Способ реактивации цеолитов

 

Изобретение относится к способам реактивации цеолитов, применяемых при переработке природных газов в качестве адсорбентов и позволяет сократить время их реактивации. Цеолит засыпают в реактор, продувают нагретым инертным газом, затем проводят контактирование с кислородсодержащим газом при концентрации 0,, равной 0,5-10 об.%, до выравнивания концентраций входе и выходе из первой зоны, резко повышают концентрацию до 20-100 об.% и продолжают продувку опять до достижения одинаковых значений концентраций 0, после чего концентрацию 0 снижают до исходной . Далее процесс ведут по зонам аналогично первой,зоне. 2 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4,С 01 В 33/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

-ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4151134/23-26 (22) 18. 11. 86 (46) 15. 10. 88. Бюл, М 38 (71) Волго-Уральский научно-исследовательский и. проектный институт IIQ добыче и переработке сероводородсодержащих газов (72) В.P. Грунвальд, Ф.P. Исмагилов, Н.А. Черномырдина, Г.Ю. Маковская, А.P. Ахмедова, Ю.М. Афанасьев, В.Я. Климов, В.И. Вакулин, В.И. Настека, П.Н. Чередниченко и Б.П. Бородин (53) 66.099.2(088.8) (56) Патент ФРГ М- 1110619, кл. С 01 В 33/26, 1962. (54) СПОСОБ РЕАКТИВАЦИИ ЦЕОЛИТОВ (57) Изобретение относится к способам реактивации цеолитов, применяемых при переработке природных газов в качестве адсорбентов и позволяет сократить время их реактивации. Цеолит засыпают в реактор, продувают нагретым инертным газом, затем проводят контактирование с кислородсодержащнм газом при концентрации О, равной 0,5-10 об,%, до выравнивания концентраций О на входе и выходе иэ первой зоны, резко повьппают концентрацию до 20-100 об.% и продолжают продувку опять до достижения одинакоО вых значений концентраций О, после чего концентрацию О . снижают до исходной. Далее процесс ведут по зонам аналогично первой, зоне. 2 табл. С:

1430346

Изобретение относится к способам реактивации цеолитов, применяемых при переработке природных газов в качестве адсорбентов.

Целью изобретения является сокращение времени реактивации цеолитов.

Пример. Реактор представляет собой цилиндр высотой 300 мм, диаметром 40 мм и разделен для исспедовательских целей по высоте на 8 зон решетками. В нижней части каждой эоны (на выходе иэ зоны) имеется отвод, который служит пробоотборной точкой данной зоны и через него осуществляют загрузку и выгрузку цеолита.

Исследования по реактивации проводят на закоксованном цеолите 13Х фирмы "Union Carbide", отобранном из промышленного адсорбера установки 20 адсорбционной очистки rasa от сернистых соединений Оренбургского гелиевого завода.

Содержание углерода на образцах составляет 2,72 мас.%, относительная 25 динамическая активность их по этилмеркаптану по отношению к свежему цеолиту 52,6 .

Способ осуществляют следующим образом. 30

В каждую зону реактора засыпают закоксованный цеолит NaX, продувают реактор вниз нагретым до 350 С инертным газом-гелием, после достижения цео олитом температуры 350 С продолжают продувку в течении 2 ч. При этом десорбируются влага, летучие углеводороды, частично водород из кокса..Затем нагрев снимают и охладив реако

Э тор до 30-50 С, цеолит выгружают, взвешивают, определяют его динамическую активность в каждой зоне реактора. Цеолит в том же порядке загружают в реактор и нагревают путем непрерывной подачи Горячего гелия (объем 45 ная скорость 520 ч «). По достижении температуры во всех зонах реактора о

200 С в поток инертного газа подают кислород в исходной концентрации (например, 5 ). О начале горения углеродсодержащих соединений судят по подъему температуры в первой по ходу

rasa реактивации зоне реактора. Регистрацию температуры с непрерывной записью на диаграммной ленте производят на потенциометре КСП-4, В про55 цессе окисления нелетучих углеродсодержащих соединений непрерывно осуществляют хроматографический анализ состава газа реактивации на входе и выходе из первой эоны реактора.

Пр«« появлении кислорода (5 .) в отходящем газе первой эоны продувку прекращают, цеолит первой по ходу, rasa зоны охлаждают, выгружают, взвешивают, определяют относительную динамическую активность, снова загружают и нагревают горячим инертным гао зом до 200 С. После этого в поток инертного газа подают кислород в повьппенной концентрации (20 ), При этом осуществляют контроль отходящего газа первой и второй эоны реактора и продувку ведут до выравнивания концентрации кислорода на входе и выходе иэ первой зоны. Затем концентрацию кислорода в газе реактивации снижают до исходной и продувают до появления кислорода на выходе из второй зоны реактора. Цеолит охлаждают, выгружают из первой и второй зоны, отдельно взвешивают, определяют относительную динамическую активность по этилмеркаптану и загружают обратно. о

После этого цеолит нагревают до 200 С горячим потоком инертного газа, подают в поток кислород в повьппенной концентрации (20 ) и ведут продувку до выравнивания концентрации на входе и выходе иэ второй по ходу газа реактивации зоны, а затем концентрацию кислорода в газе реактивации снижают до исходной и подают его до появления кислорода (5 ) на выходе из . третьей зоны реактора.

Продувку газом реактивации с попеременным повышением и понижением концентрации кислорода проводят до появления кислорода в отходящем газе в концентрации 20 на выходе из последней эоны реактора. При этом для определения содержания кокса в цеолите после окончания выжига при определенной концентрации кислорода (исходной или повышенной) цеолит охлаждают, реактивированный слой цеолита выгружают и определяют его вес и относительную динамическую активность по этилмеркаптану.

Результаты и условия процесса реактивации по прототипу (Т=200 С, M=

=520 ч « ) и предлагаемому способу приведены в табл. 1 и 2 соответственно °

Формула изобретения

Способ реактивации цеолитов, включаюший нагрев цеолита, контактирова3 1430346

4 ние с предварительно нагретым кисло- концентрации кислорода чередуют с породсодержащим газом при повышении нижением ее до исходной, при этом концентрации кислорода от 0,5 до реактор делят на зоны и изменение

20-100 об.7, отличающийся концентрации производят до достижения тем, что, с целью сокращения продол- ее одинаковых значений на входе и выжительности реактивации, повышение ходе из зоны.

Таблмца 1

ПерваФ вакхг

5,223 5,72 2 ° 72

0;97

52,6.52,6

74,t

2,72

1 08

5,412 . 5,354

7$,9

093 .. 526

1Д1 52 6

5, 119 5, 071 2 ° 72

5,311, 5,255 2,72

74,3

IV 5.52,6

0,95

76,0

5,251

S 146

2,72 0,99

74«1

52,6

2,72

0,91 52 6

2,72

76,1

5 ° 171

4,722

5,201

2,72

0,92 52,6

76 Z

2 часа Второй

5,1S2 ввихг

1 от 1Одо20 5,172

0,97

0,37

87,6,755

74 ° 1

1,08

5,336

5«052

0«41

0,38

88,3

75,9

0 93

74 3

5,234

0«40

90«1

1,01

0,35

5,233

76,0

90,8

0,95

5,128

0,35

74 ° 1.

91 «0

0;99

5,171

5,151 4,704

76 1

VII

90,5

0 91

0,38

89,8

0,37

VIII

4,722

76,2

0,92

E р я х е ч а s я е. Общее время ввиига 54 ч 20 ххв.

I 5

II. 5

IIi 5

V 5 чт 5

VII 9

VIII 5

5, .Þ1

5, 198

5,2 19 .

5,354

5,071

5,255

5,2$!

5 146

1430346

Т а,б л н ц а г

Продолиительность ч

Я 520 ч

Наолит Мак, т - гОО С, го 2,7г

36,1

89,9

52,6

О,З4

1 0 5

2 2,0

34,5

90,1

52,6

0,35 го 2972

20 2,72 го 2,72

20 . 2 72

20 2 72

4о зз,в

91,2

52,6

0,36

32,7

90,8

52,6

0934

6 0

31,9

90,3

52,6

09 35

8,0

0,32

30 6

91,0

52,6

10,0

Неолит МаА, Т 180 С, 40 2,56

Н 520 ч

42,3

90,1

55,1

0,29

0,5

0,27

40,4

40 2,56

40 2,56

40 2,56

40 2,56

40 2,56

92,0.

55,1

2,0,эв,о ф

35,9

55,1 90,8

0,28

4,0

91,4

55,!

О,ЭО

6,0

90,7

33,8

55,1

0,26

8,0 о,27

31,г

89,9

55;1

10,0

Неолит СаХ, Т 210 С, 100 2 63

1! 520 ч

40,6

92,1

50,6

О, 27

0,5

100 2„63

100 2,63

100 2,63 !

00 2 63

100 . 2 63

42,0

90э 1

50,6

0,2В

2 О

91,3

43,0

50,6

0,29

490

44,1

92,4

50,6

0,24

6,0

45,5

91,9

50 6

0,27

8,0

46,9

92,0

50,6

0,26

10,0

M 520 ч

Неолит СаА, Т 220 С, 60 -2, 84

0,5

47,0, 89,9

0,26

51,3

90,1

51,3

0,23

2,84

60.

2,0

42,5

91,3

51,3

Î,27

2,84

60 л

4,0

51,3 (51,3

40,0

90,9

0,28

2,В4

6,0

37,6

91 5

0,24

2;84

8,0

2, 84.

10,0

0,25

5193

92,0

Природныи цеолит эрионит, Т 250 С, у 520 ч

0,5

0,40

3,08

49,0

899 1

52,1

2,0

3,08

0,45

49 ° О

89,3

50 5

89,3

48,0

4,0

3 ° 08

0,42

49,0

0,42

49,0

6,0

В8,8

3,08

46,2

Опыт Исходная кон- Повьниеняая центрация кис- концентралорода В Гаэе ция кислоро реактивации,, да в гаэе ре" об X активации,об.

Содеркание кокса, Относительная динамическая нас.й активность, Х

I Z до реактн- после ре- да реакти- после реаквации активации вации тнвации

1430346

Продолжение табл.2

Содераание кокса, Относительнан динаническан нас. I актнвность, Z

Продолиителвность,ч

О о реакти- после ре- до реакти- после реак ацин активации нации тивации

45,3

49,0 89,2

49,0 88,5

0,43

80 3,08

8,0

44,5

0,41

10,0

150 С, W 520 ч"

0,24

53,5

92 3

52,1

0,5

52,!

0,22

2,13

290

2913

0,25 °

50В 1

4,0 3

0,26

49,0

2,13

6,0

0,21

47,6

2, 13

8,0

2 ° 13

46,4

52, 1 91,$

0,23

10,0

Составитель И. Веденеева

Техред М.Дидык

Корректор О. Кравцова

Редактор Т. Лазоренко

Тираж 446

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5194/20

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 скоднал ко ентрацин к орода в га еактивации

o6.X

Повьменнан концентрация кислород& ь Гавь ре активации,об

80 3 08

Ileomn ЯаТ,,Т

70 2,13

52,1 9211

52,1 90,1

52,1 92,3

52, f 91 5