Хлорорганические соединения в нефти

Проблемы загрязнения нефти

Независимо от месторождения добываемая нефть всегда содержит различные загрязняющие компоненты: вода, газ, механические примеси, серосодержащие вещества, хлориды и т.д.

Даже после полного удаления из нефти неорганических хлоридов с помощью электрообессоливающих установок при перегонке наблюдается коррозия ректификационной колонны, трубопровода и прочего оборудования. Такое негативное воздействие обусловлено образованием хлористого водорода из органического хлора во время переработки сырой нефти, в ходе таких процессов, как дистилляция, гидрирование, замедленное коксование, каталитический крекинг и т.п., которые проводят в условиях высокой температуры и давления. В процессе гидроочистки от сернистых соединений хлорорганика вступает в реакцию с водородом. Продуктом такой реакции является хлороводород, который при контакте с небольшим количеством воды образует достаточно концентрированный раствор соляной кислоты. При проведении каталитического крекинга тот же продукт (HCl) формируется в результате расщепления хлорорганических соединений в нефти. Органический хлор, как правило, содержится в большем количестве в более вязких нефтяных фракциях. Органические кислоты, которые могут образовываться при контакте нефти с кислородом воздуха, катализируют деструкцию соединений хлора. Поэтому при долгом хранении мазута содержание в нем соляной кислоты увеличивается. Соляная кислота активно вступает в реакцию со многими металлами в качестве окислителя, образуя при этом соответствующие хлориды, которые способны отравить или резко снизить активность используемых при переработке катализаторов. Таким образом, органический хлор, также как и неорганические соли хлора, не только индуцирует коррозию оборудования, но и понижают эффективность каталитических процессов нефтепереработки.

Помимо этого, хлористый водород, выделяемый хлорорганическими соединениями, реагирует с аммиаком, который также образуется при очистительном гидрировании из азотсодержащих соединений. Продукт такой реакции, хлорид аммония, представляет собой твердое вещество, которое может забивать арматуру, блокировать теплообменники, засорять трубопровод и оборудование в целом.

Таким образом, хлор в нефти представляет собой серьезную проблему для безопасной переработки природного ресурса в качественное топливо и в другие нефтепродукты. Статья о влиянии ХОС на производственные процессы доступна по ссылке.

Источники загрязнений

Загрязнение хлором может быть естественное и искусственное. Неорганические хлориды попадают в нефть при ее добыче вместе с пластовой водой. Хлорорганические соединения редко присутствуют в природе. Однако для поддержания уровня добычи нефти, по мере истощения ее запасов на месторождении, нефтяники используют хлорсодержащие реагенты, которые добавляют прямо в скважины. Хлор в нефти позволяет повысить отдачу пластов, разжижая смолистые и асфальтные отложения.

Подробную информацию об источниках загрязнения нефти хлором можно найти в отдельной статье.

Хлорорганические соединения в нефти

Гидратация хлорорганических соединений в нефти представляет собой основной процесс, приводящий к загрязнению хлором исходного сырья после проведения обессоливания.

Ниже представлен список таких соединений:

• хлороформ;

• тетрахлорид углерода;

• этилен тетрахлорид;

• винилхлорид;

• хлорбензол;

• хладон 113;

• 2-Хлор-бутадиен;

• пропилен дихлорид;

• дихлорметан;

• этилен трихлорид.

Эти вещества редко присутствуют в составе сырой нефти, но их часто используют для разжижения пород в ходе добычи нефти.

Классификация нефти по качеству в зависимости от содержания примесей

Для классификации качества нефти в России используют условные обозначения из четырех цифр, которые последовательно соответствуют классу, типу, группе и виду характеризуемого сырья. Различают четыре класса нефти по содержанию сернистых соединений. Далее классификацию ведут по плотности, выделяют пять типов. На степень готовности сырья к дальнейшей переработке указывает номер группы. Групп всего три, и каждая из них определяется по содержанию воды, механических примесей, загрязнению хлором и давлению насыщенных паров. Последняя четвертая цифра условного обозначения отображает вид нефти, их всего два, отличаются по содержания сероводорода и меркаптанов.

Допустимое содержание хлора в нефти

Повышенное содержание хлора в нефти требует проведения предварительной подготовки сырья, включающей обезвоживание и обессоливание, прежде чем приступить к первичной переработке. Подробнее о нормах содержания хлоридов можно посмотреть по ссылке.