Способ очистки газовых смесей

 

Изобретение относится к способам адсорбционной очистки при родных, нефтяных и других углеводородных газов от сернистых соединений и можеТ быть использовано при переработке газов на предприятиях газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности очистки за счет сохранения адсорбционных свойств цеолита при его многоцикловом использовании. Для этого осуществляют сорбцию цеолитом , предварительно обработанным кремнеорганическим каучуком СКТ, с последующей десорбцией адсорбированных веществ посредством последовательного пропускания азота, насьпценного водой, и одного азота до достижения разности его температуры на входе и выходе из слоя цеолита 50 - 80 С.При этом обработке кремнеорганическим каучуком СКТ подвергают слой цеолита толщиной 7-13% по потоку очищаемого газа. 2 табл. и

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51) 4 В 01 D 53/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ- НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3925364/23-26 (22) 02.07.85 (46) 07.04.87. Бюл. У 13 (71) Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов (72) Ф.Р.Исмагилов, Н.А.Черномырдина, В.P ° Грунвальд, В.В.Немков, В.В.Николаев и Г,Ф.Мурзакаева (53) 66.074,31(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 251561, кл. С 07 С 7/00, 1966.

Авторское свидетельство СССР

N 274096,,кл. В 01 J 11/66, 1968. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к способам адсорбционной очистки природных, нефтяных и других углеводородных газов от сернистых соединений и может быть использовано при переработке газов на предприятиях газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки за счет сохранения адсорбционных свойств цеолита при его многоцикловом использовании.

Для этого осуществляют сорбцию цеолитом, предварительно обработанным кремнеорганическим каучуком СКТ, с последующей десорбцией адсорбированных веществ посредством последовательного пропускания азота, насыщенного водой, и одного азота до дости жения разности его температуры на входе и выходе из слоя цеолита 50

80 С.При этом обработке кремнеорганическим каучуком СКТ подвергают слой цеолита толщиной 7-13Х по потоку очищаемого газа. 2 табл.

1 130146

Изобретение относится к способам адсорбционной очистки природных, нефтяных и других углеводородных газов

° от сернистых соединений и может быть использовано прн переработке газов на предприятиях газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки эа счет сохранения адсорбционных своиств цеолита при эксплуатации.

Сорбцпя ис цео+ лите

Количсство

Опыт

Десорбция циклов

copGцпя десорбция

Пропуск азота, иасыщепиога парами воды

ТолеяиСодер:каиие

Пропускаиие одного азота иа первого по

l ура, С

Гасхоц азота

Томпераз

Состав азота кремисоргеиическогп потоку оч вгаеР,)сход иоды иа один цикл, и/t0 t цсолита

ТемпсРазяица тсмпсратур иа яхо иа вхоип одни цикл, л! !Оог цеолита иа выходе из слоя цеолипа входе в слой ttt. слита на выходе из слоя каучу к;t в обрабатываемом участке слоя, 2 рат /ptt пасымо1 о газа слоя де и слой цсолита в

xottyc цик|га цесорбции

11ла гоIIp ttмеси цсолита е1епип, ос де и выходе цеолита, обработалнаго содсржаиие (т.росы) тэ

ВлагоПримеси содерзаиые (т.росы) кремнеоргеиичсским каучуком, 2 от всего слоя

50 Примеси отсут50 ствуют

1О

190 315

1 4

2 !О

3 2О

4 40

5 40

6 40

8 40

9 40

1О

265

40 Примеси отсут-40 стяуют

-4О

190 315

190 315 265 !

90 315 265

10

2О

12! о

60! о

50

-40

-40

1О

lO!

80 315

170 315

iбО 315 !

60 315 !

90 315

275

4О

-40

1О

-40

250

-40

-40

-40

235

-40

1г

215

1О

-40

265

-40

-40

1О

Пример. Обработку цеолита кремнеорганическим каучуком проводят путем растворения кремнеорганического каучука в легколетучем растворителе, например в гексане, и полученным раствором заливают исходный осушенный цеолит ° Затем отгоняют растворитель инертным газом, подогретым о до 140 С. После этого проводят эакало ку цеолита при температуре 320-340 С в токе инертного газа — азота, охлаждают цеолит до температуры сорбции 35 С, Обработанный таким образом о 25 цеолит, толщиной 7-13Х от всего слоя цеолита загружают в адсорбер по потоку очищаемого газа. Оставшийся объем

9 2 адсорбера загружают исходным цеолитом того же типа.

Способ осуществляют следующим образом.

Очищаемый гаэ снизу вверх пропускают через слой цеолита NaX (13Х), первый участок слоя которого предварительно обработан кремнеорганическим каучуком.

Сорбцию ведут до проскока по меркаптановой сере, которую определяют путем анализа очищенного газа после адсорбера роданометрическим методом, сущность которого заключается во взаимодействии меркаптанов с азотнокислым серебром с образованием взвеси меркаптида серебра. Содержащиеся в очищаемом газе реакционноспособные компоненты — гликоли адсорбируются преимущественно в первом участке слоя цеолита, предварительно обработанно- . го кремнеорганическим каучуком. Десорбцию. ведут путем пропускания противотоком через цеолит инертного ra.— о за — азота, насыщенного при 20-60 С полярным селективно адсорбируемым цеолитом соединением — водой. Пары воды, адсорбируясь на цеолите, вытес1301469

Пропускание азота, имеющего тема пературу 315 С на входе в слой цеолита, ведут до температуры на выходе из слоя цеолита 235-265 С, т.е. до

Т а б л и ц а 1

7 8

С, Н S RSH, M3I; Е г/м !йг/м

3 С4 пС4 1 С 5 пС 5

100 6,34 87,14 4,3 1,51 0,2 0,37 0,09 0,05 Сле- 3,1 0,300 80 Примеды си

Таблица 2

Содержание

Эффективность очистки кокса в различных участках слоя цеоСредпя продол житель ностьодного цикла сорбции

Адсорбционная активность всего сл рок службы цеолита оя

Динами- ИзмеПропущено очищаемого

Масса цеолита в

Адсорбировано

Всего очищенного га за за лита после уммарая проолжизавершения цикла п, ческая активность слоя по се акность я по есадсорбере, меркаптанов газа и цяк3 лов, м ость аботы

ПослеПервый участок в пересчете до проскока ивмеркаптановой сере, Х

m а= — 100

ы каповой дующий учас— ток цеолита s реллпяе сорбции, чо«п ° >;

> ти меркаптанов V л на меркалтае, оо г лита слоя цеолита по кап овой е, Х новую серу, г

m-c"1 слоя цеолипотоку очнщае та.1ОО мого газа

8 4 33 6

8,2 82

8 О 160

7,8 312

0,03 кокс от- 25 сутст0,08 вует 25

3066 0 918 3,67 . 3,7

12 5

30,5

3,7

3058 0,918 3,67

3999 0,900 3>60

29)6 0,875 3,50

2833 0,850 3,40

3933 0>880 3,52

59,5

3,6

0 18 0 01 25

0,32 0,03 25

0,5 0,07 25

0,18 0,01 25

116,1

7 а 296 11О1

3,4

119,0

119,0

111 6

111>6

8,0 320

8,0 320

7,5 300

7,5 300

3,5

0,25 0,01 25 2949 0 > 885 3,54

3>5

2774 0,833 3 33

2849 0>855 3,42

3,3

0>88 0>12 25

0>78 0>10 25

3,4

89 няют из его пор адсорбированные при сорбции компоненты очищаемого газа.

Пространство между гранулами цеолита заполняют азотом, также вытесняя компоненты очищаемого газа. Паров воды в количестве 10-12 на 100 г цеолита достаточно для проведения вытеснительной десорбции из всего слоя цеолита.

При последующей подаче в адсорбер в том же направлении подогретого о до 315 С одного азота цеолит посте— . пенно послойно разогревают, а газ соответственно охлаждают. f5

I достижения его разницы температуры

50-80 С.

Опыт 1. Определение динамической активности исходного цеолита NaX (13Х) (а ) по меркаптановой сере проводят на опытной установке. Для зтого очищаемый природный газ, состава (мол.7) (табл.1),пропускают снизу вверх при давлении 5,0 МПа через адсорбер диаметром 20 мм, заполненный цеолитом фракции 0,4-1 мм при температуре 30 С. Масса цеолита 25 г, высота слоя 150 мм. До момента проскока меркаптанов по меркаптановой сере всего пропускают 3166 л природного газа. Динамическая активность исходного цеолита по меркаптановой сере

3,8Х, которую условно приняли за 1007.

Данные по проведению процесса очистки сведены в табл.2.

130)469

Опыт

КолнчеСорбцпя на цеоФ лите

Песорбцня ство циклов сорбциятолщиПропуск азота, насыщенного парами воды

Содермание

Пропускание односо азота на первого по о

Температура, С

Расход азота на однц цикл, л/100 г неолита дегорбция

Состав азота хремнсорганичсского потоку очнщаеРасход поды на оЛин цикл, г/10 г неолита

ТсмлеРазница темна вхо- на вына входе в слой цеолита на выходе нз слоя цеолита в конус цикла десорбции мого

Газа слоя каучука в обраблтываратура насыде в слой ходе нз слоя иератур на вхо

ВлагоПримеси о!ения, ОС неолита цеолннеоли-. та, обработанного емом учас-.хе слоя> Х содермание (т,росы) де н выходе та

ВлагоПримеси содермание (т,росы) кремне" органическим каучуком, Й от все го слоя

40 180 .315

Примеси -40 Примеси -40 отсут- отсутств кут 40 ств уют 40

10 40

11 40

l 2 40

13 40

265 50

265 50

265 50

265 50

265 50

265 50

265 $0

265 50

315 0

I80

315

315

-40

I5 10

IB0

-40

-40

I80

315

-40

l4

315

-40

20

180

t5 40

16 40

-40

-40

190

315

-20

1О

5 10

-40

210

-40

3t5

10

-40

-40

2lO

3 l 5

-40

-40

18 ло 40

2lO 315 известному способу я з о -r условия сорбцни одинаковы во всех опытах (температура 35 С, объемпал скорость t 2500 ч" ) ..

tl

Концентрация меркалтанов в очищаемом газе.

% ка

Лииамичсская активность исходного цсолита (опыт 1).

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я щенных веществ при последовательном

Способ очистки газовых смесей, щ пропускании через слой цеолита насысодержащих полимеризующиеся при наг- щенного влагой инертного газа и нагревании гликоли, от меркаптанов пу- ретого сухого инертного газа, о т— тем контактирования их со слоем цео- л и ч а ю шийся тем, что, с лита с последующей десорбцией погло- целью повышения эффективности очист1301469

Продолжение та бл. 2

Содеряаиие кокса в различных участках слоя цеолита после

Эффективность очистки

Адсорбцианная активность всего слоя

Средняя продолвительностьодного цикла сорбции

Срок слуябы неолита

Масса цеолита в

Пропущено

AA CO!)= бировано

Динамическая активность слоя по

Дина. ческ

Всего очищенного газа за ме» завершения цикла и, мое.Х ние очищаемого газа каакти иост слоя адсорбере, и меркаптанов чесй и цик> лов ° x

Первый участок

Последуппп! участок в пересчете ро проскока типмеркаптановой сере, г/ f00 г неолита мерк тано сти меркаптанов Ч л на меркаптасере

Ш а—

И слоя цеолита по ркапновой ре, Х цовую серу, г

mc слоя цеолипотоку очищае мого та — „. 1 ooà газа

0,28 0,03 25

2994 0,878 3,51

3,5

8,0

320

119,0

I19,0

25 2899 0,870 3,48

25 2833 0,850 3,40

25 2849 0,855 3,42

3,5

8,0

320

3>4

7,4

296

110,1

3,4

7,8

312

23 2899 0,870 3,48 3,5

8,0

320

25 2916 0,875 3,50

8,0

320

7 6

296

25 2833 0,850 3,40

3,4

2723 0,817 3>27

7,2

288 3,3

89,2

25 2250 0>675 2,70

240

6,0

2,7 ческим каучуком, а пропускание нагретого сухого инертного rasa ведут до достижения разности его температуры на входе и выходе из слоя цеолита

50-80 С.

Составитель Л.Быховер

Редактор А.Петров Техред Л>Олейник Корректор М>Демчик

Заказ 1173/7 Тираж 657 Подписное

И1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

0,32 0,03

0,30 0,03

0,28 0,О2

0,29 0 03

0,З0 O,0З

0,30 0,09

0,30 0,14

2 1 0,80 ки за счет сохранения адсорбционных свойств цеолита при эксплуатации, в первой по ходу газа части слоя толщиной 7 — 13Х применяют цеолит, предварительно обработанный кремнийорганиСуммарная про долвительность работы цеолита в ре виме сорбцни л ч о и.

) 116, I

119>О

ll9,0

llOi!

1i7>0