Адсорбент для очистки газа от сернистых соединений Советский патент 1989 года по МПК B01D53/02 

Изобретение касается применения адсорбента для очистки газа от сернистых соединений, например меркаптанов и/или сероводорода, и может быть использовано в нефтяной, газовой и нефтехимической промьшшенности.

Целью изобретения является увеличение динамической емкости цеолита по сернистым соединениям.

Предлагаемый адсорбент готовят де- катионированием массы цеолита ЦВМ однонормальной серной кислотой при 20-30 С, в результате чего происходит замена катионов натрия ионами водорода, причем кислотную обработку проводят так, чтобы доля обмена была

0,05-0,5, г.е. содержание водорода в модифицированном образце 0,1-1,1 мас.%,: Продолжительность одной кислотной заливки 3 ч, количество заливок изменяется от 1 до 4.

После кислотной обработки образец отмывают дистиллированной водой. Предлагаемый адсорбент - цеолит НЦВМ - получают на основе цеолита ЦВМ, характеризующегося содержанием ,равным 2,1 мас.% и сформованным с 20% трошковской глины.

Замена катионов Na на ионы Н при степени обмена 0,05-0,5 позволяет получить новые сорбенты с возрошей на

05

10-60% динамической емкостью по меркаптанам.

Пример 1. Для модифицирования образца навеску цеолита ЦВМ в виде гранул диаметром 2 мм помещают в круг- лодонную колбу и заливают 1 н.раствором серной кислоты при соотношении г-экв ионов водорода в растворе кислоцеионов натрия в навеске равном 0,5 и при 20-30 с ведут

ты к г-экв олита,

интенсивное перемешивание смеси. Продолжительность такой кислотной обра- боч ки образца (один цикл) составляет 3 ч. Затем раствор кислоты сливают, а цеоашт промывают дистиллированной водой от остатков серной кислоты, его в течение 8 ч при 60-80 С

(1C 4 1

высушивают

3 ч при 95-100°С.

Полученную таким образом водородную форму цеолита (НЦВМ - 0,5) размельчают, отбирают фракцию О,5-1,О мм и загружают в адсорбер высотой 250 мм и диаметром 1 1 мм (вьюота слоя 65 мм) При атмосферном давлении и температу- ре 320 С в течение 3 ч проводят акти- ваи;ию адсорбента в токе азота, затем адсорбер заглушают. На охлажденный до 25-30 С адсорбент подают смесь N -CjHjSH с объемной скоростью 1,425 л/мин при атмосферном давлении и температуре 25-30°С. Содержание лилмеркаптана в газовом потоке 2 г/м . Линейная скорость газа в свбодном сечении адсорбера 0,25 м/с. Опыт ведут до проскока C Hj-SH. За про скоковую концентрацию меркаптана принмают содержание его в газе, равное 36 мг/м, что соответствует допустимой концентрации RSH в очищенном rase Содержание этилмеркаптана в исходном и очищенном потоке определяют титри- метрически. По опытным данным рассчитывают величину динамической активности.

Характеристика модифицированного адсорбента приведена в табл. 1.

Пример 2. Получение водородной формы цеолита НЦВМ-1 осуществляют как в примере 1, с той разницей, что соотношение г-экв ионов водорода в растворе кислоты к г-зкв ионов натрия в навеске цеолита равно 1. Продолжительность кислотной обработки составляет 3 ч. Определение динамической активности модифицированного образца по этилмеркаптану осуществляют по пример у 1 .

Характеристика модифицированного образца (НЦВМ-1,0) приведена в табл.1

0

j

0

30

25 , 45

.

50

Пример 3. Водородную форму цеолита ЦВМ (НЦВМ-10) получают как в примере 1, но при соотношении г-экв ионов водорода в растворе кислоты к г-экв ионов натрия в навеске цеолита, равном десяти.

Цеапит подвергается четьрем циклам кислотной обработки ( ч). Определение динамической активности модифицированного цеолита по этилмеркаптану проводят по примеру 1.

Характеристика НЦВМ - 10 приведена в табл. 1.

Пример А. Образцы цеолитов NaX, ЦВМ, НЦВМ - 0,5, НЦВМ - 1,0, НЦВМ - 3,0, НЦВМ - 5,0 и НЦВМ - 10 измельчают до фракции 0,5-1,0 мм и загружают в адсорбер диаметром 11 мм, высота слоя засыпки 65 мм. При атмосферном давлении и температуре 320°С в течение 3 ч проводят активацию адсорбента в токе азота, затем адсорбер заглушают.

На охлажденный до 25-30°С адсорбер подают газовую смесь, содержащую сероводород с объемной скоростью 1,425 л/мин при атмосферном давлении и температуре 25-30 С, Содержание сероводорода в газовом потоке ,1 об.% (,5 г/м ). Линейная скорость газа в свободном сечении адсорбера составляет 0,25 м/с. Опыт ведут до проскока сероводорода. За проскоковую концентрацию сероводорода принимают содержание его в газе, равное 20 мг/нм, что соответствует допустимой концентра- сероводорода в очищенном газе. Со- .держание сероводорода в исходном и очищенном потоке определяют титримет- рически. По экспериментальным данным рассчитьшают величину динамической активности.

Результаты эксперимента для каждого из испытанных образцов приведены в табл. 2.

Формула изобретения

Адсорбент для очистки газа от сернистых соединений на основе цеолита, отличающийся тем, что, с целью повьшения его динамической емкости, в качестве цеолита он содержит цеолит ЦВМ, который дополнительно включает водород, вводимый декатини- рованйем, при следующем соотношении компонентов, iac.%:

Водород0,1-1,1

Цеолит ЦВМОстальное

Таблица 1

Изобретение касается применения адсорбента для очистки газов от сернистых соединений, например меркаптанов и/или сероводорода, и может быть использовано в нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности. Применение в качестве адсорбента в процессах очистки газов водородной формы цеолита НЦВМ благодаря повышенной динамической емкости по сернистым соединениям значительно улучшает технико-экономические показатели процесса, так как в связи с уменьшением загрузки сорбента уменьшаются размеры или количество адсорберов и основного оборудования, следовательно снижается металлоемкость оборудования. 2 табл.

Таблица 2