Способ очистки природного газа от сернистых примесей

Иллюстрации

Способ очистки природного газа от сернистых примесей (патент 897266)
Способ очистки природного газа от сернистых примесей (патент 897266)
Способ очистки природного газа от сернистых примесей (патент 897266)
Показать все

Реферат

 

ОП ИГРАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-вуСоюз Советсиик

Социалистичесиик

Республик

)М. Кл.

В 01 О 53!02 (22) Заявлено 2501.80 (21) 2877540/23-26 с нрисоеаинеииеи заявки,%»

9юудеустееиньй квинтет

СССР ео делен нзееретенвй н аткрыткИ (23)Приоритет

Опубликовано 1. 01,82. Бюллетень И

} УДК 66.074, .37(088.8) Д,ата опубликования описания 15PI32

3П.С. Белов, А.II. Гриценко, Ю.П. Яоьяи, ", . (Е.С. Мортиков и В.А. Плахотник ! !

Московский ордена Октябрьской Революции и оЩепт" рудового

Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М. Губкина (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА ОТ СЕРНИСТЫХ

ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к очистки природного газа от сернистых примесей и может использоваться в газовой, нефтяной и химической промышленности для подготовки природного газа, при-

5 меняемого в качестве сырья для нефтехимического синтеза.

Известен способ очистки природного газа на синтетических цеолитах типа

СаА и NaX. Очистку согласно указаниоо му способу осуществляют при 25 С и объемной скорости подачи газа 1000 ч (0,13 - 0,15 л/см .мин) Регенерацию

Я цеолита проводят метаном или инерте ным газом (азотом) при 350 С, расходе газа 5-6Х от объема очищаеиого rasà и екорости подачи 0,06-0, 18 х/си мин.

Установлено, что степень очистки цеолитом NaX выше, чем СаА и при сбдержании сернистых соединений 350 мг/м гаэ очищается до остаточного содержания их 0,1-0,3 мг/м, при этом адсорбционная емкость цеолита ЙаХ составляет 7Х 11.

Недостатком известного способа яв ляется низкая степень очистки газа, а также полное отсутствие возможности применения его дпя очистки газа, наг ретого до 250-280 С.

Известен также способ очистки и на хемосорбентах, основанный на непосредственном связывании серосодержащих соединений при 300-400 С твердыми поглотителяии, например низкотемпературным поглотителем Г11АП-10-2 на основе окиси цинка, содержащим

I0X активирующей добавки окиси меди, который адсорбирует сернистые соединения при 250-300 С и при этом уменьшает возможность эауглероживания сорбента при очистки газа с повышенным содержанием тяжелых углеводородов.

Очистку газа проводят при атмосферном давлении с содержанием сернистых соединений в исходном газе 300-:

350 мг/м, температуре очищаемого газа 250 С и объемной скорости его подачи 2000 ч". При этих условиях

897266

3 степень очистки газа составляет

99,5%, а полная адсорбционная емкость сорбента 19,6Х. Поглотитель, содержащий 10Х добавки окиси меди восстанавливают в токе азото-водо- S родной смеси (исходное содержание

Hg от 3 до 5X) при постепенном (2030 С и ч) повышении температуры до

275оС и увеличении содержания водорода в смеси. При указанной температуре восстановление осуществляют чистым водородом 21.

Однако известный способ характери зуется недостаточно высокой степенью очистки газа. Срок службы поглотителя исходя из его емкости (20%) и требуемой степени очистки два года.

Наиболее близким к предлагаемому 30 по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки природного газа на никелевом катализаторе. Очистку согласно данному способу осуществляют в интервале Ю температур от минусовых до плюс

100 С и объемной скорости подачи газа 1800 — 2000 ч . Регенерацию ката1 лизатора осуш,ествляют водородом при о

350 С. Восстановленный катализатор 30 . содержит 57,8 вес.X. металлического никеля. При этих условиях степень очистки газа составляет 99,3Х, а адсорбционная емкость поглотителя 18% $3).

35 . Основным недостатком способа является низкая степень очистки газа, а также короткий срок службы хемосорбента.

Цель изобретения — повышение сте- gp пени очистки и увеличение срока службы сорбента.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки газа от сернистых примесей путем их адсорб,д ции на закиси никеля, нанесенной на

",1=окиси алюминия, адсорбцию ведут поглотителем, дополнительно содержащим окись молибдена.

S0

Предпочтительно используют поглотитель, содержащий закись никеля, окись молибдена и -окись алюминия в следующих весовых соотношениях:

3-5:2 1-24: 73-74. Процесс очистки ведут при 250-280 С.

Способ осуществляют в адсорбционной колонке из пирекса с внутренним диаметром 5 мм и высотой 70 мм, заполненной хемосорбентом, включающим закись никеля и окись молибдена, осажденные на )"-окиси алюминия, измельченным до фракции 0,25-0,50 мм.

Перед началом очистки проводят активацию сорбента путем пропускания через него водорода, подаваемого с объемной скоростью 10-20 ч при

300-350 С в течение 2-2,5 ч. Затем температуру снижают до 250-280 С и проводят .очистку газовой смеси. Для приготовления искусственной газовой смеси в газометре сероводород или меркаптан разбавляют азотом. Смесь направляют на очистку, перед адсорбционной колонкой к ней в определенном количестве добавляют метан, Созданную модельную смесь пропускают через ловушку, охлаждаемую сухим льдом, и осушители с ангидроном и подают адсорбционную колонку. Очистку про( водят со скоростью,1800-2000 ч при

250-280 С. С помощью кривой зависимости изменения концентрации серы в газе на выходе из колонки от объема очищаемого газа (выходная кривая) вычисляют полную емкость хемосорбента. О проскоке сероводорода после слоя сорбента судят по почернению фильтровальной бумажки, смоченной раствором плюмбита.о проскоке меркаптана — по выпадению осадка из раствора азотнокислого серебра. Содержание сероводорода,и меркаптана в газе на входе в адсорбционную колонку определяют хроматографическим методом. Количественное содержание десорбата после проскока его на выходе определяют по ГОСТУ 17556-72. Расход газовой смеси устанавливают по реометру, а измеряют и контролируют с помощью, газового счетчика.

После насыщения хемосорбента, о чем свидетельствует равенство концентраций до и после слоя сорбента, о проводят десорбцию при 300-350 С в токе чистого водорода со скоростью до 20 ч".

Пример 1. Адсорбционную колонку заполняют хемосорбентом, состоящим из 5Х N10, 21% МоО> и 74Х -Al 0 . Объем сорбента составляет

0,74 см З(0,5 г), общая высота слоя

55 мм. Далее в колонку со скоростью о

2000 ч "и температурой 250 С подают газ. Состав подаваемого газа следую щий: метан 96Х, азот 2,5%, сернистые соединения 1,5%. Степень очистки газа при пропускании 1,6 л газовой

897266 d что приводит к увеличению продолжительности его срока службы.

Формула изобретения

Составитель Е. Корниенко

Редактор Л. Плисак Техред И. Тепер Корректор Л. Шеньо

Заказ 11783/8 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 смеси 100Х. Полное насыщение хемосор бента наступает при пропусканин

5,5 л газа, при этом его полная адсорбционная емкость 31Х.

Пример 2. Повторяют опыт по примеру 1. Адсорбционную колонку заполняют хемосорбентом, имеющим следующий состав: З й10, 24X NoO>, 73% -А1 0 (остальные условия те же, что и в примере 1). Степень очистки газа при пропуакании 1,6 л газовой смеси 99,6Х при этом полная адсорбционная емкость сорбента 27Х.

Hp и м е р 3. Повторяют опыт по примеру 1. Адсорбционную колонку заполняют хемосорбентом, имеющим следующий состав: 9Х Ni0, 19Х МоО,З и 72 . g-А! 0 (остальные условия те же, что и в примере 1). Степень очистки газа при пропускании 1,6 л газовой смеси 99,3, при этом полная адсорбционная емкость сорбента 25 .

При дальнейшем увеличении содержа1ния Ni0 более 9Х и МоО более 24

2$ наступает ухудшение степени очистки и снижение адсорбционной емкости сорбент а.

Использование предложенного способа очистки путем адсорбции на хемосор.бенте, позволяет получить более высокув степень очистки природного га-: за — 100 по сравнению с 99,3Х при известном способе — при равных объемных скоростях подачи газа за счет увеличения адсорбционной способности ЗЗ сорбента (26-31Х по сравнению с 18X) 1. Способ очистки природного газа от сернистых примесей путем их адсорбции на закиси никеля, нанесенной на ф -окиси алюминия, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения степени очистки и увеличения срока службы сорбента, адсорбцив ведут поглотителем, дополнительно содержащим окись молибдена.

2. Способ по п. l, о т л и ч а— ю шийся тем,что закись никеля, окись молибдена и )"-окись алюминия берут в весовых соотношениях 3-5:

:21-24:73-74, а процесс ведут при

250-280 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Харьковская Е.Н. Зельвенский Я.Д. Пронина P.Í. Очистка природного газа от сернистых соединений синтетическими цеолитами "Химическая промышленность", 1966, И - 4, с. 262-272.

2. Авторское свидетельство СССР

11 - 197519, кп. В 01 0 53/02, 1967.

3. Collect. Czech. Chem. Com-, muns", !973, 38, В 9, 2566-2572, Э.И. сер. "Химия и переработка нефти и газа", 1973, 9 46, с. 5-7 (прот тип).