Способ очистки углеводородного газа от сернистых соединений

) 01) А 1 0 53 0 НОМИТЕТ ССС ний и ОтнРы ОСУДАРСТ 8 ЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ 1Г ПИСА аны. Процгаза от серят с применета Аосфата исталличесрово орбе СССР риев, сьев,маннико о крурой имеющего составляющих(0,95-1,0): 1,цией меркаптаского разложе ВОДОРОДНОГО ЕНИЯ ся к области азов от сероляет снизить увеличить срок тически пол(21) 4194330/23-26(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ УГЛЕГАЗА ОТ СЕРНИСТЫХ СОЕДИН(57) Изобретение относиточистки углеводорода)х гнистых соединений и позвтемпературу десорбции,службы адсорбента и прак ЗОБРЕТЕНИЕТЕЛЬСТВУ стью извлекать мерка очистки углеводород нистых соединений п нием в качестве ад алюминия, обладающ кой пористой струк молярное соотношени окислов А 1 О и Р О с последующей десор нов без их каталит ния из насыщенного адсорбента, Приэтом достигаются снижение температуры десорбциина 100 С (по сравнению с цеолитом), увеличение выходамеркаптанов до 99,87, стабильностьадсорбционной емкости сорбента (отсутствие коксовых отложений) после280 циклов очистки. 4 табл.Изобретение относится к очистке углеводородных газов от сернистых соединений и может быть использовано в газовой, нефтяной и химической промышпенности.Целью изобретения является упрощение процесса, увеличение срока службы адсорбента и повышение степени очистки. 10Н р и м е р 1. Приготовление адсорбента проводят следующим образом.К раствору определенного объема 85%-ной ортофосфорной кислоты в 1675 мп воды добавляют 134 г гидратированной окиси алюминия (псевдобемит - 76 вес.% А 1 О , 24 вес.% Н О), размешивают до гомогенности. В смесь добавляют 208,5 мп триэтиламина и вновь гомогенизируют. Полученную реакционную смесь кристаллизуют в автоклаве при 195-205 С в течение 25- 30 ч. Полученный твердый продукт после Фильтрации, промывки и сушки при комнатной температуре прокалива . ют в потоке воздуха при 550-600 С в .течение 4-6 ч. Необходимый объем ортофосфорной кислоты составляетг 136,7 мп для А 1 О /Р О = (0,95-1,0)г109,4 мл для А 1 О /РО = (1,15-1,20) г 1, 150,4 мп для А 1 О /Р О(0,85-0,9): 1.Образцы имеют рентгенографическнехарактеристики, представленные втабл. 1.35П р и м. е р 2 (по прототипу).Процесс очистки проводят в адсорбционной колонне.с внутренним диаметром 10 мм, высотой 250 мм, заполненной Фракцией адсорбента 0,5-1,0 мм. 40Адсорбционную колонну заполняют Фракцией цеолита ЮаХ, взятой в количестве 11 мп, высота слоя в . 120 мм. Активируют адсорбент в потоке азотапри 350 С в течение 0,5 ч охлаждают до температуре адсорбции 25 С.При этом температуре и давлении1 атм подают с линейной скоростью0,03 м/с смесь метана с этилмеркаптаном при концентрации последнего20 г/нм (в пересчете на элементарную серу). До достижения динамичес-кой емкости цеолита НаХ степень очисткисоставляет 100%. При появлении проскока меркаптана поток очищаемого газазаменяют на поток азота (линейнаяскорость 0,03 м/с) и проводят десорбцию меркаптана при нагревании адсорбента от 25 до 300 С (со скоростью 1 град/мин) при давлении 1 атм. При 300 С адсорбент выдерживают в потоке азота в течение 1 ч. Выходящий при десорбции газ анализируют на содержание сероводорода и меркаптана, Затем адсорбент охлаждают в потоке азота до 25 С и повторяют цикл адсорбциидесорбции.Результаты определения адсорбцион" ной динамической емкости цеолита ИаХ в течение 280 циклов очистки и состава газа десорбции с цеолита МаХ представлены в табл. 2 и 3 соответственно.Содержание коксовых отложений в цеолите МаХ после 280 циклов очистки составляет 12 вес,%.П р и м е р 3Адсорбционную.ко-, лонну заполняют Фракцией Фосфата алюминия, имеющего мольное отношение А 1 О /Р О, = (0,95-1,0):1. Процесс проводят по примеру 2. Температура адсорбции 25 С. До достижения динамической емкости адсорбента степень очистки остается равной 100%.Результаты определения адсорбционной динамической емкости в течение 280 циклов очистки представлены в табл, 2Результаты определения состава газа десорбции с фосфата алюминия (А 1 О /Р О = (0,95-1,0);1 представлены в табл. 3.Содержание коксовых отложений на фосфате алюминия после 280 циклов очистки составляет 0,2 вес.%.П р и м е р 4. Опыт проводят аналогйчно примеру 3. Температура адсорбции 15 С. До достижения динамической емкости адсорбента степень очистки остается равной 100%.Результаты определения адсорбционной динамической емкости в течение 280 циклов очистки представлены в табл. 2. П р и м е р 5. Адсорбционную колонну заполняют фракцией Фосфата алюминия, имеющего мольное отношение А 1 О /Р О ( 1, 15-1,20): 1. Процесс проводят по примеру 2. Температура адсорбции 25 С. До достижения динамической емкости адсорбента степень очистки остается равной 100%.Результаты определения начальной адсорбционной емкости представлены в табл. 4,П р и м е р 6 (сравнительный),1437081 Таблица 1 носительные Межплоскостныетенсивности, Х расстояния, А Относительныеинтенсивности, 7 Межплоскостныерасстояния,11,88 3,95 100 20 3,59 б,81 42 3,41 31 5,91 14 84 4,47 2,9 б 23 47 4,21 Адсорбционную колонну заполняютфракцией фосфата алюминия, имеющегомольное отношение А 1203/Р 205- (0,85-0,90):1. Опыт проводят попримеру 1. Температура адсорбции25 С. До достижения динамическойемкости адсорбента степень очисткиоставалась равной 1003.Результаты определения начальнойадсорбционной емкости представленыв табл. 4.Сравнение результатов примеровпоказьпает (табл. 4), что фосфаталюминия, обладающий кристаллическойпористой структурой и имеющий мольноеотношение А 1 О /Р О =(0,95-1):1,характеризуется наибольшей начальнойадсорбционной емкостью по сернистымсоединениям. Отклонение от этого состава приводит к уменьшению его ад. сорбционной емкости,Преимуществами предлагаемого способа по сравнению со способом-прототипом являютсяф уменьшение более чемна 100 С температуры стадии десорбции, составляющей для фосфата алюминия 160-170 С, а не 300 С, как дляцеолита ИаХ; увеличение выхода неразложенных сернистых соединений, составляющего при десорбции с фосфатаалюминия 99,8 Х, а не 90,53, как в случае цеолита ИаХ; стабильность динамической адсорбдионной емкости фосФата алюминия, которая практическине изменяется за 280 циклов очистки,5в то Время как емкость цеолита МаХснижается за этот период более чемв 2 раза; исключение специальной стадии окислительной регенерации Фосфата алюминия ввиду незначительностиколичества коксовых отложений наэтом сорбенте, в то время как дляцеолита ИаХ стадия окислительной регенерации необходима уже через 28015 циклов очистки,Формула изобретения Способ очистки углеводородного газа от сернистых соединений путем его контактирования с адсорбентом с последующей десорбцией поглощенных примесей при нагревании, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, увеличения срока службы адсорбента и повьппения степени очистки, в качестве адсорбента используют фосфат алюминия с кристал- ЗО лической пористой структурой и молярном отношении А 1,0 /Р О:, равном О, 95-1,0 г 1.1437081 Таблица Снижение емкости засчет коксовых отложений% от начальной величины Адсорбционная динамическая емкость,вес.%Кол-во цикловадсорбциидесорбции цеолит ИаХ осфат алюминияА 1 О 3 Р О = 0,95-1,0:1) цеолит ИаХ температураадсорбции25 С емпература адсорбции, С 2,4 3,8 4,3 10 22,0 0,0 2,4 3,8 3,3 50 88 0,0 24 3,8 3,1 42,0 24 0,0 2,4 170 0,0 2,4 58,0 3,8 1,8 280 Таблица 3 фосфат алюминия (А 1, О,;Р,О= 0,95-1,0:1) Неолит ЯаХ Темп ер атурныйинтервал десорбции, Сдоля десорбированного неразложенного меркаптанадоля десорбированного не- разложенного меркаптана 0,00 24,96 44,09 25,94 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,66 0,21 4,80 2,25 3,69 0,00 25,10 10, 19 0,00 200-250 250-300 1,52 0,00 0,00 300 (в течение1 ч) 0,00 0,17 0,45 0,00 90,43 0,21 99,79 ИтогоВ % от адсорбированного количества меркаптана 25-60 60-100 100-150150-200 11,55 20,03 23,39 й доля меркаптана, разложенного до сероводорода при десорб- ции фосфат алюминия (А 1, Огф :Р О =095- 1,0: 1) л доля меркаптана, разложенного до сероводорода при десорб- ции- 1437081 Таблица 4 Пример Мольное отношениеА 1 О /Р 2 Ов фосфате алюминия Начальная адсорбционная емкость при 25 С, вес,7 0,85-0,90 ф 1 2,1 0,95-1,0 ф 1 2,4 1, 15-1, 20: 1 2,2 Составитель Е, КорниенкоТехред М.Дидык Корректор, В. Гирняк Редактор Л. Веселовская Тираж 42 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по деламизобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5