Сорбент для очистки газов от сернистых соединений и способ его приготовления

Изобретение относится к разработке сорбентов сероочистки и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Предложены сорбенты в двух вариантах содержания следующих компонентов масс.%: 1) оксид алюминия 0,1-2,2, графит 3,0-5,0, оксид цинка остальное; 2) оксид алюминия 0,5, оксид меди 8,5-10,5, каолин 3,0-5,2, оксид цинка остальное. Предложены также способы формования заявленных сорбентов. Технический результат - расширение ассортимента недорогих, эффективных с хорошими физико-химическими и потребительскими свойствами сорбентов для очистки газов от сернистых соединений и разработка способов получения дешевых, высокосероемких и прочных сорбентов. 4 н. и 4 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к каталитическим процессам, а именно к разработке сорбентов сероочистки, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а именно в процессах очистки газов от сернистых соединений.

Из №95101390 (RU В01J 20/06, опубл. 27.12.97) известен адсорбент для очистки газов от сероводорода на основе оксида цинка и алюминия шпинельной структуры, который включает оксид цинка в количестве 0,1-0,95 моля на моль оксида алюминия и дополнительно оксид натрия в количестве 3-10-4-1,5-10-2 моля на моль оксида алюминия.

Общими признаками известного и заявляемого сорбентов является то, что их состав включает оксиды цинка и алюминия.

Недостатки известного адсорбента заключаются в недостаточно высокой прочности и сероемкости.

Из (Res. 2000. 59. №10, с.814-821) известен сорбент на основе оксидов или смеси оксидов со связующими алюмосиликатного типа для высокотемпературного обессеривания топливных газов. Основа состава: экструдаты оксида цинка, мелкие частицы индийских железных руд и шламов, железная руда, CuO-шламы железной руды, угольные золы, ZnO·Fe2O3, CuO·Fe2О3, CuO·Fe2O3Al2O3.

Общими признаками известного и заявляемого сорбента является то, что их состав включает оксиды цинка, меди и алюминия.

К недостаткам относится многокомпонентный состав, дефицитность ингредиентов и значительные затраты энергетических и материальных средств.

Известен (SU 874134, В01J 20/06, 25.10.81) сорбент на основе оксида цинка для очистки газов от сернистых соединений и способ его получения, включающий помол оксида цинка, его смешение с оксидом магния и пластификатором (полиакриламидом), формование гранул, сушку и рассев.

Общими признаками известного и заявляемого сорбентов является их основа - оксид цинка.

Общими признаками известного и заявляемого способа является наличие стадий смешения ингредиентов, измельчения активного оксида цинка, формовки, сушки, а также использование в процессе изготовления пластификатора - высокомолекулярного коллоида.

Недостатки известного сорбента и способа его изготовления заключаются в низкой механической прочности, невысокой активности полученного сорбента и в необходимости использования соединения магния.

Из (RU 2142335, В01J 20/06, 10.12.99) известен сорбент на основе оксида цинка для очистки газов от сернистых соединений и способ его получения, включающий взаимодействие оксида цинка в две стадии с аммиачно-карбонатным раствором, сушку, термообработку, размол активного оксида цинка, его смешение с оксидом магния и пластификатором, формование гранул, их сушку и рассев.

Общими признаками известного и заявляемого сорбентов является их основа - оксид цинка.

Общими признаками известного и заявляемого способа является наличие стадий смешения ингредиентов, термообработки, помола оксида цинка, формовки, сушки, использование в процессе изготовления сорбента пластификатора и раствора аммиака.

Недостатки известного сорбента и способа его изготовления заключаются в более сложной технологии изготовления.

Из патента США №1327955 (В01J 20/06, 07.08.87) известен оксидноцинкалюминиевый сорбент и способ его изготовления. Смешанный оксидноцинкалюминиевый сорбент получают путем смешения отходов, содержащих оксид цинка, с оксидом алюминия и добавками соединений магния и/или кальция и последующей обработки смеси раствором аммиака и диоксидом углерода. Сушку полученного продукта осуществляют при температуре 100-120°С, а прокаливание - при температуре 360-400°С.

Общими признаками известного и заявляемого сорбентов является то, что их состав включает оксид цинка и оксид алюминия.

Общими признаками известного и заявляемого способа является наличие стадий смешения ингредиентов, сушки и прокалки полученного продукта. А также использование в процессе получения сорбента раствора аммиака.

Недостатки известного сорбента и способа его изготовления заключаются в низкой доле активного компонента - оксида цинка, соответственно и в невысокой его сероемкости, плохой термостабильности и более сложной технологии изготовления. Неформованный сорбент неудобно использовать.

Из патента №2225757 ((RU В01J 20/30, опубл. 20.03.2004) известен сорбент на основе оксида цинка для очистки газов от сернистых соединений.

Там же описан способ его получения путем взаимодействия в одну стадию оксидов цинка и магния с аммиачно-карбонатным раствором при температуре 45-50°С в течение 1-2 часов при соотношении аммиачно-карбонатный раствор:оксид цинка:оксид магния, равном (2,5-3):1:(0,005-0,12), с последующей сушкой аммиачно-карбонатной суспензии при повышении температуры с 50 до 90°С до остаточной влажности 15-20%. Способ включает прокаливание полученного продукта при температуре 350-400°С до ППП не более 5-7 мас.%, размол массы после ее охлаждения, смешение с пластификатором, формование гранул, их сушку и рассев. В качестве пластификатора используют поливиниловый спирт (ПВС) в количестве 50 л раствора 5%-ной концентрации на 100 кг сухого компонента.

Общими признаками известного и заявляемого сорбентов является их основа оксид цинка.

Общими признаками известного и заявляемого способа приготовления сорбентов является то, что оба способа включают смешение ингредиентов, сушку, термообработку, размол полученного продукта, формовку. А также использование в процессе получения сорбента пластификатора и раствора аммиака.

Недостатки известного сорбента и способа его изготовления заключаются в более сложной технологии изготовления.

Из Семенова Т.А., Лейтес И.Л. и др. Очистка технологических газов. М., 1977, с.291 известен поглотитель для очистки газов от сернистых соединений на основе оксида цинка и способ его получения путем гранулирования активного оксида цинка со связующими добавками.

Из названного источника (с.292-293) известны поглотители на основе оксидов цинка и меди, которые используют для тонкой очистки конвертированного газа.

Катализатор для очистки газов от сернистых соединений на основе цинка, хрома и меди известен из патента №2104756 (RU В01D 53/48, опубл. 20.02.98). Данный поглотитель представляет собой отработанный в производстве аммиака катализатор низкотемпературной конверсии окиси углерода после отсева разрушенных гранул до содержания их в отработанном катализаторе не более 3%.

Общими признаками известных и заявляемого сорбентов является их основа - оксид цинка и использование меди.

Основным недостатком известных сорбентов является низкая прочность, использование цинк-медных поглотителей для удаления только небольших примесей сероводорода, большие затраты на их регенерацию.

Из патента №1067653 (SU В01J 20/30, опубл. 20.07.2003) известен способ получения поглотителя для очистки газов от сернистых соединений, включающий анодное растворение цинксодержащего материала в растворе кислоты с последующим отделением осадка, его сушкой и прокалкой, причем в качестве цинксодержащего материала используют сплав цинка и меди при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цинк96,9-99,0
Медь1,0-4,0

Общими признаками известного и заявляемого способа приготовления катализаторов является наличие стадий сушки, термообработки и использование цинк- и медьсодержащего сырья для получения катализаторов.

Недостатки известного способа изготовления поглотителя заключаются в более сложной технологии его производства, в необходимости использования агрессивных веществ (кислоты), в больших затратах энергетических и материальных средств.

В патенте №2056937 (RU В01J 20/06, опубл. 27.03.96) описаны поглотитель, который используют в процессах очистки газов от сернистых соединений, и способ его изготовления. Поглотитель представляет собой твердый сорбент на основе оксида цинка.

Способ получения данного сорбента включает формование активного оксида цинка с наполнителем или связующим или высокомолекулярным коллоидом, причем перед формованием к активному оксидноцинковому сырью добавляют отработанный в процессе сероочистки оксидноцинковый поглотитель с размером частиц не более 0,1 мм, содержащий не более 8 мас.% серы, или его смесь с промотирующими добавками.

Активный оксид цинка получают методом карбонизации оксидноцинкового сырья. Названное сырье помещают в емкость с мешалкой, заполненную водой, и при перемешивании барботируют через суспензию углекислый газ. Продолжительность активации 10-24 часа. Образовавшийся основной карбонат цинка отфильтровывают на вакуум-фильтре, высушивают от избытка влаги и прокаливают до разложения при температуре 350°С. Удельная поверхность полученного активного оксида цинка 35 м2/г.

Общими признаками известного и заявляемых сорбентов является их основа - активный оксид цинка, а для способов - формование активного оксидноцинкового сырья, просушка экструдатов и их прокаливание, а также использование в процессе получения сорбентов высокомолекулярного коллоида.

Недостатки известного изобретения заключаются в трудоемкости процесса приготовления сорбента, в соответствии с которым по описанной выше многостадийной схеме вначале получают активный оксид цинка, а затем его смешивают с другими компонентами, в том числе и с высокомолекулярным коллоидом, в необходимости использования промоторов, в недостаточно высокой термостабильности и сероемкости из-за присутствия серы в поглотителе.

Наиболее близким (прототип) по технической сущности и достигаемому результату является сорбент для очистки газов от сернистых соединений, известный из патента №1152651, содержащий оксиды алюминия и цинка и графит. Сорбент характеризуется высокой сероемкостью (29-31%), которую определяют по стандартному методу с сероуглеродом.

Там же описан наиболее близкий (прототип) способ приготовления сорбента, включающий введение графита в сорбент на основе оксида цинка, содержащего оксид алюминия, полученный из реакционной смеси, содержащей гидроксид цинка, гидроксид алюминия, аммиак, диоксид углерода, сушку смеси при 105-110°С, прокаливание при 380-450°С, при этом на 100 мас. частей сырьевой смеси приходится 0.8-5,6 мас. частей гидроксида алюминия.

Известен сорбент (прототип), содержащий оксиды меди, цинка и алюминия, в котором соотношение оксида меди к оксиду цинка составляет от 20:1 до 1:20, соотношение оксида алюминия к сумме оксидов меди и цинка составляет от 1:100 до 10:1 (US 4593148, 03.06.1986). Сорбент используют для очистки газовых потоков (углеводородных или потоков инертных газов), включающих примеси арсинов и сероводорода.

При этом наиболее близким (прототип) по технической сущности и достигаемому результату способом приготовления сорбента для очистки газов от сернистых соединений является способ, известный из патента US 4871710 (03.10.1989), который включает приготовление реакционной смеси, содержащей источники оксидов цинка, меди и алюминия, формование, сушку и прокаливание.

Основными недостатками известных сорбентов и способов их приготовления (прототипов) является необходимость дополнительного использования реагентов, трудоемкость процессов, сопряженных с более сложной технологией, с повышенными затратами материальных и энергетических средств и с экологическими проблемами (загрязнение природной среды газовыми выбросами и сточными водами).

Задачей группы изобретений является расширение ассортимента недорогих, эффективных с хорошими физико-химическими и потребительскими свойствами сорбентов для очистки газов от сернистых соединений и разработка способов получения более дешевых, высокосероемких и прочных сорбентов.

Технический результат, достижение которого обеспечивает реализация заявляемой группы изобретений, заключается в:

- высокой удельной поверхности сорбентов,

- удешевлении получаемых сорбентов,

- упрощении технологии приготовления сорбентов, характеризующихся высокой прочностью и сероемкостью,

- расширении интервала температур процесса сероочистки с сохранением при этом постоянной сероемкостью в пределах 27-30% от массы поглотителя,

- предотвращении вредного воздействия на окружающую среду (бессточная и безотходная технология).

Технический результат сорбента для очистки газов от сернистых соединений содержащего графит, оксиды цинка и алюминия достигается за счет того, что компоненты содержатся в следующих соотношениях, мас.%:

Оксид алюминия0,1-2,2
Графит3,0-5,0
Оксид цинкаОстальное

При этом источниками оксидов алюминия и цинка является реакционная смесь, содержащая гидроксид алюминия бемитной структуры, гидроксокарбонат цинка и дополнительно карбоксиметилцеллюлозу или метилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидроксид алюминия бемитной структуры0,2-6,2
Карбоксиметилцеллюлоза
или метилцеллюлоза1,0-5,3
Гидроксокарбонат цинкаОстальное

Сопоставительный анализ прототипа (№1152651) и заявляемого сорбента для очистки газов от сернистых соединений показывает, что общим является содержание в составе сорбента графита, оксидов цинка и алюминия.

Отличительной особенностью заявляемого сорбента для очистки газов от сернистых соединений является то, что компоненты содержатся в следующих соотношениях, мас.%:

Оксид алюминия0,1-2,2
Графит3,0-5,0
Оксид цинкаОстальное

При этом источниками оксидов алюминия и цинка является реакционная смесь, содержащая гидроксид алюминия бемитной структуры, гидроксокарбонат цинка и дополнительно карбоксиметилцеллюлозу или метилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидроксид алюминия бемитной структуры0,2-6,2
Карбоксиметилцеллюлоза
или метилцеллюлоза1,0-5,3
Гидроксокарбонат цинкаОстальное

Технический результат способа приготовления сорбента для очистки газов от сернистых соединений, включающий приготовление реакционной смеси, содержащей источники оксидов цинка и алюминия, формование, сушку, прокаливание, достигается тем, что вначале готовят смесь, содержащую, мас.%:

Гидроксид алюминия бемитной структуры0,2-6,2
Карбоксиметилцеллюлозу
или метилцеллюлозу1,0-5,3
Гидроксокарбонат цинкаОстальное

Приготовленную смесь формуют, сушат при температуре 80-120°С, прокаливают при температуре 330-400°С, затем прокаленный продукт измельчают, добавляют к нему графит, полученную массу формуют. При этом графит добавляют в количествах, обеспечивающих получение сорбента следующего состава, мас.%:

Оксид алюминия0,1-2,2
Графит3,0-5,0
Оксид цинкаОстальное

Сопоставительный анализ прототипа (№1152651) и заявляемого способа приготовления сорбента для очистки газов от сернистых соединений показывает, что общим является приготовление реакционной смеси, содержащей источники оксидов цинка и алюминия, формование, сушка, прокаливание.

Отличительной особенностью заявляемого способа приготовления сорбента для очистки газов от сернистых соединений является то, что вначале готовят смесь, содержащую, мас.%:

Гидроксид алюминия бемитной структуры0,2-6,2
Карбоксиметилцеллюлозу
или метилцеллюлозу1,0-5,3
Гидроксокарбонат цинкаОстальное

Приготовленную смесь формуют, сушат при температуре 80-120°С, прокаливают при температуре 330-400°С, затем прокаленный продукт измельчают, добавляют к нему графит, полученную массу формуют. При этом графит добавляют в количествах, обеспечивающих получение сорбента следующего состава, мас.%:

Оксид алюминия0,1-2,2
Графит3,0-5,0
Оксид цинкаОстальное

Кроме того, заявляется сорбент для очистки газов от сернистых соединений, включающий оксиды меди, цинка и алюминия, который дополнительно содержит каолин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид алюминия0,5
Оксид меди8,5-10,5
Каолин3,0-5,2
Оксид цинкаОстальное

При этом источниками оксидов алюминия и цинка является реакционная смесь, включающая гидроксид алюминия бемитной структуры, гидроксокарбонат цинка и дополнительно карбоксиметилцеллюлозу или метилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидроксид алюминия бемитной структуры0,2-6,2
Карбоксиметилцеллюлоза
или метилцеллюлоза1,0-5,3
Гидроксокарбонат цинкаОстальное

Сопоставительный анализ прототипа (US 4593148) и заявляемого сорбента для очистки газов от сернистых соединений показывает, что общим является содержание в их составе оксидов меди, цинка и алюминия.

Отличительной особенностью заявляемого сорбента для очистки газов от сернистых соединений является то, что он дополнительно содержит каолин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид алюминия0,5
Оксид меди8,5-10,5
Каолин3,0-5,2
Оксид цинкаОстальное

При этом источниками оксидов алюминия и цинка является реакционная смесь, включающая гидроксид алюминия бемитной структуры, гидроксокарбонат цинка и дополнительно карбоксиметилцеллюлозу или метилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидроксид алюминия бемитной структуры0,2-6,2
Карбоксиметилцеллюлоза
или метилцеллюлоза1,0-5,3
Гидроксокарбонат цинкаОстальное

Кроме того, заявляется способ приготовления сорбента для очистки газов от сернистых соединений, включающий приготовление реакционной смеси, содержащей источники оксидов цинка, меди и алюминия, формование, сушку, прокаливание, в котором вначале готовят смесь, содержащую, мас.%:

Гидроксид алюминия бемитной структуры0,2-6,2
Карбоксиметилцеллюлозу
или метилцеллюлозу1,0-5,3
Гидроксокарбонат цинкаОстальное

Приготовленную смесь формуют, сушат при температуре 80-120°С, прокаливают при температуре 330-400°С, затем прокаленный продукт измельчают, добавляют к нему медь углекислую основную, каолин и аммиачную воду, полученную массу формуют, сушат при температуре 120-150°С и прокаливают при температуре 160-200°С. При этом медь углекислую основную и каолин добавляют в количествах, обеспечивающих получение сорбента следующего состава, мас.%:

Оксид меди8,5-10,5
Оксид алюминия0,5
Каолин3,0-5,2
Оксид цинкаОстальное

Сопоставительный анализ прототипа (US 4871710) и заявляемого способа приготовления сорбента для очистки газов от сернистых соединений показывает, что общим является приготовление реакционной смеси, содержащей источники оксидов цинка, меди и алюминия, формование, сушка, прокаливание.

Отличительной особенностью заявляемого способа приготовления сорбента для очистки газов от сернистых соединений является то, что вначале готовят смесь, содержащую, мас.%:

Гидроксид алюминия бемитной структуры0,2-6,2
Карбоксиметилцеллюлозу
или метилцеллюлозу1,0-5,3
Гидроксокарбонат цинкаОстальное

Приготовленную смесь формуют, сушат при температуре 80-120°С, прокаливают при температуре 330-400°С, затем прокаленный продукт измельчают, добавляют к нему медь углекислую основную, каолин и аммиачную воду, полученную массу формуют, сушат при температуре 120-150°С и прокаливают при температуре 160-200°С. При этом медь углекислую основную и каолин добавляют в количествах, обеспечивающих получение сорбента следующего состава, мас.%:

Оксид меди8,5-10,5
Оксид алюминия0,5
Каолин3,0-5,2
Оксид цинкаОстальное

Возможность реализации заявляемого изобретения иллюстрируется нижеприведенными примерами.

Пример 1.

В смесительную машину загружают 200 кг цинкгидроксид карбоната, добавляют 2 кг КМЦ либо МЦ в виде приготовленного заранее коллоидного раствора и 0,4 кг гидроксида алюминия бемитной структуры. Смесь перемешивают в течение 30 минут, после чего осуществляют формовку. Полученные экструдаты сушат при температуре 80°С, а затем прокаливают при температуре 330°С. 150,1 кг полученного после прокалки продукта, содержащего активный оксида цинка и алюминия, измельчают и смешивают с 4,6 кг графита, а затем формируют методом таблетирования.

Получают готовый сорбент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид алюминия0,1
Графит3,0
Оксид цинка96,9,

который имеет следующие характеристики:

Прочность при раздавливании, МПа3,0
Удельная поверхность, м238.

Сероемкость данного сорбента в процессе очистки ВСГ от сероводорода при температуре 400°С достигает 30% от массы поглотителя.

Пример 2.

В смесительную машину загружают 200 кг цинкгидроксид карбоната, добавляют 12 кг КМЦ либо МЦ в виде приготовленного заранее коллоидного раствора и 14 кг гидроксида алюминия бемитной структуры. Смесь перемешивают в течение 30 минут, после чего осуществляют формовку. Полученные экструдаты сушат при температуре 120°С, а затем прокаливают при температуре 400°С. 153,5 кг полученного после прокалки продукта, содержащего оксид цинка и алюминия, измельчают и смешивают с 8,1 кг графита, а затем формируют методом таблетирования.

Получают готовый сорбент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид алюминия2,2
Графит5,0
Оксид цинка92,8,

который имеет следующие характеристики:

Прочность при раздавливании, МПа3,0
Удельная поверхность, м23 8.

Сероемкость данного сорбента в процессе очистки ВСГ от сероводорода при температуре 200°С достигает 27% от массы поглотителя.

Пример 3.

В смесительную машину загружают 200 кг цинкгидроксид карбоната, добавляют 8 кг КМЦ либо МЦ в виде приготовленного заранее коллоидного раствора и 8 кг гидроксида алюминия бемитной структуры. Смесь перемешивают в течение 30 минут, после чего осуществляют формовку. Полученные экструдаты сушат при температуре 100°С, а затем прокаливают при температуре 400°С. 150,9 кг полученного после прокалки продукта, содержащего оксид цинка и алюминия, измельчают и смешивают с 6,3 кг графита, а затем формируют методом таблетирования.

Получают готовый сорбент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид алюминия0,6
Графит4,0
Оксид цинка95,4,

который имеет следующие характеристики:

Прочность при раздавливании, МПа3,0
Удельная поверхность, м238.

Сероемкость данного сорбента в процессе очистки ВСГ от сероводорода при температуре 150°С достигает 26,6% от массы поглотителя.

Пример 4.

В смесительную машину загружают 55 кг полученного по примеру 3 и измельченного продукта, содержащего оксид цинка и алюминия, добавляют 7,5 кг меди углекислой основной и 1,9 кг каолина, смесь перемешивают до однородного состояния, после чего добавляют 5,0 дм3 аммиачной воды и вновь перемешивают. Полученную массу формуют методом экструзии, экструдаты провяливают, сушат при температуре 120°С и прокаливают при температуре 160°С. Температура в аппарате прокалки поднимается со скоростью не более 50°С в час. При температуре 160°С экстру даты выдерживают до достижения ППП не более 5-8 мас.%.

Получают готовый сорбент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид алюминия0,5
Оксид меди9,0
Каолин3,0
Оксид цинка87,5,

который имеет следующие характеристики:

Прочность при раздавливании, МПа2,5
Удельная поверхность, м235.

Сероемкость данного сорбента в процессе очистки ВСГ от сероводорода при температуре 150°С достигает 27% от массы поглотителя.

Пример 5.

В смесительную машину загружают 65 кг полученного по примеру 3 и измельченного продукта, содержащего оксид цинка и алюминия, добавляют 8,5 кг меди углекислой основной и 3,9 кг каолина, смесь перемешивают до однородного состояния, после чего добавляют 10,0 дм3 аммиачной воды и вновь перемешивают. Полученную массу формуют методом экструзии, экструдаты провяливают, сушат при температуре 150°С и прокаливают при температуре 200°С. Температура в аппарате прокалки поднимается со скоростью не более 50°С в час. При температуре 200°С экструдаты выдерживают до достижения ППП не более 5-8 мас.%.

Получают готовый сорбент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид алюминия0,5
Оксид меди8,5
Каолин5,2
Оксид цинка85,8,

который имеет следующие характеристики:

Прочность при раздавливании, МПа2,5
Удельная поверхность, м235.

Сероемкость данного сорбента в процессе очистки ВСГ от сероводорода при температуре 400°С достигает 29,9% от массы поглотителя.

Пример 6.

В смесительную машину загружают 65 кг полученного по примеру 3 и измельченного продукта, содержащего оксид цинка и алюминия, добавляют 10,8 кг меди углекислой основной и 4 кг каолина, смесь перемешивают до однородного состояния, после чего добавляют 10,0 дм3 аммиачной воды и вновь перемешивают. Полученную массу формуют методом экструзии, экструдаты провяливают, сушат при температуре 150°С и прокаливают при температуре 200°С. Температура в аппарате прокалки поднимается со скоростью не более 50°С в час. При температуре 200°С экструдаты выдерживают до достижения ППП не более 5-8 мас.%.

Получают готовый сорбент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид алюминия0,5
Оксид меди10,5
Каолин5,2
Оксид цинка83,8,

который имеет следующие характеристики:

Прочность при раздавливании, МПа2,5
Удельная поверхность, м235.

Сероемкость данного сорбента в процессе очистки ВСГ от сероводорода при температуре 400°С достигает 30,0% от массы поглотителя.

Испытание предлагаемых сорбентов в процессе очистки ВСГ от сероводорода обеспечивает постоянную сероемкость на уровне 27-30% от массы поглотителя в широком интервале температур от 150 до 400°С. Прочность при раздавливании изменяется в пределах 2,5 МПа, а удельная поверхность сорбента составляет 35-45 м2/г.

При этом достигается улучшение технико-экономических показателей технологии приготовления катализатора и процесса сероочистки: экономия энергетических и материальных средств, удешевление катализатора.

Получение положительного эффекта от реализации группы изобретений обеспечивается за счет совокупного воздействия указанных признаков. Вместе с тем, преимущественное значение для получения заявляемого технического результата имеет предлагаемый состав сырья, из которого получают активный оксид цинка и алюминия. Высокомолекулярный коллоид, в отличие от известных, по предлагаемому изобретению в начале смешивают с алюминий- и цинксодержащим материалом и только после этого проводят процесс формовки и активации. Кроме того, полученная указанным способом смесь оксида цинка и алюминия может быть успешно использована для изготовления эффективного цинк- и медьсодержащего сорбента для очистки газа от сернистых соединений.

1. Сорбент для очистки газов от сернистых соединений, включающий графит, оксиды цинка и алюминия, отличающийся тем, что компоненты содержатся в следующих соотношениях, мас.%:

оксид алюминия0,1-2,2
графит3,0-5,0
оксид цинкаостальное

2. Сорбент по п.1, отличающийся тем, что источником оксидов алюминия и цинка является реакционная смесь, содержащая гидроксид алюминия бемитной структуры, гидроксокарбонат цинка и дополнительно карбоксиметилцеллюлозу или метилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гидроксид алюминия бемитной
структуры0,2-6,2
карбоксиметилцеллюлоза
или метилцеллюлоза1,0-5,3
гидроксокарбонат цинкаостальное

3. Способ приготовления сорбента для очистки газов от сернистых соединений, включающий приготовление реакционной смеси, содержащей источники оксидов цинка и алюминия, формование, сушку, прокаливание, отличающийся тем, что вначале готовят смесь, содержащую, мас.%:

гидроксид алюминия бемитной
структуры0,2-6,2
карбоксиметилцеллюлозу
или метилцеллюлозу1,0-5,3
гидроксокарбонат цинкаостальное

приготовленную смесь формуют, сушат при температуре 80-120°С, прокаливают при температуре 330-400°С, затем прокаленный продукт измельчают, добавляют к нему графит, полученную массу формуют.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что графит добавляют в количествах, обеспечивающих получение сорбента следующего состава, мас.%:

оксид алюминия0,1-2,2
графит3,0-5,0
оксид цинкаостальное

5. Сорбент для очистки газов от сернистых соединений, включающий оксиды меди, цинка и алюминия, отличающийся тем, что дополнительно содержит каолин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

оксид алюминия0,5
оксид меди8,5-10,5
каолин3,0-5,2
оксид цинкаостальное

6. Сорбент по п.5, отличающийся тем, что источником оксидов алюминия и цинка является реакционная смесь, включающая гидроксид алюминия бемитной структуры, гидроксокарбонат цинка и дополнительно карбоксиметилцеллюлозу или метилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гидроксид алюминия бемитной
структуры0,2-6,2
карбоксиметилцеллюлоза
или метилцеллюлоза1,0-5,3
гидроксокарбонат цинкаостальное

7. Способ приготовления сорбента для очистки газов от сернистых соединений, включающий приготовление реакционной смеси, содержащей источники оксидов цинка, меди и алюминия, формование, сушку, прокаливание, отличающийся тем, что вначале готовят смесь, содержащую, мас.%:

гидроксид алюминия бемитной
структуры0,2-6,2
карбоксиметилцеллюлозу
или метилцеллюлозу1,0-5,3
гидроксокарбонат цинкаостальное

приготовленную смесь формуют, сушат при температуре 80-120°С, прокаливают при температуре 330-400°С, затем прокаленный продукт измельчают, добавляют к нему медь углекислую основную, каолин и аммиачную воду, полученную массу формуют, сушат при температуре 120-150°С и прокаливают при температуре 160-200°С.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что медь углекислую основную и каолин добавляют в количествах, обеспечивающих получение сорбента следующего состава, мас.%:

оксид меди8,5-10,5
оксид алюминия0,5
каолин3,0-5,2
оксид цинкаостальное



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к составам сорбентов для удаления серы из крекинг-бензина и дизельного топлива. .

Изобретение относится к золь-гель технологии получения сорбентов на основе гидратированного диоксида циркония, включающей в себя следующие стадии: электролиз раствора хлорида циркония с получением золя гидроксида циркония, введение в золь гидроксида циркония водорастворимого органического катионного полимера, имеющего положительный заряд или неионного полимера, не имеющего заряда, диспергирование смешанного золя в гелирующую среду с образованием гель-сфер, их отмывку и сушку.
Изобретение относится к способам получения сорбентов на основе гелей оксигидратов металлов и может быть использовано в сорбционных технологиях извлечения металлов из технологических растворов, очистки сточных вод гидрометаллургических предприятий, получения особо чистых веществ в химической промышленности.

Изобретение относится к составу ионообменника - сорбента на основе гидратированного диоксида циркония. .
Изобретение относится к способам водоподготовки питьевой воды, а именно к очистке воды от марганца и железа, и может быть использовано на доочистке скважинной воды.

Изобретение относится к технике очистки загрязненного воздуха от газообразных и твердых аэрозольных вредных веществ. .
Изобретение относится к области неорганических сорбентов, их получению и использованию. .
Изобретение относится к сорбентам для фильтрации жидкостей и может быть использовано в комплексной очистке воды от примесей тяжелых металлов
Изобретение относится к способу получения регенерируемого поглотителя диоксида углерода на основе гидроксида циркония и может быть использовано в технологии получения регенерируемых поглотителей диоксида углерода для очистки атмосферы от диоксида углерода герметичных объектов, для создания контролируемой газовой среды в плодоовощехранилищах, для очистки атмосферного воздуха в топливных элементах
Изобретение относится к области получения неорганических сорбентов, используемых в химии, экологии, фармакологии, медицине
Изобретение относится к способам получения сорбентов может и быть использовано для извлечения металлов из водных растворов

Изобретение относится к сорбционным материалам для удаления ионов тяжелых металлов из грунтовых вод, поверхностных водных систем и может найти применение также на предприятиях химической и металлургической промышленности, использующих травильные и гальванические технологии
Изобретение относится к области очистки вод хозяйственно-бытового и технического назначения от железосодержащих примесей и получению фильтрующих материалов для этих целей

Изобретение относится к сорбентам для очистки атмосферного воздуха
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и касается прежде всего адсорбента комплексного действия, пригодного для получения фильтрующего материала как для глубокой очистки сточных вод, так и для комплексной очистки отработанных минеральных масел

Изобретение относится к получению неорганических сорбентов и может быть использовано при сорбционном концентрировании микроколичеств легких, тяжелых металлов и гидролизующихся элементов из водно-солевых растворов и для очистки радиоактивно загрязненных сточных вод с низким уровнем активности
Наверх