. ^ Merox Process for Gas Extraction 2006년 12월 30일 웨이백 머신에 보관
  4. ^ 2006년 12월 30일 웨이백머신에 보관된 나프타 감미료 미놀크 공정
  5. ^ 2006년 12월 30일 웨이백머신에 보관된 등유/제트 연료 감미용 가우스 프리 메록스 프로세스
  6. ^ 2007년 9월 28일 웨이백머신에 보관된 고정침대 나프타 감미료를 위한 무가성 메록스 공정

외부 링크