Problemy utylizacji ługów siarczkowych otrzymywanych w procesie "słodzenia" benzyn Część i. Przegląd metod unieszkodliwiania ługów oraz ocena technologii

• Autorzy: Stelmachowski M. , Imbierowicz M.

Warianty tytułu

EN

Utilisation of refinery, spent sulphidic caustic from "sweetening" of gasoline Part I. A short review of treatment options and assessment of known technologies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W procesie "słodzenia" benzyn - usuwania tioli (merkaptanów) z benzyn i gazu płynnego - powstaje bardzo uciążliwy dla środowiska odpad w postaci zużytych ługów siarczkowych, które zarówno trudno zagospodarować, jak i unieszkodliwiać. W pierwszej części pracy przedstawiono źródła powstawania ługów oraz zaprezentowano znane metody i technologie, które umożliwiają ich unieszkodliwianie. Komercyjne technologie polegają na ich neutralizacji tub utlenieniu - całkowitym lub częściowym. Najlepszą technologią stosowaną do tego celu jest mokre utlenianie. Literaturowe dane pozwalają stwierdzić, że stopień redukcji ładunku zanieczyszczeń, mierzony wskaźnikiem ChZT, możliwy do osiągnięcia mieści się w granicach 70+95V Dla innych zanieczyszczeń (takich jak siarczki i fenole) redukcja może osiągnąć wartość nawet 100%. W drugiej części artykułu przedstawiono wyniki własnych badań, które pozwalają ocenić zalety i wady trzech różnych metod utylizacji zużytych ługów: mokrego utleniania, ozonowania i nanofiltracji oraz odnieść się do komercyjnych technologii realizujących te same cele.

EN

A large stream of refinery, spent caustic is produced in so-called "sweetening" of gasoline process (removing of mercaptans and hydrogen sulphide from gasoline). It is very difficult to utilise, recycle or dispose this wastewater due of large value of COD, BOD, TOC and concentration of sulphides. A good alternative way to dispose it is through the pulp and paper industry. The paper mills may use it with as a digestion liquor. Sodium sulphide solutions are instant liquor in these so-called Kraft mills. Of course some quality specifications are imposed such as minimum Na/S ratio, maximum hydrocarbon content and maximum heavy metals concentration. Therefore, sometimes spent caustic have to be utilised in the refinery. There are some options: acid neutralisation, partial oxidation, total oxidation, thermal incineration, membrane processes, adsorption, and biological processes. Until now only the three first options are of great importance in industry and total oxidation has most advantages. Some firms (e.g. UOP, MERICHEM) propose technologies based on wet air oxidation (WAO). The process is very efficient, COD (or TOC) reduction can reach 70-95% for the refinery spent caustic. Then, utilized caustic can be treated in biological wastewater treatment plant. Only a content of salts in treated wastewater may be a problem. Acid neutralization of spent, sulphidic caustic produces more salts (the sulphuric or hydrochloric acid is added) and this is a disadvantage of this method. There are some technologies that reduce the amount caustic solutions in the "sweetening" processes but in the future the main role will play methods that convert unwanted thiols (mercaptans) into disulphides by contact of the petroleum cut with bifunctional solid (heterogonous catalyst), avoiding a non-easily regenerated caustic solutions.

Słowa kluczowe

PL

słodzenie benzyn; merkaptany; ługi siarczkowe

EN

"sweetening of gasoline"; thiols (mercaptans); spent sulphidic caustic

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 12, nr s4
• Strony: 503--515
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., 2 rys., 4 tab.

Twórcy

autor

Stelmachowski M.

• Katedra Systemów Inżynierii Środowiska, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska, Politechnika Łódzka, ul. Wólczańska 175, 90-924 Łódź, Tel. [phone]

autor

Imbierowicz M.

• Katedra Systemów Inżynierii Środowiska, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska, Politechnika Łódzka, ul. Wólczańska 175, 90-924 Łódź, Tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Fredrick C.: Sulphur reduction: Wliat arę the options? (kopia artykułu z Hydrocarbon Processing, Feb. 2002, 45, na stronie firmy MERICHEM, www.merichem.com.).
• [2] Basu B., Sataphaty S. i Bhatnagar A.K.: Merox and related metal Phthalocyanine Catalyzed Oxidation Processes. Catal. Rev. Sci. Eng., 1993, 35, 571-579.
• [3] Hobson G.D.: Modern Petroleum Technology, Part 1. Wiley, New York 1986.
• [4] Wallace T.J., Schriescheim A., Hurwitz H. i Glaser M.B.: Base-catalyzed oxidation of mercaptans in the pre sence of marganic transition. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., 1964, 3, 237- 241.
• [5] Francoise G. i Yaradi T.: New Kerosene Mercaptan Process (kopia artykułu z Hydrocarbon Technology International, 1993 na stronie firmy MERICHEM, www.merichem .com).
• [6] Suarez F.J.: Pluses and Minuses of Caustic Treating (kopia artykułu z Hydrocarbon Processing, October 1996. na stronie firmy MERICHEM, www.merichem .com).
• [7] Informacje ze strony internetowej firmy UOP LCC, www.uop.com.
• [8] Mapie R.: Caustic Treating of MTBE and TAME Feedstocks (kopia artykułu z Hydrocarbon Technology International 1994 na stronie firmy MERICHEM, www.merichem .com).
• [9] Wizig H. i Mapie R.: Removal of Sulphur from a Light FCC Gasoline Stream (materiały firmy ze strony internetowej Merichem, www.merichem.com).
• [10] Effluent Caustic Treating Systems Utilizing MERICONSM Technologies (materiały firmy ze strony internetowej Merichem, www.merichem.com).
• [11] Debellefontaine H. i Foussard J.N.: Wet air oxidation for treatment of industrial wastes. Chemical aspects, reactor design and industrial applications in Europe. Waste Manage., 2000, 20, 15-25.
• [12] Ellis C.E.: Wet Air Oxidation of Refinery Spent Caustic. Enyiron. Progr., 1998, 17(1), 28-30.
• [13] Zarzycki R., Imbierowicz M. i Perkowski J.: Zaawansowane technologie utleniania zanieczyszczeń - rozdz. 10 w monografii Gospodarka komunalna w miastach, praca zb. pod red. R. Zarzyckiego. Łódź 2004.
• [14] Zimmermann F.J.: Wet Air Oxidation of Hazardous Organics in Wasuwater, U.S. Patent 2665249, (1950), New Waste Disposal Process, Chem. Eng., 1958, 25, 117-120. Wet Air Combustion. Ind. Water and Wastes, 1961, 6, 102-105.
• [15] Baillod C.R., Lamparter R.A. i Barna B.A.: Wet Oxidation for Industrial Waste Treatment. Chem. Eng. Prog., 1985, 81(3), 52-57.
• [16] Mishra V.S., Mahajani V.V. i Joshi J.B.: Wet Air Oxidalion. Ind. Eng. Chem. Res., 1995, 34(1), 2-48.
• [17] Luck F.A.: Review of Industrial Catalytic Wet Air Oxidation Processes. Catal. Today, 1996, 27, 195-202.
• [18] Kolaczkowski S.T., Plucinski P., Beltran F.J., Rivas F.J. i McLurgh D.B.: Wet air oxidation: a review of process technologies and aspects in reactor design. Chem. Eng. J., 1999, 73(2), 143-160.
• [19] Imbierowicz M., Zarzycki R., Zawadzka A. i Walkowska, E.: Invesligaiion of the Reaction Kinetics of Excess Activated Sludge Thermohydrolysis. Proc. 3rd European Meeting on Chemical Industry and Environment, Kraków 1999, l, 293-299.
• [20] Zarzycki R. i Imbierowicz M.: Mokre utlenianie ścieków przemysłowych. I Forum Polska Nauka i Technika dla Ekorozwoju, Warszawa, wrzesień 2000.
• [21] Chatti L, Ghorbel A., Grange P. i Colin J.M.: Oxidation of Mercaptans in tight oil sweetening by cobalt(U) phtalocyanine-gydroalcite catalysts. Catal. Today, 2002, 75, 113-117.
• [22] Alcaraz J.J., Arena B.J., Gillespie R.D. i Holmgren J.S.: Solid base catalysts for mercaptan oxidation. Catal. Today, 1998, 43, 89-99.
• [23] Jiang De-en, Zhao B., Xie Y., Pan G., Ran G. i Min E.: Structure and basicity of y-AhOi MgO and its application to mercaptan oxidation. Appl. Catal. A: General, 2001, 219, 69-78.