Процесс подслащивания доктором

Процесс подслащивания доктора; версия, запатентованная Калиновским (1954)

Процесс демеркаптанизации — это промышленный химический процесс преобразования меркаптанов в кислом бензине в дисульфиды. Соединения серы темнят бензин, придают ему неприятный запах и увеличивают выбросы токсичного диоксида серы двигателями. ^[1] Однако этот процесс только уменьшает запах.

Эти соединения серы можно удалить с помощью следующих химических реакций: ^[2]

${\displaystyle {\ce {{\overset {sour~gasoline}{2RSH}}+{Na2PbO2}+S->[{\text{in the presence of NaOH}}]{\overset {alkyl~disulfide}{R-S-S-R}}+{PbS}+2NaOH}}}$

Химия процесса

Химия «докторского сладкого» была подробно описана Г. Вендтом и С. Диггсом в 1924 году. Они также показали, что раствор оксида свинца вызывает окисление меркаптанов до соответствующих органических дисульфидов, которые сравнительно не имеют запаха. Оксид свинца (лит) растворяется в достаточно концентрированных растворах гидроксида натрия или гидроксида калия благодаря образованию растворимого соединения — плюмбита натрия :

${\displaystyle {\ce {PbO + 2NaOH -> Na2PbO2 + H2O}}}$

При перемешивании этого щелочного раствора с нефтью две жидкости не растворяются друг в друге, но любой меркаптан в нефти соединяется с эквивалентным количеством свинца (который затем переходит в нефть), образуя так называемый меркаптид свинца, растворимый в нефти:

${\displaystyle {\ce {2RSH + Na2PbO2 -> (RS)2Pb + 2NaOH}}}$

Если теперь смесь обработать порошкообразной серой, которая имеет высокое сродство к свинцу, образуется черная суспензия сульфида свинца и происходит превращение меркаптида в так называемый дисульфид (который остается в масле):

${\displaystyle {\ce {-(RS)2Pb + S -> RS-SR + PbS}}}$

Без добавления серы, но в присутствии кислорода воздуха происходит то же самое превращение, но только медленно и, вероятно, не полностью:

${\displaystyle {\ce {2(RS)2Pb + 4NaOH + O2 -> 2RS-SR + 2Na2PbO2 + 2H2O}}}$

Очевидно, что этот процесс не удаляет серу из нефти, но даже может увеличить ее содержание, если добавить слишком много порошкообразной серы, а часть свинца может остаться в нефти.

Описанная химия также является основой докторского теста на сладость или кислотность бензина (т. е. степень загрязнения серой). Бензин описывается как докторский сладкий , если после встряхивания с растворами плюмбита натрия добавление порошкообразной серы не приводит к образованию темного осадка сульфида свинца.

Литература

• Макбрайд, У. А. Э.: Дезодорированная нефть: Ранняя канадская история процесса «докторской очистки», Annals of Science, том 48, выпуск 2, Тейлор и Фрэнсис, 1991 г.
• LM Henderson, WB Ross, CM Ridgway: Восприимчивость к тетраэтилсвинцу при обработке бензином в сравнении с промывкой щелочью, Ind. Eng. Chem., 1939, 31 (1), стр. 27–30
• Нафтали, Макс: Fortschritte auf dem Gebiete der Mineralöle. Die technische Entwicklung der Erdölindustrie nach dem Kriege , Angewandte Chemie, Band 42, Ausgabe 20, p. 508-518, WILEY-VCH Verlag GmbH, 18 мая 1929 г.
• Отто Роттон, Уильям Арчер: Дезодорирующая нефть , American Artisan and Patent Record (Нью-Йорк), новая серия 5, стр. 310, 1867
• GL Wendt, SH Diggs: Химия «подслащивания» в нефтяной промышленности , Industrial and Engineering Chemistry, Ausgabe 16, стр. 1113-1115, 1924
• ML Kalinowski: Процесс демеркуризации с использованием серы ^{[ недействительная ссылка ]} , патент США 2871187 от 27 января 1957 г.

Ссылки

1. Словарь научных и технических терминов McGraw-Hill, 6-е издание, опубликовано The McGraw-Hill Companies, Inc., 2003 г.
2. GL Wendt, SH Diggs: Химия «подслащивания» в нефтяной промышленности , Industrial and Engineering Chemistry, Ausgabe 16, стр. 1113-1115, 1924

Внешние ссылки

• Патент США 2871187, «Процесс демеркуризации с использованием серы» 
• Саид Мохатаб; Уильям А. По; Дж. Г. Спейт (2006). Справочник по транспортировке и переработке природного газа. Gulf Professional Publishing. С. 397–. ISBN 978-0-7506-7776-9. Получено 3 августа 2010 г.