Катализатор-поглотитель для очистки газа от сернистых соединений

Катализатор-поглотитель для очистки газа от сернистых соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИИ

ЙЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и 791411 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.11.78 (2! ) 2682432/23-04 (5!)M. Кл.

В 01.Т 23/80

В Ol Х 23/84 с присоединением заявки №

Государственный камитет (23) Приоритет йо делам нзобретеннй н открытий

Опубликовано 30.12.80. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 02.03..81 (gg) УДК 66.097.. 3(088.8) Т. В. Тарасова, В. В. Костров, И. П. Кириллов, Ю. Г. Широков, О- М. Бондаренко, А. И. Свинухов, P. P. Хабибуллин, ф. Х. Ибрагимов, И. X. Кутлугужина, В. М. Лысиков и Н. Н. Аксенов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ивановский химико-технологический институт (54} КАТАЛИЗАТОР-ПОГЛОТИТЕЛЬ ДЛЯ ОЧИСТКИ

ГАЗА ОТ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к катализаторам- поглотителям для очистки технологических газов от сернистых соединений с одновременным гидрированием и поглощением сернистых соединений.

Известен низкотемпературный катали5 затор-поглотитель для тонкой очистки газа от Н Ь,CSZ,CG6, меркаптанов, который представляет собой смесь окислов цинка и меди при весовом соотноше10 нии 2 o D: CUO -9: l. Сероемкость известного катализатора-поглотителя при 2 0280*C объемной скорости 800-1000 ч на газе, содержащем 8-35 мг 5 на 1м, 3 составляет 20-25% 1).

Известен также катализатор для обессеривапия газов с одновременной адсорбцией сероводорода, содержащий в качестве добавок. окислы меди и молибдена в количестве от 0,5 до 3.8 вес.%. При очистке на катализаторе бензиновой фракции, содержащей 0,02% у при 370 С остаточное содержание серы в продукте составляет 0,0001% (2).

Ближайшим решением по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор-поглотитель для очистки газа от сернистых соединений, включающий окислы меди, цинка, марганца, хрома, алюминия, магния $3). Катализатор содержит компоненты, вес.%:

Окись меди l2,4

Окись .цинка 52,5

С" ись марганца, 2,0

Окись хрома 23,7

Окись алтоминти 5,0

Окись магния 2,0

Графит Остальное.

Известный катализатор получают путем смешения окисей, карбонатов или гидроокисей цинка, хрома и меди при молекулярном соотношении Хт О .Сà Π—

50: l-1: l0 ХрО:СТО -20: 1-l:15 в присутствии воды с последующей сушкой формованием, прокаливанием и восстановлением катализатора. С целью улучшения свойств в состав катализатора вводят

3 79 промотируюшие добавки, например окислы марганца, магния, алюминия, Этот катализатор имеет существенные недостатки. Вследствие неразвитой удельной поверхности, крупнокристаллической структуры и малого содержания активных добавок катализатор обладает невысокой активностью — сероемкостью, и начинает работать при 250 С. Например при

О

300 С катализатор имеет сероемкость по сероводороду 33,5%.

Целью предлагаемого изобретения является повышение активности катализатора.

Указанная цель достигается тем, что катализатор-поглотитель. :для очистки газа от сернистых соединений, вклкнающий окислы меди, цинка и марганца, содержит указанные компоненты в следукяцем соотношении (вес %):

Окись меди 13-15

Двуокись марганца 13-40

Окись цинка Остальное.

Согласно предложению полученные путем растворения металлов, окисей или гидроокисей меди и пинка в аммиачнокарбонатных растворах, содержащих 150200 г/л аммиака и 80-120 г/л углекислоты, аммиакаты смешивают в нужном соотношении и нагревают в герметически закрытом аппарате с паровой рубашкой до 90-95©С. При этом происходит разложение аммиачных комплексов и выпадение в осадок основных карбонатов, Выделяющиеся при разложении аммиак и углекислый газ направляют на абсорбцию для получения аммиачнокарбонатных растворов меди и цинка. После проведения осаждения на 70-75% (содержание аммиака в растворе достигает 60-70 г/л) в полученную суспензию вводят карбонат марганца в количестве от 13 до 40%, в пересчете на окислы. Суспензию упаривают до,влажности 30-40%, сушат при 110-130 С и прокаливают при 350 О

380 С. Катализаторную массу подверо гают формовке с добавлением связующих или таблетированию с добавлением графита. Готовый катализатор содержит, вес.% Си0-13-15, МпΠ— 13-40, остальное -Z. 10

Предлагаемые катализаторы позволяют повысить сероемкость образцов за счет изменения количественного содержания компонентов в системе. Так при 300 С катализатор, приготовленный по описанию, имеет сероемкость по сероводороду при

300 : 45%, а по прототипу при и тех же условиях — 33,5%.

В табл.1 представлены данные по зависимости сероемкости поглотителей от температуры очистки.

Таблица 1

200

22,0

39,0

42,0

250

30,0

15 содержит, вес.%:

4.3,3

Готовый катализатор

Окись меди двуокись марганца

Окись цинка

13,0

Остальное.

Из приведенных. в табл. 1 данных видно, что сероемкость настоящего катализатора-поглотителя составляет при

200 С 39,6%, а известного 22,0%.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. (АМП-5) в о дельных емкостях готовят аммиачнокарбонатные растворы меди и цинка, содержащие

200 г/л аммиака, 120 г/л углекислоты и 350 г/л окислов металлов. В герметически закрытый аппарат-осадитель с мешалкой и паровой рубашкой заливают

0,9 л или 1,08 кг медноаммиачнокарбонатного и 4,8 л или 5,76 кг цинкаммиачнокарбонатного растворов, полученную смесь нагревают до 90-95 С и выдера живают при постоянном перемешивании в течение 2-.3 ч, Выделяю1циеся при разложении комплексов и упаривании пары воды, аммиака и углекислого газа отсасываются.вакуумнасосом и направляют на улавливание для повторного многократного использования в санитарный скруб40 бер-поглотитель. При достижении концентрации аммиака в растворе 60 г/л в полученную суспензию вводят 0,21 кг карбоната марганца. Процесс упаривания ведут до тех пор, пока соотношение Т:Ж не

4 будет равно 2:2, после чего суспензию

45 сливают в обогреваемый смеситель, где пульпу продолжают упаривать до 40%-ной влажности. За ем осадок подвергают сушке при 110-120 С в течение 2-3 ч и прока50 ливанию при 380-370 С в течение 4-5 ч.

После добавления графита или связующих контатную массу таблетируют или форм уют.

1аблица

Сероемкость и химический состав полученных катализаторов по примеру 3. по примеру 2 по примеру 3 по прототипу

73,7

45,0

46. 3

44,2

33,5

13,3

13,0

60,8

24.,7

39,8

3.5,0

45,2

12,4

2,0

52,5 Примечание. Катализатор, приготовленный по прототипу. содержит кроме перечисленных в таблице окислов вес%С 0 23,7,AEg@5,0, A1$0- 2,0 графит — остальное.

Источн>пси информации, принятые во внимание при экспертизе

Катализатор-поглотитель для очистки газа от сернистых соединений, включающий окислы меди, нинка и марганца, N. 197519, кл. В 01 T 23/80, 1964, отличающийся тем,что,с целью повышения активности, катализатор содержит указанные компоненты в следуюкл. С 01 B 17/16, опу лик. 1 щем соотношении, вес.%:

Окись меди 13-15

Двуокись марганца 13-40

Окись цинка Остальное .

3. Авторское свидетельство СССР

М. 253.548, кл. B 03. 2 23/84, 1967 (прототип).

Составитель В. Теплякова

Редактор Т. Морозова Техред М.Табакович Корректор Н. Бабинец

Заказ 9168/7 Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., и. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 791411 6

Пример 2. В аппарат-осадитель каммначнокарбонатного . растворов, прп0,9l л или 1,1 кг медноаммиач- готовленных, нагретых и 3астично нокарбонатного и 4,0 л или 4,8 кг осажденных по примеру 1. B полу военную цинкаммиачнокарбонатного растворов, при- суспензию вводят 0,53 кг карбоната готовленных, нагретых и частично осаж- g марганца. Дальнейшие операции упариваденных по примеру l. В полученную ния, сушки, прокаливания и таблетировасуспензию вводят 0,33 кг карбоната мар- ния веду по примеру 1. ганца. Дальнейшие операции упаривания, Готовый катализатор содержит, вес % сушки, прокаливания и формовки ведут DUO - 3.5,0 по примеру l. 10 МпО 39.8

Готовый катализатор содержит вес.%. gpQ - Остальное.

СОО - 345 Химический состав и сероемкость, Мn03 - 246 определенная по сероводороду импульсно, gQ Остальное ° хроматографическим методом до момента

Пример 3. В аппарат-юсадитель 15 полного насыщения катализаторов, по приподают 1,0 л или 3.,2 кг медноаммиач- веденным примерам и прототипу приведенокарбонатного и 3,0 л или 3,6 кг цин- ны в табл.2.