Способ очистки газа от сероводорода и меркаптанов

 

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА И МЕРКАПТАНОВ путем адсорбции на цеолитах при температуре ниже с последующей десорбцией при температуре выше 473, отличающий с я тем, что, с целью сокращения длительности десорбции и удешевления процесса, адсорбцию осуществляют на. щелочноземельных цеолитах типа А, предварительно насьщенных при температуре 573-673°К нормальными парафинами a затем обработанных аммиаком и/или водой, или содержащими ее газами, или водными pacTBdpaMH солей щелочноземельнь1х металлов при температуре 373. 2. Способ по п. 1,отличающий с я тем, что в качестве раст@ воров солей используют растворы сульфатов , хлоридов, нитратов или ацетатов магния и/нпи кальция.

3 А

COOS СОВЕТСНИХ.ИЛ П

РЕСПУБЛИК (д) В 01 D 53/02

ГОСУДАРСТВЕННМЙ HOMHTET ССОР

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ.И ОТКРЫТИЙ " .gap >

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й АВТОРСНЮМУ сзидетельстну йи.:@gal(:(89) 156466ф ГДР .(21) 7771605/23-26 (22) 20.01.81 (31) И P В 01 D/219892 ! (32) 25.03.80 (33) ГДР (46) 23.08.84. Бюл.. 9 31 (72) Клаус Венер, Йюрген Велкер, Карл-Хейнц ШмиДт, Тнлман Пейнце, .

Манфред Шефлер, Гунтер Зейдель, Стеглих Эрхард, Курт Бирнат, Буркхард

Шлихт и Вернер Бурк (ГДР) (71) ФЕБ Леуна-Верке "Вальер Ульбрихт", Леуна (ГДР) (53) 66.074.31(088.8) . (54) (57) 1 ° СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА

: ОТ СЕРОВОДОРОДА И ИЕРКАПТАНОВ путем

; адсорбции на цеолитах при температуре ниже 373 К с последующей десорбо цией при температуре выше 473©К, о.т л и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения длительности десорбции и удешевления процесса, адсорбцию осуществляют на щелочноземельных цеолитах типа А, предварительно насыщенных при температуре

573-673 К нормальными парафинами, а затем обработанных аммиаком и/или водой, или содержащими ее газами, илн водными растворами солей щелочноземельных металлов при температуре

373 К.

2. Способ по п. 1, . о т л и ч а юшийся тем, что в качестве раст- g воров солей используют растворы сульf фатов, хлоридов, нитратов или ацетатов магния.и/или кальцйя.

Изобретение касается способов адсорбционного удаления сероводорода и/или алкилмеркаптанов иэ содержащих их газов (алкилмеркаптаны могут быть метил-, этил-, н-пропил(и н-бутилмеркаптанами) и особенно эффективно для удаления укаэанных соединений серы из природных газов.

Известно, что сероводород и органические соединения серы можно уда- 10 лять из газов путем их адсорбции на молекулярных ситах, причем адсорбция проводится не менее чем в двух последовательно установленных и заполненных цеолитами типов 4А или 5А 15 или 13Х адсорберах; причем послед ний адсорбер, термически десорбированный в предыдущем цикле, охлаждается при помощи очищенного газа (патент ГДР В 80797, кл. 26 d 13/10, 2о

1971) .

Недостаток этого способа состоит в большом расходе дорогостоящих молекулярных сит, полная десорбция ко-. торых требует, кроме того, длитель- 2s ного периода времени.

Известен способ очистки газов от сероводорода путем адсорбции на цеолите, предварительно обработанном раствором хлоруща аммония, патент

СССР й" 490488,кл. В 01 D 53/02, 1976) .

Недостатки способа состоят в неполном удалении сероводорода из газов, а также в высокой стоимости цеолитов.

Цель изобретения — сокращение длительности десорбции и удешевление процесса.

Поставленная цель достигается согласно способу очистки газа от сероводорода и меркаптанов путем адсорбции 40 на цеолитах при температуре ниже 373 К с последующей десорбцией при температуре вьппе 473 К, в котором адсорбцию осуществляют на щелочно"земельных цеолитах типа А, предварительно на- 4З сыщенных при температуре 573-673 К нормальными парафинами, а затем обработанных аммиаком и/или водой, или содержащими ее газами, или водными растворами солей щелочно-земельных >0 металлов при температуре 373оК.

При этом в .качестве растворов солей используют растворы сульфатов хлоридов, нитратов или ацетатов магнйя и/или кальцияе 55

Подготовленные таким образом.цеолитные молекулярные сита, образуются неизбежно при адсорбционной депара1109183 2 фи низ ации, например, дизельного топлива, если при этом осуществляется адсорбция в присутствии соответствующих цеолитных молекулярных сит и десорбция аммиаком. Молекулярные сита, обработанные в процессе депарафинизации и поэтому выгруженные и в основном, больше не использующие- ся, можно использовать для предлагаемого способа. В случае использования .таких отходов молекулярных сит адсорбент недорогой, вследствие чего предлагаемый способ экономически особенно выгоден.

Выгодно проводить циклический процесс адсорбции-десорбции на цеолит" ных молекулярных ситах типа А, содержащих магний и/или кальций, заполненных сначала нормальными парафинами при температуре в пределах

573 и 673,К, а потом обработанных аммиаком, а также при необходимости прн температуре ниже 373 К водой, содержащими ее газами или водными растворами щелочно-земельных солей.

Пъи этом оказалось целесообразным использовать в качестве водных растворов щелочно-земельных солей растворы сульфатов, хлоридов, нитратов или ацетатов магния и/или кальция.

Пример 1. Адсорбционная колонка длиной 500 мм и с внутренним диаметром 20 мм.заполняется 150 мл магнийсодержащего цеолитного молекулярного сита типа 5А, имеющего зернистость от 1,2 до 1,6 мм, обезвоживается в течение 6 ч при 723 К.

После этого при 653 К и при нормальном давлении подается смесь углеводородов в пределах кипения от 453 до 593 К и с содержанием нормальных о парафинов 21,4 об.X вместе с водородом в качестве газоносителя сверху вниз на молекулярное сито. После последующей десорбции нормальных парафинов аммиаком при 653 К и при нормальном давлении молекулярное сито выгружается.

1О г подготовленного таким образом магнийсодержащего молекулярного сита заполняют стеклянную колонку с внутренним диаметром 8 мм и длиной

200 мм. Потом подают 20 л/ч газовой смеси из метана и азота, содержащей

3,3 мг сероводорода на литр, до тех пор на молекулярное сито при 298 К, пока концентрация сероводорода не превысит 5 ррт на выходе из коt 109183

Составиель Е.Корниенко

Техред И.Асталош

Редактор О.Бугир .

КорректорА.Обручар

Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ- 5974/6

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лонки. Если достигается этот момент, называемый IIpocKoKQM сероводорода, то молекулярное сито обрабатывается о прн 643 К и нормальном давлении

2 л/ч газовой смесью из метана и 5 азота в течение 3 ч до полной десорбции сероводорода. Затем этот цикл адсорбции-десорбции повторяется еще десять раэ.

Иэ количества сероводорода, адсорбированного до точки проскока, рассчитывается емкость проскока (Ко).

Она составляет 5,8 мас.X.

Пример 2. Предварительная подготовка и процесс адсорбции-десорбции аналогичны примеру 1, но в качестве адсорбента применяется кальцийсодержащее цеолитное молекуляр. ное сито типа 5А. Емкость проскока составляет 6,3 мас.X.

Пример 3. Предварительная подготовка и процесс адсорбции-десорбции аналогичны примеру 1, но в качестве адсорбента применяются магнийсодержащее и кальцийсодержащее цеолитное молекулярное сито типа 5А.

Емкость проскока составляет 6,4 мас.X °

Пример 4. Адсорбционная колонка длиной 500 мм и с внутренним диаметром 20 мм заполняется 150 мм магнийсодержащего молекулярного сита типа 5А, выгруженного из промьппленной установки депарафинизацни, после чего оно уже имело достаточную. адсорбционную способность для нормаль- M ных парафинов. Затем оно обрабатывается водой при 348 К и при нормальном давлении в течение 7 ч и обеэвоживается в течение 6 ч при 723 К

10 r обработанного таким образом 40 молекулярного сита запоЛняют стеклянную колонку с внутренним диаметром

8 мм и длиной 200 мм. Потом подается

20 л/ч газовой смеси из метана и аэо" та, содержащей 1, 1 мг на литр смеси из метил, этил-, н-пропил и н.-бутилмеркаптанов, до тех пор на молекулярное сито, пока концентрация меркаптанов не превысит 5 ррт на выходе иэ колонки. После того обрабатывают молекулярное сито 2 л/ч смесью иэ метана и азота при 643 К .и нормальном давлео иии до полной десорбции меркаптанов в течение 3 ч. Этот цикл адсорбциидесорбции повторяется затем еще де- сять раз. Емкость проскока составляет

5,0 мас.%.

Пример 5. Способ предвари- . тельной подготовки аналогичен примеру 4. В отличие от примера исполнения проводится обработка 5%-ным раствором нитрата магния.

10 г обработанного таким образом молекулярного сита заполняют стеклянную колонку с внутренним диаметром

8 мм и длиной .200 мм. Затем подается

20 л/ч газовой смеси из метана и азо-, та, содержащей 1,4 мг на литр сероводорода и 1,8 мг смеси из метил-, этил-, н-пропил- и н-бутилмеркаптанов до тех пор на молекулярное сито, по-. ка концентрация соединений серы не превысит 5 ррт на выходе из колонки.

После этого молекулярное сито обрабатывается в течение 3 ч при 643ОК и нормальном давлении 2 л/ч газовой смесью метана и азота до полной десорбции соединений серы. Затем этот цикл адсорбции-десорбции повторяется еще десять раз. Емкость проскока составляет 6,1 мас.X.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством IIo изобретательству Гер-, манской Демократической Республики.