СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА Российский патент 1994 года по МПК B01D53/14 C01B17/04 

Изобретение относится к очистке газа от сероводорода и может быть использовано в нефтяной и газовой, нефтеперерабатывающей и химической отраслях промышленности.

Известен способ очистки газов от сероводорода, включающий промывку их щелочным раствором комплекса железа (III) с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА) с образованием элементарной серы с последующей регенерацией отработанного раствора воздухом.

Недостатком способа является образование, наряду с элементарной серой, других продуктов окисления сероводорода, например тиосульфатов, что приводит к изменению свойств окислительного раствора. Следует отметить, что по мере накопления этих продуктов окисления сероводорода появляется необходимость их вывода из рабочего раствора.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ очистки газов от сероводорода путем абсорбции исходным окислительным раствором, содержащим комплексную соль железа (III) с этилендиаминтетрауксусной кислотой, взятых в мольном отношении лиганд: железо не менее 1,1, с последующей регенерацией продувкой воздухом и добавлением этилендиаминтетрауксусной кислоты в абсорбент, причем этилендиаминтетрауксусную кислоту в абсорбент добавляют в количестве, обеспечивающем мольное отношение добавляемого лиганда к железу, равное 0,5-0,8, и абсорбцию ведут при 10-20%-ном избытке комплексной соли к стехиометрическому количеству сероводорода.

Недостатком способа является низкая селективность реакции окисления сероводорода до серы.

Цель изобретения - повышение селективности реакции окисления сероводорода до серы при сохранении степени очистки газов на высоком уровне.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки газа от сероводорода путем абсорбции исходным окислительным раствором, содержащим комплексную соль железа с этилендиаминтетрауксусной кислотой, взятых в молярном отношении лиганда к железу не менее 1,1, с последующей регенерацией продувкой воздухом в окислительный раствор добавляют серную кислоту в количестве, обеспечивающем достижение рН 2,0-2,5;
очистке подвергают газ, содержащий, об.%: метан 40-65, этан 15-30, пропан 9-15, н-бутан 2-7, изо-бутан 1-3, н-пентан 0,2-1,0, изо-пентан 0,2-1,0, гексаны 0,1-1,0, азот 0,3-4,0;
углеводородный газ, содержащий углекислый газ;
углекислый газ.

Изобретение поясняется примерами.

П р и м е р 1. Известный способ (по прототипу) испытывают на лабораторной установке для очистки газа. Абсорбент - раствор комплекса сульфата железа (III) с динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислотой концентрацией 0,2 мас.%. Отношение лиганда к железу составляет 1,1 - 1,5 моль/моль железа. Абсорбент подают в абсорбционную колонку диаметром 30 мм и высотой абсорбционной зоны 150 мм. Расход абсорбента 5,5 л/ч. Расход очищаемого газа 600 л/ч. Состав очищаемого газа: сероводород 6,6 об.%, метан - остальное. После окисления сероводорода раствор выводится из абсорбционной колонки и направляется на фильтр для отделения образующей серы. Затем абсорбент регенерируется продувкой воздуха в отдельной барботажной колонке и насосом подается на очистку газа.

В опытах определяют содержание сероводорода в очищаемом и очищенном газе по ГОСТу 22387.2-83, концентрацию железа - объемным методом (бихроматометрией с индикатором дифениламином), состав очищаемого газа (метан, этан, пропан, н-бутан, изо-бутан, н-пентан, гексаны, азот) - хроматографическим методом по ГОСТу 14920-79, содержание углекислого газа - хроматографическим методом, количество образующейся серы - весовым методом, рН абсорбента - потенциометрическим методом со стеклянным индикаторным электродом.

Известный способ испытывали без добавления серной кислоты при рН 8,0-9,0. Из данных, представленных в таблице, видно, что селективность процесса окисления сероводорода до серы низкая и составляет менее 75%.

Приведенная методика является общей для известного и предлагаемого способов очистки газов.

П р и м е р 2. Предлагаемый способ выполняется аналогично примеру 1, но при добавлении в исходный абсорбент серной кислоты в количестве, обеспечивающем рН абсорбента 2,0-2,5 и запредельные количества.

Как видно из таблицы, селективность реакции окисления сероводорода до серы по мере снижения рН повышается и при достижении рН 2,0 - 2,5 достигается 99% . Дальнейшее понижение рН (менее 2,0) позволяет добиться высокой селективности, но требует затрат большого количества серной кислоты.

Остальные примеры (3, 4 и 5) выполнены аналогично примеру 2 и отличаются составом очищаемого газа. Полученные результаты представлены в таблице.

Таким образом, селективность процесса окисления сероводорода до серы в заявляемом способе повышается, по сравнению с прототипом, от 75 до 99% за счет обеспечения рН 2,0-2,5 в исходном окислительном абсорбенте путем добавления серной кислоты. Степень очистки газа от сероводорода по предлагаемому способу остается на высоком уровне.

Изобретение может быть использовано в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей и химической отраслях промышленности. Способ заключается в том, что очищаемый газ контактируют с окислительным раствором, содержащим комплексную соль железа, с этилендиаминтетрауксусной кислотой, взятых в молярном отношении лигаида к железу не менее 1,1, и последующей регенерацией раствора продувкой воздухом. При этом в исходный раствор вводят серную кислоту в количестве, обеспечивающем pH 2,0 - 2,5. Способ обеспечивает 99%-ную селективность окисления сероводорода до элементарной серы. 1 табл.

СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА, включающий окисление его раствором, содержащим комплексную соль железа с этилендиаминтетрауксусной кислотой, взятых в молярном отношении лиганда к железу не менее 1, 1, и последующую регенерацию раствора продувкой воздухом, отличающийся тем, что , с целью повышения селективности окисления сероводорода до элементарной серы при сохранении высокой степени очистки, в исходный раствор вводят серную кислоту в количестве, обеспечивающем pH 2,0 - 2,5.