Способ регенерации отработанного катализатора-поглотителя для очистки газов от серусодержащих соединений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пи680756 к 1-(-Г (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.04.77 (21) 2473247/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 01 J 23/84

Государственный комитет

СССР по делам изоорвтений н открытий (53) УДК66.097.Я (088.8) Опубликовано 25.08.79. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 05.09.79

Т. В. Тарасова, В. В. Костров, И. П. Кириллов, А. М. Алексеев, А. А. Зуев, В. Н. Меньшов, С. П. Воронцов, Н. Н. Аксенов, Е. В. Турченинова, В. М. Иванов, О. П. Хруцкий, Я. И. Дьяконов, Т. Н. Капаева, Л. Н. Морозов и 3. А. Николаева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННОГО

KATAËÈÇATOÐÀ-ПОI ЛОТИТЕЛЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

ОТ СЕРУСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИИ

Изобретение относится к регенерации дезактивированных и потерявших поглотительную способность катализаторов-поглотителей для очистки газов от сернистых соединений.

Известен способ регенерации катализатора, содержащего металлы III — IV групп на окиси кремния, продувкой инертными газами и смесью кислорода с водяным паром при 260 — 370 С (1).

Регенерация отработанного катализатора, например, для процессов крекинга заключается в выжиге кокса дымовыми газами в псевдоожиженном слое (2).

В результате газовой регенерации активность катализатора восстанавливается в среднем на 50%, а механическая прочность снижается в 1,5 — 2 раза.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ регенерации отработанного катализатора-поглотителя для очистки газов от серосодержащих соединений путем обжига смешанного с углеродом катализатора, содержащего окиси или гидроокиси щелочных и щелочноземельных металлов, при 1000 — 1200 С с подачей воздуха или водяного пара, охлаждения и обработки полученных окислов реагентом, в качестве которого используют воду, с последующей сушкой и прокаливанием (3).

Недостатком такого способа является невысокая степень регенерации поглотителя.

Например, сероемкость свежего поглотителя ГИАП-10 при 400 С составляет 28%, а после регенерации снижается до 20%. Удельная поверхность регенерированного таким образом поглотителя составляет 6 — 8 м /г.

Цель изобретения — повышение степени регенерации катализатора-поглотителя.

Для этого по предлагаемому способу обжиг ведут при 800 †9 С, обработку проводят при 70 — 80 С реагентом, в качестве которого используют аммиачно-карбонатный или аммиачно-ацетатный или аммиачноформиатный раствор с концентрацией аммиака 150 — 220 г/л, с последующей сушкой и прокаливанием.

Предлагаемый способ позволяет повысить степень регенерации катализаторов-поглотителей за счет развития поверхности и увеличения степени дисперсности. Так, удельная поверхность регенерированного погло680756

<0

ГИАП-10, отработанного более чем на 25"/О. тителя ГИАП-10 по известному способу составляет 6 — 8 м /г, сероемкость при 400 С—

20 /р, а регенерированнь!й про.":.,"."г емым сч собом поглотитель имеет пове1 хность 4,I—

50 м /г, сероемкость — 23,5 /o.

Кроме того, сокрагцение операций обжига и снижение энергетических затрат позволяет упростить технологию способа.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Отработанный поглотитель обжигают при

800 — 950 С в течение 4 — 5 ч, непрерывно подавая воздух. Обожженный поглотитель после охлаждения до 40 — 50 С перегружают в обогреваемый реактор с мешалкой, куда подают аммиаксодержащие растворы или угольной, или муравьиной, или уксусной кислот с концентрацией аммиака 150 — 220 г/л и проводят процесс растворения-пластификации при постоянном перемешивании при

70 — 80 С в течение 3 — 4 ч. Затем температуру поднимают до 90 — 95 С и суспензию упаривают в течение 3 — 4 ч. Полученную массу сушат при 110 — 125 С, прокаливают при 320 †4 С в течение 4 — 6 ч и направляют на таблетирование или экструзионную формовку.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Регенерация поглотителя

В муфельную печь помещают 1000 г отработанного поглотителя ГИАП-10, который нагревают до 800 — 900 С при одновременной подаче воздуха (на 1 кг поглотителя 0,5 нмз/ч) и выдерживают при этих условиях в течение 4 — 5 ч. В процессе выжигания выделяется около 350 г сернистого ангидрида, который можно утилизировать в производстве серной кислоты.

После обжига контактную массу охлаждают до 30 — 50 С и перегружают в обогреваемый растворитель-смеситель. В отдельной емкости готовят 3000 г аммиачно-карбонатного раствора путем растворения карбоната аммония в аммиачной воде из такого расчета, чтобы в готовом растворе содержалось NH5 —— 160 г/л и СО4, = 90 г/л при рН 1 1. Полученный аммиачно-карбонатный раствор заливают в растворитель, всю массу нагревают до 70 — 80 С и перемешивают в течение 4 — 5 ч. Затем температуру поднимают до 90 — 95 С, проводят процесс зо

З5

45 упаривания и полученную массу направляют на сушку. Выделяющийся при сушке

:.;мизк используют при приготовлении ам.:: а:ного раствора. Затем регенерированную контактную массу прокаливают при

380 — 400 С в течение 4 — 6 ч.

В охлажденную контактную массу доба. ляют около 2 /о графита и увлажняют, а затем таблетируют.

Пример 2. Регенерация серопоглотителя

ГИАП-10-2, содержащего до 10 вес. /ц окиси меди.

1000 r отработанного поглотителя ГИАП10-2, содержащего в отличие от ГИАП-10 до 10 вес. /О соединений меди, загружают в муфельную печь, обжигают по примеру 1, охлаждают до 30 — 40 С и загружают в обогреваемый смеситель.

В отдельной емкости готовят 2000 г аммиачно-ацетатного раствора путем нейтрализации уксусной кислоты избытком

25 /<>-ной аммиачной воды и/или газообразного аммиака из расчета, чтобы в растворе содержалось NH5 150 г/л, СН5СООН 150 г/л при рН 10 — 10 5.

Далее процессы перемешивания, сушки, прокаливания и таблетирования ведут по примеру l.

Пример 3. Регенерация сорбента серы на основе цинкалюмосиликата.

В муфельную печь помещают 1000 r отработанного цинкоалюмосиликатного сорбента и проводят обжиг серы по примеру 1.

Затем охлаждают до 40 — 45 С, перегружают в обогреваемый смеситель, куда заливают

1600 г ранее приготовленного по аналогии с примером 2 аммиачно-формиатного раствора с концентрацией NH4 220 г/л,СН, СООН

170 г/л при рН 10 5 — 11. В смеСителе суспензию прогревают до 70 — 75 С и интенсивно перемешивают в течение 4 — 6 ч, после чего температуру поднимают до 90 — 95 С и массу упаривают до 15 — 30 /О влажности.

Затем полученную массу направляют на сушку, прокаливают при 320 — 360 С в течение

3 — 4 ч и проводят экструзионную формовку поглотителя.

Химический состав, сероемкость, определенная в процессе очистки природного газа после гидрирования, механическая прочность свежеприготовленных, отработанных и регенерированных катализаторов-поглотителей приведена в таблице.

680756

l

СЯ

CQ а Б

Я

Ь о

1

O.

1 о о о а

Ж (Ц

l о !

» о

r. o !

Э С»

М И ж о о о си о г4 !Д в о оо о

%-! о„, о ! оо

Ol O

O о оо сО О 0!l а СЧ

lI) с

N о

О!Оо о с3 CV О)

С4 а

О о

Оо» о о !О

О1 а о

CQ O

Ol О1 а

CQ 0) ° -1

o o

o o оо оо т- с-1 о о !

О !О о 0 о о т-1 оо оо .! Ч-»

o o

o o ч-! оо оо

ОО оо с-!

o o

O О

° -1 оо с О

СЧ

oo р) (Q а- !

О СО (О CQ, о!

О!

- о

tQ 03

СЧ !О

Ю СЧ

Q o

o Q

CQ СО оо оо

СО CQ

o o

o o

CQ CQ оо оо

CQ СО оо

CQ СО

CD CD о о (О !О

О) CD Е о

Ф

3, Ц

rQ омщ

g о о и E e

С» о о а

A с с о м

Б с С с (Ц а !»

Ц о

Б

2 !о

> о

> o о

Щ д

О) о о

1",д !

» !о с о

> o

+ о о

СЧ ОаО

1 ао 3 и аа

}, 1 к ж с

1%

С» а о х ж ! р

K.

6 и

1 о 1EnQO а. о

ы

1 + 1 с

О

1 . а! !

;Я и! ! о + C! о о

ià a щ l » 1 !

О ф! ! 1, ф! о и а!

o! 5!

» !, о .Р ! — — —

1 1 о л ! с с 1 о

И р

- о эЯ ж о

„o сО Щ а "од он ао и K,3 а.аов д а ф» у,» о

И м ж !

» ц щ ж ь0 о к

Оо @ !

» оо со

Вооа о

ы

1

О Ч1

Е" 2 (0 а с ж

Ц

h 2

1 е о

Ж

% о о

m о о а о о

3 (Ж о и (g

I о0 о о к

Ж

О

Ф Q

»г

Формула изобретения

Способ регенерации отработанного катализатора-поглотителя для очистки газов от его содержащих соединений путем обжига катализатора в токе воздуха, обработки

5 реагентом, сушки и прокаливания, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения степени регенерации, обжиг ведут при 800 — 950 С, в качестве реагента используют аммиачно-карбонатный, или аммиачно-ацетатный, или

680756 аммиачно-формиатный раствор с концентрацией аммиака 150 †2 г/л и обработку проводят при 70 — 80 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3546132, кл. 23 — 212, опубл. 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 319335, МКИ В 01 J 21/20, опубл. 1970.

3. Патент СССР ¹ 231402, кл. С 01 В 17/04, опубл. 1966.

Редактор T. Зубкова

Заказ 4959/7

Составитель В. Теплякова

Техред О. Луговая Корректор Г. Решетняк

Тираж 877 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП к Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4