Merox

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Merox is een afkorting voor mercaptaan oxidatie. Het is een proces dat raffinaderijen toepassen om mercaptanen uit processtromen te verwijderen. Bijvoorbeeld:

Wereldwijd staan zo'n 1700 [1] Merox units opgesteld.

Mercaptanen[bewerken]

Mercaptanen is een verzameling verbindingen die bestaat uit een koolwaterstof keten eindigend op een zwavelwaterstof groep (thiol). De olie-industrie gebruikt nog steeds de verouderde naam mercaptaan, waar de officiële aanduiding voor deze groep stoffen thiolen is.

Als formule kort men mercaptanen meestal af als R-SH, waarbij de R dan staat voor het alifatische deel van het molecuul:

Mercaptanen vertonen (chemisch) grote overeenkomst met het zure waterstofsulfide; ze gedragen zich ook als een zwak zuur. Vandaar dat (met name Amerikanen) Merox ook wel Merox sweetening genoemen. De voeding van een Merox moet echter vrij van waterstofsulfide zijn; vandaar dat men vaak een voorwas toepast met caustic, die het proces dan daarna niet verder meer gebruikt.

Processtappen[bewerken]

Het proces zijn simpelste vorm (zonder voorwas)

Het proces bestaat uit drie stappen:

  • Mercaptaan extractie uit de processtroom met behulp van natronloog
  • Mercaptaan oxidatie tot disulfiden R-S-S-R
  • Afscheiding van de olie- (disulfiden) van de waterfase (loog)

Waar nodig kan een voorgeschakelde extra kolom - als vierde stap - waterstofsulfide uit de voeding verwijderen.

Chemie[bewerken]

De bruto reactie van voeding tot disulfiden laat zich beschrijven als:

4 R-SH + O2 → 2R-S-S-R + 2H2O

Hierin zijn covalente bindingen weergegeven met een streepje (-) en - min of meer - ionogene verbindingen direct achter elkaar geschreven.

Extractie[bewerken]

In de eerste stap breng het proces de mercaptanen in contact met de loog oplossing (NaOH). De oplossing van loog is een geïoniseerde:

NaOH (s) → Na+ + OH-

Mercaptaan reageert met deze oplossing als een (zwak) zuur; het geeft z'n waterstof atoom af als een proton (H+):

R-SH + Na+ + OH- → Na+ + R-S- + H2O

De Mercaptaan is nu opgelost als een natrium mercaptide zout.

De behandelde oliefractie - die nu geen mercaptaan meer bevat - verlaat de extractie kolom aan de bovenzijde.

Oxidatie[bewerken]

Voor de oxidatie reactie is zuurstof nodig. Deze injecteert men voor de reactor, samen met de benodigde katalysator. De reactie brengt de ionogene mercaptide terug naar een oliefractie:

4 Na+-S-R + O2 + 2 H2O → 2R-S-S-R + 4 Na+OH-

De olie achtige disulfide (R-S-S-R) heeft geen enkele affiniteit met de waterige loog oplossing en ontmengt.

Scheiden[bewerken]

De laatste stap is het scheiden van de drie fasen die de processtroom nu bevat in een drum:

  • de waterige vloeistoffase - deze zakt in de loog-settler naar de bodem en een pomp recirculeert deze terug naar de extractie kolom
  • de olie-achtige vloeistoffase - deze drijft bovenop en loopt over een weir-plate (en) (waterkering) af; meestal wordt deze ontzwaveld in een zogenaamde hydrodesulphurizer.
  • de gasfase met overtollige lucht - deze verdwijnt uit de loog-settler aan de bovenzijde via een drukgeregelde afblaas.

Externe link[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. (en) "Merox and Gas Treating" http://www.uop.com/refining/1110.html