Способ очистки метана от примесей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<11952300 (61) Дополнительное.к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.1079 (2 ) 2824262/23-26 (51)M Ю з с присоединением заявки ¹

В 01 D 53/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.08 82. Бюллетень ¹ 31

f53)УДК S4V 211 (088. 8) Дата опубликования описания 2 0882 (72) Авторы

A.Ñ.Áàðàá (54) СПОСОВ ОЧИСТКИ МЕТАНА ОТ ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к очистке газов от примесей и может быть использовано для очистки метана в химической промышленности, эксперименталь.ной физике и химии °

Известен способ очистки газов от примесей насыщенных углеводородов, путем вакуумной дистилляции с пропусканием очищаемой среды через синтетические цеолиты в сжиженном состоянии с последующим контактированием с металлическим зеркалом бария.

Содержание кислорода в очищенном метане составляло около 10 относительных молярных долей(1).

Недостатком способа является то, что метан пропускают через цеолиты в сжиженном состоянии. В этом случае глубокой очистки метана не происходит, 20 так как при пропускании жидкого метана через цеолиты жидкость блокирует окна цеолитов.

Таким образом глубина очистки метана недостаточна, а сам способ сложен и неприемпем в производственных условиях.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки метана от примесей путем пропускания его через синтетический цеолит типа 5A . Очист« ка метана по этому способу основана на поглощении цеолитами только полярных примесей, без использования молекулярноситового эффекта, вследствие чего глубина очистки по сумме примесей достигается небольшая (NWO Я 2).

Однако такие полярные соедйнения как вода, двуокись углерода, сероводород, сернистый ангидрид и меркаптан сильно адсорбируются и легко могут быть выделены.

Кроме того, недостатком стшсоба является недостаточно глубокая очистка метана от примесей.

Целью изобретения является увеличение степени очистки метана от примесей.

Указанная цель достигается тем,что согласно способу очистки метана от примесей путем пропускания газообразного метана через синтетический цео" лит, в качестве последнего используют цеоли г типа N à A а процесс ведут при 90-96оК под давлением, меньшим давления паров насыщения.

Использование цеолита типа NaA в способе очистки метана обусловлено тем, что он имеет диаметр входных окон 4А.

952300

Формула изобретения

Составитель К.Ягунов

Редахтор A.Øàíäîð Техред С.Мигунова Корректор О.Билак

Заказ 6005/10 Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г.ужгород, ул.Проектная, 4

Воэможность низкотемпературной бчистки газообразного метана с помощью синтетических цеолитов с размерами окон 4А обусловлена тем, чтб молекулы этих газов сферически симметричны и поэтому не электроотрицательны и 5 неполярны, а размер молекул при температуре 96 К становится большим

4А, вследствие чего они перестают поглощаться цеолитом, в отличие от примесей, молекулы которых меньше 10

4А в интервале 90-96 К или полярны.

Нижний предел температурного диапазона очистки выбран равным 90 К, поскольку при меньших температурах цеолиты в динамическом режиме очистки )5 перестают поглощать многие приме.би, в том числе кислород, Если, пРоцесс очистки газообразного метана

Проводят при 90бК, давление метана должно быть меньше 79,55 мм рт. ст. и соответственно, если процесс очистки проводят при 96ОК, давление метана должно быть меньше 173,85 мм рт.ст.

Если же давление метана превысит дав" ление паров насыщения при данной тем- 5 пературе (например при температуре

96О К давление будет больше

173,85 мм рт. ст.), метан начнет сжижаться, жидкий метан заблокирует окна цеолитов и очистка метана станет невозможной.

П .р и м е р. Цеолит типа ИаА-6 отечественного производства с размерами окон 4А засыпают в адсорбертрубу из нержавеющей стали диаметром 30 мм, на входе и выходе .адсорбера располагают пористые стекла для удержания пыли. В системе имеются два термокомпрессора, охлаждение ко" торых жидким азотом позволяет соби"рать газ. Исходный газ содержится 40 в баллоне, и очищенный собирают в баллон.

Проводят первичную регенерацию цеолита.

После регенерации цеолитн охлаж- 45 дают (93 3), К и пропускают через них с скоростью около 1 м/мин. под давлением, меньшим насыщения, метан заводского производства, имеющий исходную чистоту около 10 Зэкв. 02

После однократного пропускания через адсорбер содержание электроотрицательных примесей в метане снижается до 5 ii10 9 экв. 0

Поскольку практически все примеси в метане злектроотрицательны, то можно сделать вывод, что предлагаемый способ Обеспечивает более, чем в 200 раз более глубокую очистку метана от примесей по сравнению с из- . вестным способом и в 10 — 105 раз по сравнению с промышленными способами.

Суммарное содержание электроотрицательных примесей в метане определяли с помощью электроннозахватного двухфазного детектора.

Использование предлагаемого способа обеспечивает сверх глубокую очистку метана в широких производственных масштабах и открывает возможность создания в ядерной физике жид" костных ионизационных камер на основе метана, содержащего в большом количестве водород, что необходимо для ряда экспериментов.

Способ очистки метана от п жмесей путем пропускания газообразного метана через синтетические цеолиты, отличающийся тем, что,с целью увеличения степени очистки, в качестве синтетического цеолита используют цеолит типа NaA, a процесс ведут при 90-96о к под давлением, меньшим давления паров насыщения.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. R.É. И1пдау et а). i.Chem Phys, 54, 3112, 1971.

2. Кауль A.Ë.,Pèçåíôåëüä Ф.С.

Очистка газа. 1962, с.318.