Способ очистки газа от сероводорода и меркаптанов Советский патент 1984 года по МПК B01D53/02 

со

00 со

Изобретение касается способов адсорбционного удаления сероводорода и/или алкилмеркаптанов из содержащих их газов (адкилмеркаптаны могут быть метил-J этил-J н-пропилги н-бутилмеркаптанами) и особенно эффективно д{ля удаления указанных соединений серы из природных газов.

Известно, что сероводород и органические соединения серы можно удалять из газов путем их адсорблдаи на молекулярных ситах, причем адсорбция проводится не менее чем в двзгх последовательно установленных и заполненных цеолитами типов 4А или 5А или 13Х адсорберах, причем последний адсорбер, термически десорбированный в предыдущем цикле, охлаждается при помощи очищенного газа (патент ГДР № 80797, кл. 26 d 13/10, 1971).

Недостаток этого способа состоит в большом расходе дорогостоящих молекулярных сит, полная десорбция которых требует, кроме того, длительного периодавремени.

Известен способ очистки газов от сероводорода путем адсорбции на цеолите, предварительно обработанном раствором хлор.ида аммония, патент СССР № 490488, кл. ВОЮ 53/02,1976).

Недостатки способа состоят в неполном удалении сероводорода из газов, а также в высокой стоимости цеолитов

Цель изобретения - сокращение длительности десорбции и удешевление процесса.

Поставленная цель достигается согласнсГ способу очистки газа от сероводорода и меркаптанов путем адсорбции на цеолитах при температуре ниже 373 К с последующей десорбцией при температуре вьппе , в котором адсорбцию осуществляют на щелочно-земельных цеолитах типа А, предварительно насыщенных при температуре 573-673°К нормальными парафинами, а затем обработанных аммиаком и/или водой, или содержащими ее газами, или водными растворами солей щелЬчно-земельных металлов при температуре 373®К.

При этом в качестве растворов солей используют растворы сульфатов, хлоридов, нитратов или ацетатов магния и/или кальция.

Подготовленные таким образом.цеолитные молекулярные сита,,образуются неизбежно при адсорбционной депарафинизации, например, дизельного топлива, если при этом осуществляется адсорбция в присутствии соответствующих цеолитных молекулярных сит и десорбция аммиаком. Молекулярные сита, обработанные в процессе депарафинизации и поэтому выгруженные и. в основном, больше не использующиеся, можно использовать для предлагаемого способа. В случае использования таких отходов молекулярных сит адсорбент недорогой, вследствие чего предлагаемый способ экономически особенно выгоден.

Выгодно проводить циклический процесс адсорбции-десорбции на цеолитных молекулярных типа А, содержащих магний и/или кальций, заполненных сначала нормальными парафинами при температуре в пределах 573 и 673.К, а потом обработанных аммиаком, а также при необходимости при температуре ниже 373 К водой, содержащими ее газами или водными растворами щелочно-земельных солей.

Ппи этбм оказалось целесообразным использовать в качестве водных растворов щелочно-земельных солей растворы сульфатов, хлоридов, нитратов или ацетатов магния и/или кальция.

г

Пример 1. Адсорбционная колонка длиной 500 мм и с внутренним диаметром 20 мм.заполняется 150 мл магнийсодержащего цеолитного молекулярного сита типа 5А, имеющего зернистость от 1,2 до 1,6 мм, обезвоживается в течение 6 ч при . После этого при 653°К и при нормальном давлении подается смесь углеводородов в пределах кипения от 453 до и с содержанием нормальньЬс парафинов 21,4 об.% вместе с водородом в качестве газоносителя сверху вниз на молекулярное сито. После последующей десорбции нормальных парафинов аммиаком при и при нормальном давлении молекулярное сито выгружается.

10 г подготовленного таким образом магнийсодержащего молекулярного сита заполняют стеклянную колонку с внутренним диаметром 8 мм и длиной 200 мм. Потом подают 20 л/ч газовой смеси из метана и азота, содержащей 3,3 мг сероводорода на литр, до тех пор на молекулярное сито при 298°К, пока концентрация сероводорода не превысит 5 ррт на выходе из колонки. Еслидостигается этот момент, называемый проскоком сероводорода, то молекулярное сито обрабатывается при и нормальном давлении 2 л/ч газовой смесью из метана и азота в течение 3 ч до полной десорбции сероводорода. Затем этот цикл адсорбции-десорбции повторяется еще десять раз.

Из количества сероводорода, адсорбированного до точки проскока, рассчитывается емкость проскока (К) Она составляет 5,8 мас.%.

Пример 2. Предварительная подготовка и процесс адсорбции-десорбции аналоги гны примеру i, но в качестве адсорбента применяется кальцийсодержащее цеолитное молекуляр. нов сито типа 5А. Емкость проскока составляет 6,3 мас.%. . Пример 3. Предварительная подготовка и процесс адсорбции-десорбции аналогичны примеру 1, но в . качестве адсорбента применяются магнийсодержащее и кальцийсодержащее цеолитное молекулярное сито типа 5А. Емкость проскока составляет 6,4 мас.%

Пример 4. Адсорбционная колонка длиной 500 мм и с внутренним диаметром 20 мм заполняется 150 мм магнийсодержащего молекулярного сита типа 5А, выгруженного из промьшшеннбй установки депарафинизации, после чего оно уже имело достаточную адсорбционную способность для нормальных парафинов. Затем оно обрабатывается водой при 348 К и при нормальном давлении в течение 7 ч и обезвоживается в течение 6 ч при 7 23 К

10 г обработанного таким образом молекулярного сита заполняют стеклянную колонку с внутренним диаметром 8 мм и длиной 200 мм. Потом подается

20 л/ч газовой смеси из метана и азота, содержащей 1,1 мг на литр смеси из метил, этил-, н-пропил и н-бутилмеркаптанов, до тех пор на молекулярное . сито, пока концентрация меркаптанов не превысит 5 ррт на выходе из колонки. После того обрабатывают молекулярное сито 2 л/ч смесью из метана и азота при 643 К и нормальном давлении до полной десорбции меркаптанов в течение 3 ч. Этот цикл адсорбциидесорбции повторяется затем еще десять раз. Емкость проскока составляет 5,О мае.%..

Пример 5. Способ предварительной подготовки аналогичен примеру 4. В отличие от примера исполнения проводится обработка 5%-ным раствором нитрата магния.

10 г обработанного таким образом молекулярного сита зайолняют стеклянную колонку с внутренним диаметрбм 8 мм и длиной 200 мм. Затем подается 20 л/ч газовой смеси из метана и азо7 та, содержащей 1,4 мг на литр сероводорода и 1,8 мг смеси из метил-, этил-, н-пропил- и н-бутилмеркйптанов до тех пор на молекулярное сито, пока концентрация соединений серы не превысит 5 ррт на выходе из колонки. После этого молекулярное сито обрабатывается в течение 3ч при 643К и нормальном давлении 2 л/ч газовой смесью метана и азота до полной десорбции соединений серы. Затем этот цикл адсорбции-десорбции повторяется еще десять раз. Емкость проскока составляет 6,1 мас.%.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Гер-г манской Демократической Республики.

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА И МЕРКАПТАНОВ путем адсорбции на цеолитах при температуре ниже с последующей десорбцией при температуре выше 473, отличающий с я тем, что, с целью сокращения длительности десорбции и удешевления процесса, адсорбцию осуществляют на. щелочноземельных цеолитах типа А, предварительно насьщенных при температуре 573-673°К нормальными парафинами a затем обработанных аммиаком и/или водой, или содержащими ее газами, или водными pacTBdpaMH солей щелочноземельнь1х металлов при температуре 373. 2. Способ по п. 1,отличающий с я тем, что в качестве раст@ воров солей используют растворы сульфатов, хлоридов, нитратов или ацетатов магния и/нпи кальция.