×
29.04.2019
219.017.46c2

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ МЕТАНОЛА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к обработке воды. В метанолсодержащие сточные воды вводят при перемешивании нитрит натрия и соляную кислоту. Образующийся метилнитрит направляют на абсорбцию. Насыщенный раствор абсорбента подают в ректификационную колонну для регенерации метанола. Кубовый остаток после регенерации метанола нейтрализуют и направляют в начало процесса очистки воды от метанола. Изобретение обеспечивает глубокую очистку сточных вод от метанола до уровня ПДК, регенерацию метанола, позволяет снизить расход реагентов. 1 табл., 10 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к обработке воды и может быть использовано при очистке метанолсодержащих сточных вод от метанола, в частности сточных вод нефтегазовой промышленности.

Для очистки вод от метанола в зависимости от ее химического состава и концентрации используются различные биологические и физико-химические способы.

При очистке сточных вод с высокой концентрацией метанола биологические способы неприменимы, так как при применении этого метода предельная концентрация метанола в очищаемых водах не должна превышать 30 мг/дм3.

Известен способ (М.В.Бренчугина, А.С.Буйновский, З.Р.Исмагилов, В.В.Кузнецов. Разработка технологии очистки производственных вод газоконденсатных месторождений от метанола. Изв. Томского полит. ун-та, 2007, т.311, №3, с.64-68) очистки сточной воды газоконденсатных месторождений от метанола до ПДК путем каталитического окисления его до диоксида углерода и воды с применением катализаторов на основе оксида алюминия. Способ предусматривает предварительную ректификационную регенерацию метанола из сточных вод и последующую доочистку от метанола кубового остатка в аппарате с кипящим слоем катализатора. Концентрация метанола в конденсированной парогазовой фазе на выходе из реактора составляет 2,2±0,2 мг/дм3, что ниже ПДК по метанолу для вод хозяйственно-питьевого назначения. К недостаткам способа относятся относительно низкий уровень очистки, высокая температура проведения процесса очистки (430-450°С) и наличие безвозвратных потерь метанола.

Известен способ очистки водного раствора от метанола путем его испарения, контактирования паров с окисью меди, промотированной окислами хрома, цинка и алюминия, при 170-250°С в присутствии воздуха (А.с. СССР №939404. Способ очистки водного раствора от метанола. - Опубл. 30.06.1982 г. Бюлл. №24). Недостатком данного способа является низкая степень очистки (остаточное содержание метанола составляет 5 мг/дм3 и выше).

Наиболее близким к предполагаемому способу, по существу, используемого химического процесса является метод (А.с. СССР №164255. Способ определения малых количеств метилового спирта в присутствии альдегидов и кетонов. - Опубл. 13.08.1964 г., Бюлл. №15), направленный на определение малых количеств метанола в водных растворах в присутствии альдегидов и кетонов за счет перевода метилового спирта в метилнитрит путем введения в раствор нитрита натрия и кислоты. Образующийся метилнитрит полностью переходит в газовую фазу и абсорбируется раствором йодистоводородной кислоты или йодистого калия, а выделившийся молекулярный йод оттитровывают тиосульфатом натрия. Способ позволяет довести содержание метанола в водных средах до значений ПДК. Недостатком данного способа является высокий расход химреагентов и невозможность регенерации метанола.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение глубокой очистки метанолсодержащих сточных вод от метанола до уровня ПДК (0,1-3,0 мг/дм3), регенерация метанола и снижение расхода реагентов.

Поставленная цель достигается тем, что очистку сточных вод от метанола проводят введением в воду нитрита натрия при мольном соотношении к метанолу, равном 1,01-1,15, и соляной кислоты при мольном соотношении к нитриту натрия, равном 1,00-1,05. Для абсорбции метилнитрита используют 18-26 масс.% раствора гидроксида натрия, а абсорбцию метилнитрита проводят при температуре 3-55°С до насыщения абсорбента. Регенерацию метанола осуществляют ректификацией раствора после абсорбции метилнитрита, а кубовый остаток после регенерации метанола, содержащий нитрит натрия, возвращают в начало процесса очистки метанолсодержащих сточных вод.

Протекающий при этом процесс описывается суммарным уравнением

Метилнитрит за счет низкой температуры кипения (минус 12°С) легко удаляется из воды и переходит в газовую фазу, благодаря чему вода очищается от метанола до концентраций, не превышающих ПДК. Далее метилнитрит поглощается раствором гидроксида натрия (абсорбент) и подвергается щелочному гидролизу по уравнению

Разница в физико-химических свойствах компонентов насыщенного раствора абсорбента позволяет выделить метанол с помощью ректификации. Нитрит натрия при этом, не претерпевая химических превращений, остается в растворе и возвращается в начало процесса очистки. Использование предполагаемого способа позволяет очистить воду от метанола до значений ПДК и регенерировать как метанол, так и нитрит натрия для вторичного использования.

Введение нитрита натрия в мольном его отношении к метанолу ниже 1,01 не обеспечивает очистку вод от метанола до необходимого уровня, а при мольном отношении выше 1,15 увеличивается расход реагента. Введение соляной кислоты в мольном ее отношении к нитриту натрия менее 1,00 также не обеспечивает необходимой степени очистки, а при увеличении мольного отношения более 1,05 повышается расход кислоты.

Повышение концентрации гидроксида натрия в растворе абсорбента более 26 масс.% приводит к выделению в осадок нитрита натрия и увеличению потерь метанола, а снижение концентрации щелочи менее 18 масс.% - к снижению емкости абсорбента по метанолу, что в свою очередь приводит к ухудшению технологических показателей процесса регенерации метанола и увеличению объема кубового остатка. Возврат кубового остатка после регенерации метанола, содержащего нитрит натрия, в производство обеспечивает снижение расхода реагентов.

При повышении температуры абсорбции метилнитрита более 55°С или ее снижении менее 3°С уменьшается сорбционная емкость абсорбента и увеличиваются потери метанола.

Пример 1

Для очистки воды от метанола в лабораторный стеклянный реактор заливают 1 л воды, содержащей 20 г/л метанола, при перемешивании вводят расчетное количество нитрита натрия марки «ч» и заданное количество соляной кислоты. Нитрит натрия вводят в мольном соотношении к метанолу, равном 1,01-1,15, а соляную кислоту - в мольном соотношении к нитриту натрия, равном 1,00-1,05. Образующийся метилнитрит направляют для поглощения в последовательно соединенные склянки Дрекселя с раствором щелочи, содержащим 23 масс.% гидроксида натрия. Абсорбцию метилнитрита проводят при температуре 25°С. Насыщенный раствор абсорбента подают в ректификационную колонну для регенерации метанола. После каждого опыта отбирают пробы воды, раствора кубового остатка и метанола. Пробы воды анализируют на содержание метанола, кубового остатка - на содержание нитрита натрия, а метанола - на количественные и качественные характеристики. Результаты исследований приведены в таблице 1 (опыты 1-4).

Пример 2

Для регенерации метанола и нитрита натрия в лабораторный стеклянный реактор заливают 1 л воды, содержащей 20 г/л метанола, вводят при перемешивании нитрит натрия марки «ч» в мольном отношении к метанолу 1,05 и соляную кислоту в мольном отношении к нитриту натрия 1,03. Образующийся метилнитрит направляют на абсорбцию в последовательно соединенные склянки Дрекселя с раствором щелочи, содержащим 18-26 масс.% гидроксида натрия. Абсорбцию метилнитрита проводят при температуре 3-55°С. Насыщенный раствор абсорбента подают в ректификационную колонну для регенерации метанола. Кубовый остаток после регенерации метанола, содержащий нитрит натрия и остаточное количество метилового спирта (до 1,5 масс.%), нейтрализуют и направляют в начало процесса очистки воды от метанола. После каждого опыта отбирают пробы воды, раствора кубового остатка и метанола. Пробы воды анализируют на содержание метанола, кубового остатка - на содержание нитрита натрия, а метанола - на количественные и качественные характеристики. Результаты исследований приведены в таблице 1 (опыты 5-10).

Как видно из таблицы, при соблюдении в системе мольных отношений нитрита натрия к метанолу и соляной кислоты к нитриту натрия в пределах 1,01-1,15 и 1,0-1,05 соответственно обеспечивается очистка воды от метанола до уровня ПДК как для вод хозяйственно-питьевого назначения (3,0 мг/дм3), так и для рыбохозяйственных водоемов (0,1 мг/дм3). При увеличении содержания гидроксида натрия в абсорбенте более 26 масс.% и увеличении температуры процесса абсорбции более 55°С повышаются потери метанола. Потери метанола повышаются и при снижении температуры абсорбции ниже 3°С.

Таким образом, очистка сточных вод от метанола по предлагаемому способу обеспечивает доведение содержания метанола в воде до значений ПДК и регенерацию метанола и нитрита натрия. Вторичное использование кубового остатка, содержащего нитрит натрия, позволяет существенно снизить расход реагентов.

Улучшение технико-экономических показателей предлагаемого способа очистки сточных вод от метанола обеспечивается за счет снижения экологических платежей, получения товарного метанола и уменьшения расхода реагентов.

Таблица 1
Результаты исследований процессов очистки сточных вод от метанола
Опыт Мольное отношение NaNO2/CH3OH Мольное отношение HCl/NaNO2 Содержание NaOH в абсорбенте, масс.% Температура абсорбции, °С Остаточное содержание метанола в воде, мг/л Расход NaNO2 с учетом возврата, г Потери метанола, %
Прототип 2 3,5 - - 0,09 86,25 100
1 1,01 1,00 23 25 2,95 0,68 1,9
2 1,05 1,02 23 25 2,10 2,41 2,0
3 1,10 1,04 23 25 0,09 4,57 1,9
4 1,15 1,05 23 25 0,09 6,76 2,1
5 1,05 1,03 18 3 2,10 0,71 7,8
6 1,05 1,03 20 10 1,90 0,69 2,4
7 1,05 1,03 22 20 2,05 0,70 2,0
8 1,05 1,03 24 30 1,95 0,68 2,9
9 1,05 1,03 25 40 2,15 0,69 5,6
10 1,05 1,03 26 55 2,10 0,70 9,4

Способ очистки сточных вод от метанола, включающий введение нитритного соединения в присутствии кислоты, абсорбцию выделившегося метилнитрита, отличающийся тем, что в качестве нитритного соединения используют нитрит натрия в мольном отношении к метанолу, равном 1,01-1,15, в присутствии соляной кислоты в мольном отношении к нитриту натрия, равном 1,00-1,05, абсорбцию метилнитрита проводят 18-26 мас.%-ным раствором гидроксида натрия при температуре 3-55°C с последующей регенерацией метанола ректификацией, а кубовый остаток раствора, содержащий нитрит натрия, после нейтрализации возвращают в начало процесса очистки метанолсодержащих сточных вод.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 124.
10.01.2013
№216.012.194e

Способ вытеснения жидкости из пласта

Изобретение относится к области добычи нефти, в частности к способам интенсификации вытеснения пластовой жидкости из слоисто-неоднородных пластов при осуществлении газовой репрессии в указанные пласты, и может быть использовано при подземном хранении газа в пористых пластах. Обеспечивает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471970
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.02.2013
№216.012.2422

Способ предотвращения развития дефектов стенок трубопроводов

Изобретение относится к строительству и эксплуатации подземных магистральных трубопроводов из стальных труб с антикоррозионным покрытием заводского нанесения и может быть использовано для его ремонта и предотвращения развития дефектов стенок трубопроводов при эксплуатации. Устанавливают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474752
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.2709

Буферная жидкость, используемая при герметизации скважины подземного резервуара, заполненного рассолом

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли промышленности, в частности к буферным жидкостям, используемым при герметизации скважин подземных резервуаров в каменной соли. Технический результат - повышение эффективности герметизации скважины подземного резервуара, заполненного рассолом, за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475513
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.03.2013
№216.012.30fc

Способ получения метановодородной смеси

Изобретение относится к области химии. Способ получения метановодородной смеси осуществляют путем подачи природного газа по трубопроводу 1 в сатуратор 2, заполняемый циркулирующим конденсатом водяного пара 3, для получения смешанного газового потока 4, в который на выходе из сатуратора 2...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478078
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.05.2013
№216.012.3dc0

Ингибитор гидратообразования кинетического действия

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для обработки скважин и трубопроводов с целью предотвращения образования гидратов в них. Ингибитор гидратообразования кинетического действия содержит, мас.%: смесь поливинилпирролидона и поливинилкапролактама...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481375
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.41a6

Способ предохранения антикоррозионного покрытия при строительстве трубопроводов

Изобретение может быть использовано для предупреждения сдвига и отслаивания покрытия при проведении сварочно-монтажных работ. На трубопровод устанавливают фиксирующий и удерживающий хомуты, состоящие из трех криволинейных элементов. Удерживающий хомут устанавливают на кромку антикоррозионного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482376
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.441b

Способ создания малопроницаемого экрана в пористой среде при подземном хранении газа

Изобретение относится к способу создания малопроницаемого экрана в пористой среде при подземном хранении газа в пористых пластах-коллекторах и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности. Согласно изобретению предварительно определяют необходимые объемы растворов в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483012
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.446a

Буровой раствор для промывки длиннопротяженных крутонаправленных скважин в условиях многолетнемерзлых и высококоллоидальных глинистых пород и способ его применения

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Технический результат - создание полимерглинистого раствора с псевдопластичными свойствами и регулируемой плотностью для сохранения устойчивости стенок скважины в условиях многолетнемерзлых пород, осложненных газогидратными залежами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483091
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.4509

Способ комбинированного охлаждения теплонапряженных элементов (варианты)

Изобретение относится к области машиностроения, энергетики, транспорта и к другим областям, где возникает необходимость увеличения эффективности охлаждения теплонапряженных элементов, в частности к созданию и увеличению ресурса работы малоэмиссионных камер сгорания авиационных газотурбинных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483250
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.06.2013
№216.012.4cf5

Способ вторичного цементирования технологических скважин подземных резервуаров различного назначения

Изобретение относится к эксплуатации подземных хранилищ жидкостей и газов и может быть использовано при проведении ремонтно-изоляционных работ по восстановлению герметичности технологических скважин различного назначения и их вторичному цементированию. Согласно изобретению перфорируют нижнюю...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485283
Дата охранного документа: 20.06.2013
Показаны записи 1-10 из 26.
20.07.2013
№216.012.5680

Биосорбент для очистки воды от углеводородных загрязнений и способ его получения

Группа изобретений относится к промышленной биотехнологии. Предложен способ получения биосорбента для очистки воды от углеводородных загрязнений. Способ включает иммобилизацию биомассы, содержащей взятые в эффективном количестве нефтеокисляющие микроорганизмы, в органический гидрофобный сорбент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487752
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.01.2014
№216.012.93b9

Способ очистки земли от загрязнений нефтепродуктами

Изобретение относится к микробиологическим способам очистки окружающей среды. В предложенном способе в загрязненную среду вводят консорциум нефтеокисляющих микроорганизмов с одновременным внесением минеральной питательной среды. В качестве нефтеокисляющих микроорганизмов используют штамм...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503511
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.07.2014
№216.012.e0bc

Способ разработки совместно залегающих углеводородов и гидроминерального сырья многопластового месторождения

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для организации совместной эксплуатации добывающей скважиной по меньшей мере двух объектов многопластового месторождения, которые разделены пластами непроницаемых пород. Изобретение, в частности, может быть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523318
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.11.2014
№216.013.0b43

Способ восстановления обводненной газовой или газокоденсатной скважины и предупреждения ее обводнения при дальнейшей эксплуатации

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для восстановления обводненной газовой или газоконденсатной скважины и предупреждения ее обводнения и самозадавливания при дальнейшей эксплуатации. Обеспечивает повышение продуктивности скважин за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534291
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0b96

Способ гидравлического разрыва и крепления пластов

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для повышения дебитов и обеспечения устойчивой работы эксплуатационных скважин способом гидравлического разрыва пласта (ГРП) и крепления пород коллекторов. Изобретение относится к горной промышленности и может быть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534374
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0c41

Сорбент для очистки и утилизации отходов и грунтов загрязненных нефтепродуктами

Изобретение относится к сорбентам для очистки поверхностей от углеводородных загрязнений. Сорбент для очистки и утилизации отходов и грунтов, загрязненных нефтепродуктами, содержит негашеную известь, технический жир и метилсиликонат натрия при следующем соотношении компонентов, масс.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534545
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0c43

Сорбент для очистки и обезвреживания отходов, загрязненных нефтепродуктами

Изобретение относится к сорбентам, предназначенным для очистки поверхностей от углеводородных загрязнений. Сорбент для очистки и обезвреживания отходов, загрязненных нефтепродуктами, содержит негашеную известь, технический жир и алюмометилсиликонат натрия при следующем соотношении компонентов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534547
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0d2a

Способ обезвреживания отходов, загрязненных нефтепродуктами

Изобретение относится к переработке нефтесодержащих отходов. В смесителе осуществляют приготовление сорбента, содержащего негашеную известь, технический жир, метилсиликонат натрия и хлорид магния. В смеситель подают отходы, загрязненные нефтепродуктами, и осуществляют перемешивание до получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534787
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.03.2015
№216.013.308c

Реагент для обезвреживания отходов, загрязненных углеводородами

Изобретение относится к реагентам, предназначенным для обезвреживания отходов, загрязненных углеводородами, и может быть использовано для обезвреживания и утилизации отходов производства газонефтедобычи и переработки. Реагент для обезвреживания отходов, загрязненных углеводородами, содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543896
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.03.2015
№216.013.308d

Способ биологического обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходов

Изобретение может быть использовано при обезвреживании жидких углеводородсодержащих отходов, образующихся на предприятиях подготовки и транспортировки газа. Для осуществления способа проводят обработку жидких углеводородсодержащих отходов в водном растворе в аэробных условиях биопрепаратом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543897
Дата охранного документа: 10.03.2015
+ добавить свой РИД