Способ очистки газов и жидких углеводородов от сернистых соединений Советский патент 1987 года по МПК C07C7/13 C10G25/03 

Изобретение относится к способам очистки углеводородных газов, парафиновых углеводородов или прямогонной бензиновой фракции от сероорганичес- ких соединений, а именно от сульфидо и меркаптанов, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической промьппленности.

Цель изобретения - повьшение степени очистки углеводородного сырья от сернистых соединений.

Пример 1. В колбу загружают исходную опоку и 5%-ный раствор гид- роксида натрия (NaOH) в соотношении 1:10, обработку проводят при кипении .раствора в течение 2 ч. Затем опоку отмывают до нейтральной реакции водой, высушивают на водяной бане до воздушно-сухого состояния.

В колбу загружают опоку, обработанную щелочью, и 1 н. раствор хлорида железа в соотношении сорбент: :раствор 1:6. Активацию проводят при кипении раствора в течение 2 ч с последующим выдерживанием на воздухе в течение 2 сут. Затем сорбент отмывают от ионов С1 и высушивают на водяной бане до воздушно-сухого состояния. Полученный адсорбент подвергают термообработке при 200-300 С.

Граничные значения содержания оксидов железа в щелочно-обработанной опоке указаны в табл. 1.

В колбу загружают 2 г активирован ной щелочью и хлоридом железа опоки и 50 мл н-гексана, содержащего этил- меркаптан. Смесь интенсивно перемешивают при комнатной температуре. Исходный и очищенный н-гексан анализируют на содержание меркаптановой серы методом потенциометрического титрования.

Результаты эксперимента приведены в Табл. 2.(.Для сравнения приведены данные по очистке н-гексана от этил- меркаптана в описанных условиях опокой исходной, опокой, активированной хлоридом железа, и опокой, активированной гидроксидом натрия).

Процесс очистки газов .и жидких углеводородов от сернистых соединений проводят при давлении 0- 24 атм, температура активации опоки 200-300 с.

П р им ер 2. Способ осуществляю аналогично примеру 1с той лишь разницей, что в колбу загружают 2 г ак- тивировйнной щелочью и хлоридом желе

5

0

5

0

5 д натрия),

за опоки и 50 мл н-гексана, содержащего диметилсульфид. Смесь интенсивно перемешивают при комнатной температуре . Исходный и очищенный н-гексан анализируют на содержание сульфидной серы методом потенциометрического титрования.

Результаты эксперимента приведены в табл. 2 (для сравнения приведены данные по очистке н-гексана от диме- тилсульфида в описанных условиях опокой исходной, опокой, активированной хлоридом железа, и опокой, активированной гидроксидом натрия).

П р и м е р 3. Способ осуществляют по примеру 1, но в колбу загружают 2 г активированной щелочью и хлоридом железа опоки и 50 мл прямогонного бензина, содержащего сульфидную, мер- |Каптановую и дисульфидную серу. Смесь интенсивно перемешивают при комнат- ,ной температуре.

Исходный и очищенный прямогонный бензин анализируют на содержание сульфидной, меркаптановой и дисуль- фидной серы методом потенциометриче- ского титрования.

Результаты эксперимента приведены в табл. 3 (для сравнения приведены данные по очистке прямогонного бензина от сероорганических соединений в описанных условиях опокой исходной, опокой, активированной хлоридом желе- за, опокой, активированной гидрокси40

45

35 д натрия),

Анализ степени очистки парафиновых углеводородов или прямогонной бензиновой фракции от сероорганических соединений показал, что эффект, получающийся в предлагаемом способе очистки газов и жидких углеводородов от сернистых соединений с использованием опоки после щелочно-солевой обработ ки, значительно вьш1е (степень очистки повьш1ается в 3,8 раза для меркаптанов .и в 2 раза для сульфидов) по срав нению с известным способом. I

Опоку с большим содержанием окси50 дов железа (15,88 мас.%) по сравнению с однократно отработанной опокой (14,69 мае,%) получают путем двухкратной ее обработки 1 н. раствором хлорида железа. Оптимальность содержания

55 оксидов железа в опоке в предлагаемом способе обосновывается тем, что при однократной обработке опоки 1н. раствором хлорида железа получают опоку с содержанием оксидов железа 14,69%

и максимальной степенью очистки от меркаптанов и сульфидов (соответственно 100 и 50%), двухкратная обработка тем же раствором соли приводит к увеличению содержания оксидов желе- с за в опоке до 15,58%, к снижению активности образца (степень очистки соответственно 84,61% и 46,87%, что является допустимым).

5

Исходя из приведенных данных, оптимальным содержанием оксидов железа в опоке является 14,69-15,58 мас.%.

П р и м е р 4. Природный газ, содержащий 300-500 мг/м меркаптановой серы и 20-50 мг/м сероводорода, со скоростью 3 (расход газа определяют по реометру и газовому счетчику) подают в адсорбер (диаметр 31,4 мм, высота 400 мм), заполненный активированной опокой, подготовленной аналогично примеру 1. Высота слоя опоки в адсорбере 150 мм. Процесс адсорбции осуществляют при 20-50 0, давлении 49-50 кг/см. За проскоковую концентрацию принята концентрация по меркаптанам 36 мг/м , по сероводороду 10 мг/м . Исходный и очищенный газ

Способ очистки газов и жидких углеводородов от сернистых соединений путем адсорбции их опокой, активированной щелочью, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения сте

анализируют на содержание меркаптано- пени очистки, используют опоку, совой и сероводородной серы методом по- тенциометрического титрования.

держащую 14,69-15,58 мас.% оксида железа.

Неходкая

2,12 82,91 5,97 0,34 2,72 0,25 0,7U 1,20 0,29 1,33

Гидроксид

натрия

51-ный

Хлорид яелез (Fe ) tH.

Гидроксип На 52-ный н однократно ов- работакная I н, FeClj

Гидроксид Na 5Х-яый и двухкратно обработанная1 н. FeCl

2,94 68,12 12,04 0,74 4,5з 0,33 1,47 1,75 1,73 2,14 0,58

3,18

3,18 2.15 84,55 5,94 0,28 2,96 0,22 0,21 0,70 0,15 1,10 0,09

14,69

14,694,92 61,47 11,16 0,7314,32 0,37 0,60 1,45 0,43 7,36 0,50

15,58

15,58 4,06 62,15 10,02 0,70 15,13 0,45 0,54 1,53 0,62 2.80 0,49

с (О

0

15594

Результаты эксперимента приведены в табл. 4 (для сравнения приведены данные по очистке природного газа от меркаптановой серы и сероводорода в описанных условиях опокой исходной, .опокой, обработанной гидроксидом натрия, опокой, активированной хлоридом железа).

Данные табл. 4 показьгеают, что предлагаемый способ позволяет повысить емкость по меркаптановой сере в 3 раза по сравнению с известным. . Оптимальность содержания оксидов железа в опоке в предлагаемом способе 5 обосновьтается тем, что дальнейшее увеличение (больше 15,58 мас.%) количества оксидов железа в опоке нецелесообразно, так как приводит к блокированию активных центров, закрытию пор и резкому снижению степени очистки от серы.

Формула изобретения

Способ очистки газов и жидких углеводородов от сернистых соединений путем адсорбции их опокой, активированной щелочью, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения степени очистки, используют опоку, содержащую 14,69-15,58 мас.% оксида железа.

Таблица 1

Re об- Не об- 4,58 нару- нару- жено жено

5.8

Не об- 3,63 наруж«но

14,69

6,75

15,58

5,20

4,86

25,00 26,15 203

3,18. 28,12 41,54 205

9,20

11,02

40,62 75,38 141

43,02 80,0 194

14,69

50,00 100,0 219

Обработанная 5%-ным раствором гидро- ксида натрия и двухкратно обработанная 1н. раствором хлорида железа (Fe) .

15,58

46,87 84,61 208 0,417 0,692 51,0

Таблица2

0,403 0,468 43., 7

0,304 0,660 48,5

0,504 0,685 50,2

0,420 0,691 51,8

0,435 0,713 52,7

16,20

45,10 82,0

Обработанная 5%-ным раствором гидро- ксида натрия и двухкратно обработанная 2н. раствором хлорида железа ()

Исходная

16,75 2,97

45,10 80,0 185 0,390 0,680 50,8 18,75 23,08 130 0,345 0,612 32,0

Исходная 0,0840,081 3,57 0,060 0,2850,257 9,82 0,560 0,1500, 1,33 0,040

ОбраСотанЯ8Я 52-ньи

раствором

гидроксида

натрия 0,084 0,076 9,52 0,160 0,285 0,248 (2,98 0,740 0,150 0,145 3,33 0,100

Обравотаи- ная 1 н, раствором хлорида железа (Fe), содержащая оксиды же- аеза 3,18 мас.Х 0,084 0,074 11,90 0,200 0,285 0,23t 18,9 1,080 0,130 0,140 6,67 0,200

198

0,388 0,677

50,5

Обработан- на1Г-5Х-мьм раствором гидроксида натрия и однократно оСраво- танная 1 н. раствором хлорида железл (, содержащая

оксиды же-

леэа и,69масЛ 0,084 0,031 63,0 1,060 0.28S G.208 27,02 1,140 0,1500,130 13,33 0,400

Обработанная 5Х-ныи раствором гидрохснда натрия и двухкратно обработанная 1 и, раствором хлор1ша келеза (Fe),co- держацая оксиды железа 15,58мас.10,084 0,036 57,14 0,960 0,2850,214 24,91 1,420 0,1500,135 10,00 0,300

Исходная

500

Обработанная 50%-ным раствором гид- роксида натрия (известная)

Продолжение табл.3

Таблица4

0,11

50

0,00085

0,15

50

0,0043

Обработанная 1 и. раствором хлорида железа (Fe ), содержащая оксиды железа 3,18мас.%

Обработанная 5%-ным раствором гидро- ксида натрия и однократно обработанная 1 н. раствором хлорида железа (), содержащая оксиды железа 14,69 мас.%

Обработанная 5%-ным раствором гидро- ксида натрия и двухкратно обработанная 1 и. раствором хлорида железа (Fe), содержащая оксиды железа 15,58 мас.%

Редактор Н.Гунько

Составитель Р.Абдульманов

Техред Л.Олейник Корректор 0.Луговая

Заказ 7204/19Тираж 37/ Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0,17

50

0,0087

0,45

.50

0,098

0,40

50

0,080

Изобретение относится к способам очистки газов и жидких углеводородов от сернистых соединений и может быть использовано в нефтеперерабать)- вающей и нефтехимической промьпплен- ности. Целью изобретения является повышение степени очистки углеводородного сырья от сернистых соединений. Способ очистки газов и жидких углеводородов от сернистых соединений ведут адсорбцией их опокой, активированной щелочью и содержащей 14, мас.% оксида железа. Способ позволяет достигнуть степени очистки по диметилсульфиду до -50%, а по этилмеркаптану до 100 мас.%. 3 табл. С/) С