Катализатор-поглотитель для очистки газа от сернистых соединений Советский патент 1980 года по МПК B01J23/889 B01J23/80 B01J23/86 

(54) КАТАЛИЗАТОР-ПОГЛОТИТЕЛЬ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к катализаторам- поглотителям для очистки технологических газов от сернистых соединений с одновременным гидрированием и поглощением сернистых соединений. Известен иизкотемпературньш катали- затор-т-поглотитель для тонкой очистки газа от iCS ,COS , меркаптанов, который представляет собой смесь окислов цинка и меди при весовом соотношении 2 цО- CuO -9:1. Сероемкость известного катализатора-поглотителя при 2ED28О С объемной скорости 80О-1ООО ч на газе, содержащем 8-35 мг $ на составляет 2О-25% l. Известен также ка1агшзатор для обес серивания газов с одновременной адсорбцией сероводорода, содержащий в качестве добавок окислы меди и молибдена в количестве от 0,5 до 18 вес.%. При очистке на катализаторе бензиновой фрак ции, содержащей О,О2% % при 370 С остаточное содержание серы в продукте составляет О,ООО1% 2 Ближайшим решением по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор-поглотитель для очистки газа от сернистых соединений, включающий окислы меди, цинка, марганца , хрома, р -ч. алюминия, магния L3J. Катализатор содержит компоненты, вес.%: Окись меди Окись .цинка Охись марганца Окись хрома Окись алюминия 2,0 магния Графит Остальное. Известный катализатор получают путем смещения окисей, карбонатов или гидроокисей цинка, хрома и меди при молекулярном соотношении :СГ2.0 50:1-1:10, :CuO -20:1-1:15 в присутствии воды с последующей сушкой формованием, прокаливанием и восстанов- ле}шем катализатора. С целью улучшения свойств в состав катализатора вводят 3-7 промотирующие добавки, например марганца, магния, алюминия, Этот катализатор, имеет существенные недостатки-. Вследствие неразвитой удельной поверхности, крупнокристаллической структуры и малого содержания активных добавок катализатор обладает невысокой активностью - сероем7тостью, и начинает работать при 250 С, Например при ЗОО С катализатор имеет сероемкость по сероводороду 33,5%. Целью предлагаемого изобретения является повьодЬние активности катализатора. Указанная цель достигается тем, что катализатор-поглотительi для очистки газа от сернистых соединений, включающий о1сислы меди, цинка и марганца, содеряшт указанные компоненты в- еле- соотношении (вес.%): Oraicb меди13-15 Двуокись марганца 13-40 Окись цинкаОстальное. Согласно предложению полученные путем растворения металлов, окисей или гидроокисей меди и 1шнка в аммиачнокарбонатных растворах, содержащих 150- 2ОО г/л аммиака и 80-120 г/л углекис лоты, аммиакаты смешивают в нужном соотношении и нагревают в герметически закрытом аппарате с .паровой рубашкой до 90-95®С. При этом происходит разложе ше аммиачных комплексов и выпаде ние в осадок основных карбонатов, Выделяющиеся при разложении и угле1ШСЛЫЙ газ направляют на абсорбцию для получения аммиачнокарбонатных растворов меди и цинка. После проведения осаждения на 7О-75% (содержание амми ака .в растворе достигает г/л) в полученную суспензию вводят карбонат марганца в 7соличестве от 13 до 40%, в пересчете на окислы. Суспензию упаривают до .влажности ЗО-4-О%, сушат при 110-130С и прокаливают при 350 . Катализа торную массу подвергают формовке с добавлением связующих или таблетированию с добавлением графита. Готовый катализатор содержит, вес.% СиО-.13-15, Мп( 13-40, остальное -inO . Предлагаемые катализаторы позволяю повысить сероемкость образцов за счет изменения количественного содержания компонентов в системе. Так при катализатор, npi-п отовленный по описанию имеет сероемкость по сероводороду при ЗООЯс 45%, а по прототипу при и тех же. УСЛОВ1ШХ - 33,5%. I4В табл. 1 представлены данные по зависимости сероемкости поглотителей от температуры очистки. Таблица I Из приведенных, в табл. I данных видно, что сероемкость настоящего катализатора-поглотителя составляет при 2ОО°С 39,6%, а известного 22,О%. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Прим ер 1. (АМП-5) .в отдельных емкостях готовят аммиачнокарбонатные растворы меди и цинка, содержашле 2ОО г/л аммиака, 12О г/л углекислоты и 15О г/л окислов металлов. В герметически закрытый аппарат-осадитель с мешалкой и паровой рубаогкой заливают 0,9 л или 1,08 кг медноаммиачнокарбонатного и 4,8 л или 5,76 кг цинкаммиачнокарбонатного растворов, полученную смесь нагревают до 90-95 С и выдерживают при постоянном перемешивании в течение 2-3 ч, Выделяющиеся приразложении комплексов и упаривании пары воды, аммиака и тлекислого газа отсасываются ,вакуут лнасосом и направляют на улавливание для повторного многократного использования в санитарный скруббер-поглотигель. При достижении концентрации аммиазса в растворе 6О г/л в полу- ченнузо суспензию вводят 0,21 кг карбоната марганца. Процесс упаривания ведут до тех пор, пока соотношение Т:Ж не будет равно 2:2, после чего суспензию сливают в обогреваемый смеситель, где пульпу продолжают упаривать до 40%-ной влажности. Затем осещок подвергают сушке при 11О-120 С в течение 2-3 ч и прокаливанию при 380-370 С в течение 4-5 ч. После добавления графита иЛи связующих контатную массу таблетируют или формуют. Готовый катализатор содержит, вес.%-. Окись меди 13,3 Двуокись марганца13,0 Окись цинкаОстальное. Пример2.В аппарат-осадитель подают 0,91 л или 1,1 кг медноаммиачнокарбонатного и 4,0 л или 4,8 кг цинкаммиачнокарбонатного растворов, пр готовленных, нагретых и частично осажденных по примеру 1, В попученную суспензию вводят 0,33 кг карбоната мар ганца. Дальнейшие операции упаривания, сушки, прокаливания и формовки ведут по примеру I. Готовый катализатор содержит вес.%: CuO - 14,5 MnOi - 24,6 ZrtO СХ:тальное. Пример З.В аппарат-осадитель подают 1,0 л или 1,2 кг медноаммиачнокарбонатного и 3,О л или 3,6 кг цинСероемкость и химический со каммиачнокарбонатного растворов, приготовленных, нагретых и jacтJrчнo осажденных по примеру 1, В полученную суспензию вводят 0,53 кг карбоната марганца. Дальнейшие операции упаривания, сушки,.прокаливания и габлетирова-. нкя ведут по примеру I. Готовый катллизатор содержит, вес.% CuO-l5,O ,8 ZnO - Остальное. Химический состав и сероемкость, определенная по сероводороду импульскохроматографическим методом до момента полного насьпдения катализаторов, по приведенным примерам и прототипу приведены в табл.2. таблица 2 олученных катализаторов