Способ очистки природного газа от сернистых примесей

ОП ИСАНИИЗОБРЕТЕН ЙЯК АВТОРСКОМУ АРВИДЕП ЯЬСТВУ(22) Заявлено 250 1.80 (21) 2877540/23-26с присоединением заявки,1 В 9 юудерстевньй квинтет СИР ао дедки нзебретенвй(23)Приоритет Опубликовано 1.101,82, Бюллетень,йе бб.074.7(088.8 Дата опубликования описания 15,72) Авторы изобретения в, А.И ортико П.С. Б Ю.П. ньяи,хотникиценкв.А. дещ-Трудеве азовойдена Окт намени и 71) Заявитель енности им(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА ОТ СЕРНИСТЬПРИМЕСЕЙ ти гном0.4 Изобретение относится к очистки природного газа от сернистых примесей и может использоваться в газовой, нефтяной и химической промышленности для подготовки природного газа, при-3 меняемого в качестве сырья для нефтехимического синтеза.Известен способ очистки природного газа на синтетических цеолитах типа СаА и МаХ. Очистку согласно указанноо му способу осуществляют при 25 С и объемной скорости подачи газа 1000 ч (0,13 - 0,15 л/см .мин), РегенерациюЯцеолита проводят метаном или инертф ным газом (азотом) при 350 С, расходе газа 5-бй от объема очищаемого газа и скорости подачи 0,06-0 18 4 сммин. Установлено, что степень очистки цеолитом ЙаХ 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 7 Х 1,11. рьской Революции" й ортитут нефтехимической нИ.М. Губкина Недостатком известного способа яв 1.ляется низкая степень очистки газа, а также полное отсутствие воэможнос применения его для очистки газа, на ретого до 250-280 С.Известен также способ очистки н на хемосорбентах, основанный на непосредственном связывании серосодержащих соединений при 300-400 С твердыми поглотителями, например низко- температурным поглотителем Г 11 А 1-2 на основе окиси цинка, содержащим 103 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 атмосФер давлении с содержанием сернистых с единений в исходном газе 300-.350 мг/м , температуре очищаемого газа 250 фС и объемной скорости его подачи 2000 ч". При этих условиях897266 3степень очистки газа составляет 99,57., а полная адсорбционная емкость сорбента 19,67. Поглотитель, содержащий 107. добавки окиси меди восстанавливают в токе азото-водо родной смеси (исходное содержание Н от 3 до 57.) при постепенном (20- 30 ОС в ч) повышении температуры до 275 оС и увеличении содержания водорода в смеси. При указанной температу ф ре восстановление осуществляют чистым водородом 21. Однако известный способ характери зуется недостаточно высокой степенью 1 ф очистки газа. Срок службы поглотителя исходя из его емкости (207) 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 катализатора осуществляют водородом прио350 С. Восстановленный катализатор 36 . содержит 57,8 вес.7 металлического никеля. При этих условиях степень очистки газа составляет 99,37., а адсорбционная емкость поглотителя 187 131, 3. Основным недостатком способа является низкая степень очистки газа, а также короткий срок службы хемосорбента.Цель изобретения - повышение сте- о пени очистки и увеличение срока службы сорбента.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки газа от сернистых примесей путем их адсорб ции на закиси никеля, нанесенной на -окиси алюминия, адсорбцию ведут поглотителем, дополнительно содержащим окись молибдена. 0Предпочтительно используют поглотитель, содержащий закись никеля,окись молибдена и -окись алюминияв 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, включающимзакись 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 собъемной скоростью 10-20 ч при300-350 С в течение 2-2,5 ч. Затемтемпературу снижают до 250-280 С ипроводят .очистку газовой смеси, Дляприготовления искусственной газовойсмеси в газометре сероводород илимеркаптан разбавляют азотом. Смесьнаправляют на очистку, перед адсорб"ционной колонкой к ней в определенном количестве добавляют метан, Соз"данную модельную смесь пропускают через ловушку, охлаждаемую сухим льдом,и осушители с ангидроном и подаютадсорбционную колонку. Очистку проводят со скоростью,1800-2000 ч при250-280 С. С помощью кривой зависимости изменения концентрации серы вгазе на выходе из колонки от объемаочищаемого газа (выходная кривая)вычисляют полную емкость хемосорбента. 0 проскоке сероводорода послеслоя сорбента судят по почернениюфильтровальной бумажки, смоченнойраствором плюмбита,о проскоке меркаптана - по выпадению осадка из раствора азотнокислого серебра. Содержание сероводорода,и меркаптана в газена входе в адсорбционную колонкуопределяют хроматографическим методом. Количественное содержание десорбата после проскока его на выходеопределяют по ГОСТУ 17556-72. Расходгазовой смеси устанавливают по реометру, а измеряют и контролируют спомощью, газового счетчика.После насыщения хемосорбента, очем свидетельствует равенство концентраций до и после слоя сорбента,опроводят десорбцию при 300-350 С втоке чистого водорода со скоростьюдо 20 ч ",П р и м е р 1. Адсорбционную колонку заполняют хемосорбентом, состоящим из 57 М 10, 217 МоО и 747-А 10. Объем сорбента составляет0,74 см З(0,5 г), общая высота слоя55 мм, Далее в колонку со скоростьюо2000 ч "и температурой 250 С подаютгаз, Состав подаваемого газа следующий: метан 967., азот 2,57, сернистыесоединения 1,57, Степень очистки газа при пропускании 1,6 л газовой897266 бчто приводит к увеличению продолжительности его срока службы. Формула изобретения Составитель Е. КорниенкоРедактор 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, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 смеси 100%. Полное насыщение хемосор бента наступает при пропусканин 5,5 л газа, при этом его полная ад" сорбционная емкость 31%.П р и м е р 2, Повторяют опыт по ф примеру 1. Адсорбционную колонку заполняют хемосорбентом, имеющим следующий состав: ЗМ 10, 24 МоО, 73-А 120(остальные условия те же, что и в примере 1). Степень очистки газа при пропуокании 1,6 л газовой смеси 99,6 при этом полная адсорбционная емкость сорбента 27%.П р и м е р 3. Повторяют опыт по примеру 1. Адсорбционную колонку заполняют хемосорбентом, имеющим следующий состав: 9% й 10, 19% МоО,з и 72% Я -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 содержа 1 ния М 10 более 9% и МоО более 24%2 наступает ухудшение степени очистки и снижение адсорбционной емкости сорбента.Использование предложенного способа очистки путем адсорбции на хемосор" .бенте, позволяет получить более высо- ф кув степень очистки природного га-: за - 100 по сравнению с 99,3 при известном способе - при равных объемных скоростях подачи газа за счет увеличения адсорбционной способности ЭЗ сорбента (26-313 по сравнению с 18%),1. Способ очистки природного газаот сернистых примесей путем их адсорбции на закиси никеля, нанесенной наф -окиси алюминия, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения степени очистки и увеличения срока службы сорбента, адсорбцив ведутпоглотителем, дополнительно содержащим окись молибдена.2. Способ по п. 1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем,что закись никеля,окись молибдена и"-окись алюминияберут в весовых соотношениях 3-5::21-24:73-74, а процесс ведут при250-280 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Харьковская Е.Н. Зельвенский Я.Д. Пронина Р.Н. Очистка природного газа от сернистых соединений синтетическими цеолитами "Химическая промышленность", 1966, В 4,с. 262-272.2. Авторское свидетельство СССР11 197519, кл. В О 1 0 53/02, 1967.3. Со 11 есй. СгесЬ. СЬеш. Сош-,шцпз", 973, 38, В 9, 2566-2572,Э.И. сер. "Химия и переработка нефтии газа", 1973, У 46, с. 5-7 (проттип),