способ извлечения йода из природных рассолов нефтегазовых месторождений и техногенных растворов
| Классы МПК: | C01B7/14 йод B01J41/12 высокомолекулярные соединения |
| Автор(ы): | Киекпаев Марат Аманжанович (RU), Строева Элина Владимировна (RU), Пономарева Полина Александровна (RU) |
| Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2007-10-03 публикация патента:
10.06.2009 |
Изобретение может быть использовано в ионообменной технологии извлечения йода из природных рассолов нефтегазовых месторождений и техногенных растворов. Способ извлечения йода включает окисление иодид-иона, сорбцию образующегося элементного йода слабоосновным анионитом, десорбцию йода с анионита и выделение кристаллического йода из десорбата. В качестве слабоосновного анионита используют анионит макропористой структуры с высокой обменной емкостью, представляющий собой сополимер стирола и дивинилбензола, содержащий в качестве функциональных групп четвертичные и третичные амины, с преимущественным содержанием третичных аминов. Изобретение позволяет повысить эффективность извлечения йода. 1 табл.
Формула изобретения
Способ извлечения йода из природных рассолов нефтегазовых месторождений и техногенных растворов, включающий стадию окисления иодид-иона, сорбцию образующегося элементного йода слабоосновным анионитом, десорбцию йода с анионита и выделение кристаллического йода из десорбата, отличающийся тем, что в качестве слабоосновного анионита используют анионит макропористой структуры с высокой обменной емкостью, представляющий собой сополимер стирола и дивинилбензола, содержащий в качестве функциональных групп четвертичные и третичные амины, с преимущественным содержанием третичных аминов.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к ионообменной технологии извлечения йода из природных рассолов нефтегазовых месторождений и техногенных растворов.
Известен способ извлечения йода из природных рассолов нефтегазовых месторождений и техногенных растворов, включающий стадию окисления иодид-иона до элементного йода с последующим его извлечением высокоосновными анионитами, десорбцию и выделение кристаллического йода в качестве готового продукта [Ксензенко В.И., Стасиневич Д.С. Химия и технология брома, йода и их соединений: Учеб. Пособие для вузов. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Химия. 1995. - 432 с].
Извлечение йода высокоосновными ионитами имеет ряд недостатков. В частности, многостадийный процесс десорбции щелочными растворами, требующий дополнительных этапов отмывки анионита, из-за высокого сродства последнего к одному из продуктов десорбции - иодид-ионам. В связи с этим образуются недостаточно концентрированные растворы, что в целом снижает экономическую эффективность ионообменной технологии извлечения йода.
Известен способ [Патент РФ 2207976, С2, С01В 7/14 Дата публ. 10.07.2003] извлечения йода из природных рассолов нефтегазовых месторождений и техногенных растворов, включающий стадию окисления иодид-ионов каким-либо окислителем, стадию ионообменной сорбции слабоосновными анионитами, с последующей десорбцией и выделением кристаллического йода. Данные иониты не требуют стадии доотмывки и характеризуются обменной емкостью по йоду в пределах 74-330 мг /мл.
Недостатком известного способа является невысокая емкость слабоосновного анионита по йоду, что сказывается на технологии в стадии десорбции, т.к. в получаемых десорбатах после выделения йод-пасты остается часть йода, который возвращается в цикл сорбции, тем самым снижая эффективность извлечения.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности извлечения йода.
Поставленная задача решается тем, что в способе извлечения йода из природных рассолов нефтегазовых месторождений и техногенных растворов, включающем стадию окисления иодид-иона, сорбцию образующегося элементного йода слабоосновным анионитом, десорбцию йода с анионита и выделение кристаллического йода из десорбата, в качестве слабоосновного анионита используют анионит макропористой структуры, представляющий собой сополимер стирола и дивинилбензола, содержащий в качестве функциональных групп четвертичные и третичные амины с преимущественным содержанием третичных аминов.
Способ осуществляется следующим образом. Минерализованный раствор, содержащий элементный йод, получаемый после окисления иодид-иона, подкисляют до рН 2. После чего проводят сорбцию йода анионитом макропористой структуры, представляющий собой сополимер стирола и дивинилбензола, содержащий в качестве функциональных групп четвертичные и третичные амины, с преимущественным содержанием третичных аминов, в статических условиях, где соотношение твердой фазы к жидкой 1:[600-8000] (по объему).
Пример 1: исходный раствор, содержащий 58,5 кг/м3 хлорида натрия и 240 г/м3 элементного йода, полученного после окисления иодид-иона гипохлоритом натрия, контактировал с анионитом Purolite A 100S (OH--форма) при рН 2 в течение 24 ч. Результаты приведены в таблице.
Пример 2: исходный раствор, содержащий 290 кг/м3 хлорида натрия и 240 г/м3 элементного йода, полученного после окисления иодид-иона гипохлоритом натрия, контактировал с анионитом Purolite A 100S (ОН--форма) при рН 2 в течение 24 ч. Результаты приведены в таблице.
| Таблица. | ||
| Данные по насыщению предлагаемого анионита йодом из растворов | ||
| Минерализация растворов, кг/м3 | 58,5 | 290 |
| Емкость анионита по йоду, мг/мл | 960 | 760 |
Предлагаемый способ извлечения йода из природных рассолов нефтегазовых месторождений и техногенных растворов с использованием слабоосновного анионита макропористой структуры, представляющего собой сополимер стирола и дивинилбензола, содержащего в качестве функциональных групп четвертичные и третичные амины, с преимущественным содержанием третичных аминов, позволяет повысить эффективность технологии.
