Адсорбент для очистки газа от сернистых соединений

Адсорбент для очистки газа от сернистых соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается применения адсорбента для очистки газов от сернистых соединений, например меркаптанов и/или сероводорода, и может быть использовано в нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности. Применение в качестве адсорбента в процессах очистки газов водородной формы цеолита НЦВМ благодаря повышенной динамической емкости по сернистым соединениям значительно улучшает технико-экономические показатели процесса, так как в связи с уменьшением загрузки сорбента уменьшаются размеры или количество адсорберов и основного оборудования, следовательно снижается металлоемкость оборудования. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (59 4 В 01 D 53/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4328966/23-26 (22) 01. 09.87 (46) 07. 1 2. 89. Бюп . У 45 (71 ) Вс ес оюз ный науч но-и сследовательский и проектный институт по переработке газа (72) З.К.Оленина, Н.П.Морева, Ю.П.Ясьян, А.Ю.Аджиев, А.М. Зубков и О.А.Канакова (53) 66.074.3(088.8) (56) Афанасьев Ю.М. Очистка природного газа Оренбургского месторождения от сернистых соединений синтетическими цеолитами NaX- В. сб. Промьпппенная и санитарная очистка газов. М.:

ЦИНТИХИМ нефтемаш, 1975, У 6, с. 1012.

Изобретение касается применения адсорбента для очистки газа от сернистых соединений, например меркаптанов и/или сероводорода, и может быть использовано в нефтяной, газовой и нефтехимической промьппленности.

Целью изобретения является увеличение динамической емкости цеолита по сернистым соединениям.

Предлагаемый адсорбент готовят декатионированием массы цеолита ЦВМ однонормальной серной кислотой при

20-30 С, в результате чего происходит замена катионов натрия ионами водорода, причем кислотную обработку проводят так, чтобы доля обмена была

2 (54) АДСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ

СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение касается применения адсорбента для очистки газов от сернистых соединений, например меркапганов и/или. сероводорода, и может быть использовано в нефтяной, газовой и нефтехимической промьпппенности.

Применение в качестве адсорбента в процессах очистки газов водородной формы цеолита НЦВМ благодаря повышенной динамической емкости по сернистым соединениям значительно улучшает технико-экономические показатели процесса, так как в связи с уменьшением загрузки сорбента уменьшаются pasMeры или количество адсорберов и основного оборудования, следовательно снижается металлоемкость оборудования. 2 табл.

0,05-0,5, г.е. содержание водорода в модифицированном образце 0,1-1,1 мас.7, Продолжительность одной кислотной заливки 3 ч, количество заливок иэменяегся от 1 до 4.

После кислотной обработки образец огмывают дистиллированной водой. Предлагаемый адсорбент — цеолит НЦВМ вЂ” получают на основе цеолита ЦВМ, характеризующегося содержанием На О,равным 2,1 мас.7 и сформованным с 20Х трошковской глины.

Замена катионов Na на ионы Н при степени обмена 0,05-0,5 позволяет получить новые сорбенгы с воэрошей на

1526776

10-607. динамической емкостью по меркап.ганам.

П р и и е р 1. Дпя модифицирования образца навеску цеолита ЦВМ в виде гранул диаметром 2 мм помещают в круг5 лодонную колбу и заливают 1 н. Раствором серной кислоты при соотношении г-экв ионов водорода в растворе кислоты к r-экв ионов натрия в навеске це- 10 олита, равном 0,5 и при 20-30 С ведут ин генсивное перемешивание смеси. Продолжительность такой кислотной обработки образца (один цинл) госгавляет

3 ч. Затем раствор кислоты сливают, а 15 цеолит промывают дистиллированной водой от остатков серной кислоты, его высушивают в течение 8 ч при 60-80 С и 3 ч при 95-100 С.

Полученную таким образом водородную форму цеолита (НЦВМ вЂ” 0,5) размельчают, отбирают фракцию 0,5-1,0 мм и "-.àãðóæàþò в адсорбер высотой 250 мм и диаметром 11 мм (высота слоя 65 мм), При атмосферном давлении и температу- 25 о ре 320 С в течение 3 ч проводят активацию адсорбента в токе азота, затем адсорбер заглушают. На охлажденный до 25-30 С адсорбент подают смесь

N -С Н БН с объемной скоростью

1,425 л/мин при атмосферном давлении и гемпературе 25-30 С. Содержание э ..лмеркаптана в газовом потоке г/м-" . Линейная скорость газа в свободном сечении адсорбера 0,25 м/с.

Опыт ведут до проскока С Н SH. 3a проскоковую концентрацию меркаптана принимаюг содержание его в rase> равное

36 мг/м, что соответствуег допустимой концентрации RSH в очищенном газе.40

Содержание эгилмеркаптана в исходном и очишенном потоке определяют титриметрически . По опытным данным рассчитывают величину динамической активности.

Характеристика модифицированного адсорбента приведена в табл. 1 °

П р н м е р 2. Получение водородной формы цеолига НЦВМ-1 осуществляют как в примере 1, с той разницей, что

50 соотношение r-экв ионов водорода в растворе кислоты к r-экв ионов натрия в навеске цеолита равно 1. Продолжигельносгь кислотной обработки составляет 3 ч. Определение динамической активности модифицированного образца

55 по эгилмеркап гану осуществляют по примеру 1.

Характерис гика модифицированного обРазца (НЦВГ1-1,0) приведена в габл.1.

Пример 3. Водородную форму цеолига ЦВМ (НЦВМ-10) получают как в примере 1, но при соотношении г-экв ионов водорода в растворе кислоты к г-экв ионов натрия в навеске цеолита, равном десяти.

Цеолит подвергается четырем циклам кислотной обработки (ь ..,„ -12 ч) °

Определение динамической активности модифицированного цеолита по этилмеркаптану проводят по примеру 1.

Характеристика НЦВИ вЂ” 10 приведена в табл. 1.

Пример 4. Образцы цеолитов

NaX ЦВМ, НЦВИ вЂ” 0,5, НЦВМ вЂ” 1,0, НЦВМ вЂ” 3,0, НЦВМ вЂ” 5,0 и НЦВМ вЂ” 10 измельчают до фракции 0,5-1,0 мм и загружают в адсорбер диаметром 11 мм, высота слоя засыпки 65 мм. При атмосферном давлении и температуре 320 С в течение 3 ч проводят активацию адсорбента в токе азота, затем адсорбер заглушают.

На охлажденный до 25-30 С адсорбер подают газовую смесь, содержащую сероводород с объемной скоростью

1,425 л/мин при атмосферном давлении и температуре 25-30 С. Содержание сероводорода в газовом потоке 0,1 об.X (- 1,5 г/м ). Линейная скорость газа в свободном сечении адсорбера составляет 0,25 м/с. Опыт ведут до проскока сероводорода. 3а проскоковую концентрацию сероводорода принимают содержание его в газе, равное 20 мг/нм, что

c00гветствует допустимой концентрации сероводорода в очищенном газе. Со.держание сероводорода в исходном и очищенном потоке определяют титриметрически. По экспериментальным данным рассчитывают величину динамической активности.

Результаты эксперимента для каждого из испытанных образцов приведены в табл. 2.

Формула изобретения

Адсорбент для очистки газа от сернистых соединений на основе цеолита, отличающийся тем, что, с целью повьппения его динамической емкости, в качестве цеолита он содержит цеолит ЦВМ, который дополнительно включает водород, вводимый декатинированием, при следующем соотношении компонентов, Мас.Х:

Водород 0,1-1,1

Цеолит ЦВМ Остальное

1526 776

Та блица 1

Состав цеолита, мас.т.

Образец

SiO ь

А1 0

Насыпной

Сгепень обмена

Na на

Н

Механ ческа прочность

Н SiO

Na O

А1 0 вес, г/см на раэ давливани е, кг/мм

М!

100 r

952 27 350

0,10 95,2 2, 7 35,0

0,60 95,2 2,7 35,0

1,60 96,2 2,7 35,0

1 82 96 2 2 7 35 О

1,1 95,2 2,7 35 0

О 0,60

О 0,74

6,3 0,74

28,8 О, 76

76,3 О, 74

86,9 О, 72

48,0 0,74

0,45 6,2

1,40 5,5

1,00 6,3

0,80 8,9

0,75 5,8

0,60 4,6

0,75 7,5

Таблица 2

Образец Состав цеопита, мас. X

Насыпной вес г/см

Силикатный моСтепень обмена

Na+ на

Динамическая еханиеск рочSiO<

А1 0 >

Na 0 прочность дул ь

SiOa

А1 О сть раэ- по серовоцороду, г/100 r ние, 9 3,0 О

7 350 О

7 35!0 6!3

7 350 288

7 35 О 48

7 350 763

7 35,0 86,9

13,3

2,1

2,0 0,1

1,5 0,6

1,0 1,1

0,5 1,6

О, 28 1,82

Составитель Е. Корниенко

Редактор Н.Рогулич Техред Л.Сердюкова Корректор А.ибручар

Заказ 7435/10 Тирак 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., g 4/5!! !!

Производственно-издательский комбинат Патент, r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101

NaX (извест.ный)

ЦВМ

НЦВМ-0 5

НЦВМ-1,0

НЦВМ-5,0

НЦВМ-10

НЦВМ-3 О

NaX (известный) ЦВМ

НЦВМ-0,5

НЦВМ-1, О

НЦВМ-З,О

НЦВМ-5,0

НЦВМ-10,0

13,3

2,1

2,0

1,5

0,28

1,0

64,8 1, 95,2 2, 95,2 2, 95,2 2, 95,2 2, 95,2 2, 95,2- 2, 0,60

0,74

0,74

0,76

0,74

0,74

0,72

0,45

1,4

1,00

0,80

0,75

0,75

0,60 на!а ская кость мералта- .

2,5

2,3

3,0

3,8

4,0

2,4

2,1 т