Способ очистки природного газа от сернистых примесей

 

ОП ИГРАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-вуСоюз Советсиик

Социалистичесиик

Республик

)М. Кл.

В 01 О 53!02 (22) Заявлено 2501.80 (21) 2877540/23-26 с нрисоеаинеииеи заявки,%»

9юудеустееиньй квинтет

СССР ео делен нзееретенвй н аткрыткИ (23)Приоритет

Опубликовано 1. 01,82. Бюллетень И

} УДК 66.074, .37(088.8) Д,ата опубликования описания 15PI32

3П.С. Белов, А.II. Гриценко, Ю.П. Яоьяи, ", . (Е.С. Мортиков и В.А. Плахотник ! !

Московский ордена Октябрьской Революции и оЩепт" рудового

Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М. Губкина (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА ОТ СЕРНИСТЫХ

ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к очистки природного газа от сернистых примесей и может использоваться в газовой, нефтяной и химической промышленности для подготовки природного газа, при-

5 меняемого в качестве сырья для нефтехимического синтеза.

Известен способ очистки природного газа на синтетических цеолитах типа

СаА и NaX. Очистку согласно указаниоо му способу осуществляют при 25 С и объемной скорости подачи газа 1000 ч (0,13 - 0,15 л/см .мин) Регенерацию

Я цеолита проводят метаном или инерте ным газом (азотом) при 350 С, расходе газа 5-6Х от объема очищаеиого rasà и екорости подачи 0,06-0, 18 х/си мин.

Установлено, что степень очистки цеолитом NaX выше, чем СаА и при сбдержании сернистых соединений 350 мг/м гаэ очищается до остаточного содержания их 0,1-0,3 мг/м, при этом адсорбционная емкость цеолита ЙаХ составляет 7Х 11.

Недостатком известного способа яв ляется низкая степень очистки газа, а также полное отсутствие возможности применения его дпя очистки газа, наг ретого до 250-280 С.

Известен также способ очистки и на хемосорбентах, основанный на непосредственном связывании серосодержащих соединений при 300-400 С твердыми поглотителяии, например низкотемпературным поглотителем Г11АП-10-2 на основе окиси цинка, содержащим

I0X активирующей добавки окиси меди, который адсорбирует сернистые соединения при 250-300 С и при этом уменьшает возможность эауглероживания сорбента при очистки газа с повышенным содержанием тяжелых углеводородов.

Очистку газа проводят при атмосферном давлении с содержанием сернистых соединений в исходном газе 300-:

350 мг/м, температуре очищаемого газа 250 С и объемной скорости его подачи 2000 ч". При этих условиях

897266

3 степень очистки газа составляет

99,5%, а полная адсорбционная емкость сорбента 19,6Х. Поглотитель, содержащий 10Х добавки окиси меди восстанавливают в токе азото-водо- S родной смеси (исходное содержание

Hg от 3 до 5X) при постепенном (2030 С и ч) повышении температуры до

275оС и увеличении содержания водорода в смеси. При указанной температуре восстановление осуществляют чистым водородом 21.

Однако известный способ характери зуется недостаточно высокой степенью очистки газа. Срок службы поглотителя исходя из его емкости (20%) и требуемой степени очистки два года.

Наиболее близким к предлагаемому 30 по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки природного газа на никелевом катализаторе. Очистку согласно данному способу осуществляют в интервале Ю температур от минусовых до плюс

100 С и объемной скорости подачи газа 1800 — 2000 ч . Регенерацию ката1 лизатора осуш,ествляют водородом при о

350 С. Восстановленный катализатор 30 . содержит 57,8 вес.X. металлического никеля. При этих условиях степень очистки газа составляет 99,3Х, а адсорбционная емкость поглотителя 18% $3).

35 . Основным недостатком способа является низкая степень очистки газа, а также короткий срок службы хемосорбента.

Цель изобретения — повышение сте- gp пени очистки и увеличение срока службы сорбента.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки газа от сернистых примесей путем их адсорб,д ции на закиси никеля, нанесенной на

",1=окиси алюминия, адсорбцию ведут поглотителем, дополнительно содержащим окись молибдена.

S0

Предпочтительно используют поглотитель, содержащий закись никеля, окись молибдена и -окись алюминия в следующих весовых соотношениях:

3-5:2 1-24: 73-74. Процесс очистки ведут при 250-280 С.

Способ осуществляют в адсорбционной колонке из пирекса с внутренним диаметром 5 мм и высотой 70 мм, заполненной хемосорбентом, включающим закись никеля и окись молибдена, осажденные на )"-окиси алюминия, измельченным до фракции 0,25-0,50 мм.

Перед началом очистки проводят активацию сорбента путем пропускания через него водорода, подаваемого с объемной скоростью 10-20 ч при

300-350 С в течение 2-2,5 ч. Затем температуру снижают до 250-280 С и проводят .очистку газовой смеси. Для приготовления искусственной газовой смеси в газометре сероводород или меркаптан разбавляют азотом. Смесь направляют на очистку, перед адсорбционной колонкой к ней в определенном количестве добавляют метан, Созданную модельную смесь пропускают через ловушку, охлаждаемую сухим льдом, и осушители с ангидроном и подают адсорбционную колонку. Очистку про( водят со скоростью,1800-2000 ч при

250-280 С. С помощью кривой зависимости изменения концентрации серы в газе на выходе из колонки от объема очищаемого газа (выходная кривая) вычисляют полную емкость хемосорбента. О проскоке сероводорода после слоя сорбента судят по почернению фильтровальной бумажки, смоченной раствором плюмбита.о проскоке меркаптана — по выпадению осадка из раствора азотнокислого серебра. Содержание сероводорода,и меркаптана в газе на входе в адсорбционную колонку определяют хроматографическим методом. Количественное содержание десорбата после проскока его на выходе определяют по ГОСТУ 17556-72. Расход газовой смеси устанавливают по реометру, а измеряют и контролируют с помощью, газового счетчика.

После насыщения хемосорбента, о чем свидетельствует равенство концентраций до и после слоя сорбента, о проводят десорбцию при 300-350 С в токе чистого водорода со скоростью до 20 ч".

Пример 1. Адсорбционную колонку заполняют хемосорбентом, состоящим из 5Х N10, 21% МоО> и 74Х -Al 0 . Объем сорбента составляет

0,74 см З(0,5 г), общая высота слоя

55 мм. Далее в колонку со скоростью о

2000 ч "и температурой 250 С подают газ. Состав подаваемого газа следую щий: метан 96Х, азот 2,5%, сернистые соединения 1,5%. Степень очистки газа при пропускании 1,6 л газовой

897266 d что приводит к увеличению продолжительности его срока службы.

Формула изобретения

Составитель Е. Корниенко

Редактор Л. Плисак Техред И. Тепер Корректор Л. Шеньо

Заказ 11783/8 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 смеси 100Х. Полное насыщение хемосор бента наступает при пропусканин

5,5 л газа, при этом его полная адсорбционная емкость 31Х.

Пример 2. Повторяют опыт по примеру 1. Адсорбционную колонку заполняют хемосорбентом, имеющим следующий состав: З й10, 24X NoO>, 73% -А1 0 (остальные условия те же, что и в примере 1). Степень очистки газа при пропуакании 1,6 л газовой смеси 99,6Х при этом полная адсорбционная емкость сорбента 27Х.

Hp и м е р 3. Повторяют опыт по примеру 1. Адсорбционную колонку заполняют хемосорбентом, имеющим следующий состав: 9Х Ni0, 19Х МоО,З и 72 . g-А! 0 (остальные условия те же, что и в примере 1). Степень очистки газа при пропускании 1,6 л газовой смеси 99,3, при этом полная адсорбционная емкость сорбента 25 .

При дальнейшем увеличении содержа1ния Ni0 более 9Х и МоО более 24

2$ наступает ухудшение степени очистки и снижение адсорбционной емкости сорбент а.

Использование предложенного способа очистки путем адсорбции на хемосор.бенте, позволяет получить более высокув степень очистки природного га-: за — 100 по сравнению с 99,3Х при известном способе — при равных объемных скоростях подачи газа за счет увеличения адсорбционной способности ЗЗ сорбента (26-31Х по сравнению с 18X) 1. Способ очистки природного газа от сернистых примесей путем их адсорбции на закиси никеля, нанесенной на ф -окиси алюминия, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения степени очистки и увеличения срока службы сорбента, адсорбцив ведут поглотителем, дополнительно содержащим окись молибдена.

2. Способ по п. l, о т л и ч а— ю шийся тем,что закись никеля, окись молибдена и )"-окись алюминия берут в весовых соотношениях 3-5:

:21-24:73-74, а процесс ведут при

250-280 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Харьковская Е.Н. Зельвенский Я.Д. Пронина P.Í. Очистка природного газа от сернистых соединений синтетическими цеолитами "Химическая промышленность", 1966, И - 4, с. 262-272.

2. Авторское свидетельство СССР

11 - 197519, кп. В 01 0 53/02, 1967.

3. Collect. Czech. Chem. Com-, muns", !973, 38, В 9, 2566-2572, Э.И. сер. "Химия и переработка нефти и газа", 1973, 9 46, с. 5-7 (прот тип).