Способ очистки газов от меркаптанов Советский патент 1990 года по МПК B01D53/48 

Изобретение относится к процессам очистки газов от меркаптанов путем их химического превращения и может найти свое применение в химической промышленности.

Цель изобретения - увеличение срока службы адсорбента.

Способ реализуется следующим образом.

Пример 1. При работе на установке обрабатывают промышленный природный газ, содержащий 150 об.м.д. метилмеркаптана, 50 об.м.д. пропил- меркаптана, 5 м.д. сероводорода и 2000 м.д. углеводородов Cf-Cj.

Для этой обработки каждый из двух реакторов установки содержит 6,5 м3 адсорбента в виде шариков диаметром приблизительно 5 мм, состоящих из глинозема, пропитанного в качестве активного оксида металла 10 вес.% оксида меди (II), причем удельная поверхность указанного адсорбента составляет приблизительно 190 м2/г. Динамическая адсорбционная способность нового адсорбента соответствует адсорбции количества сернистых соединений типа меркаптанов, составляющего в пересчете на серу 3,5 г на 100 г адсорбента.

сл

$

хо

-ч

СП

Реакторы работают попеременно в цикле адсорбции и в цикле регенерации при следующих конкретных рабочих условиях,Цикл адсорбции. Подлежащий обработке газ, поступающий по трубе в реактор, находящийся на стадии ад сорбции имеет параметры: расход 41667 норм.м3/Ч давление 70 бар, температура адсорб- ции 30°С продолжительность цикла адсорбции 12 чс Цикл регенерации; Фаза декомпрессии: продолжительность 15 мин; скорость декомпресии 5 бар/мин;1 продувка подлежащего регенерации ад- сорбента горячим инертным газом: расход продувочного газа 3850 норм,мэ/ч, температура продувочного газа на вы- - ходе из печи 350°С9 продолжительность продувки 4 ч 45 мин,, спуск газа через клапан 100 , инжекция азота через клапан 100 норм«м/ч; повторное окисление адсорбента: продолжительность 2 ч, температура газа повторно. го окисления на выходе из печи 350°CS содержание кислорода в газе для повторного окисления 1 об.%; охлаждение повторно окисленного адсорбента: продолжительность 4 ч 45 мин, , расход охлаждающего газа 3850 норм„м3 /ч, температура охлаждающего газа 30°Cj рекомпрессия охлажденного регенерированного реактора очищенным газом: продолжительность 15 мин, скорость реком прессии 5 бар/мин.

В очищенном газе, общее содержание сернистых соединений ниже 10 об„м.д.

После 150 циклов адсорбции и регенерации динамическая адсорбционная способность регенерированного адсорбента практически все еще равна дина- мической адсорбционной способности нового адсорбента.

Пример 2, При работе на установке обрабатывают промышленный природный газ, содержащий 52 об.м . Д. ме- тилмеркаптана, 18 об,м.д, пропилмер каптана, 5 м.д. сероводорода и 2000 м.д. углеводородов .

Для этой обработки каждый из двух реакторов установки содержит 1,5 т адсорбента, идентичного тому, который применен в примере 1,

Реакторы работают попеременно в v цикле адсорбции и в цикле регенерации при следующих конкретных рабочих условиях. Цикл абсорбции. Подлежащий обработке газ, поступающий по трубе в реактор, находящийся на стадии адсорбции имеет параметры: расход 41667 норм.м3/ч, давление 70 бар, температура адсорбции 30 С. продолжительность цикла адсорбции 12 ч.

Цикл регенерации. Фаза декомпрессии: продолжительность 15 мин, скорость декомпрессии 5 бар/мин; продувка подлежащего регенерации адсорбента горячим инертным газом: расход продувочного газа 1500 норм.м3/ч, температура продувочного газа на выходе из подогревателя 350°С, продолжительность продувки 3 4J повторное окисление адсорбента: продолжительность 2 ч, температура газа для повторного окисления на выходе из подогревателя , содержание кислород в газе для повторного окисления 1,5 o6.%j охлаждение повторно окисленного адсорбента: продолжительност 6,5 ч расход охлаждающего газа 750 норм „м3 /ч, температура охлаждающего газа, поступающего по трубе 30° рекомпрессия охлажденного регенерированного реактора очищенным газом; продолжительность 15 мин, скорость рекомпрессии 5 бар/мин.

В очищенном газе общее содержание серы ниже 2 кг/норм.м3,

Пример 3. При работе на установке обрабатывают промышленный природный газ, содержащий 52 об.м.д. метилмеркаптана, 18 об.м.д. пропил-меркаптана,, 5 м.д, сероводорода и 2000 м.д. углеводородов ,

Для этой обработки каждый из трех реакторов установки содержит 1,5 т адсорбента, идентичного адсорбенту, примененному в примере 1,

Реакторы работают последовательно в цикле адсорбции, в цикле регенерации и в цикле охлаждения при следующих конкретных рабочих условиях.

Цикл адсорбции.

Подлежащий обработке газ, поступающий по трубе в реактор, находящийся на стадии адсорбции,имеет параметры: расход 41667 норм.м3/ч; давление 70 бар; температура адсорбции 306С{ продолжительность цикла адсорбции 12 ч.

Цикл регенерации. Фаза декомпрессии: продолжительность 1 ч} скорость декомпрессии 1,15 бар/мин; продувка подлежащего регенерации адсорбента горячим инертным газом с регенерации расход продувочного газа 750 норм.м3 температура продувочного газа на выходе из печи продолжительность продувки 6 ч; повторное окисление адсорбента; продолжительность 4 ч; температура газа для повторного окисления на выходе из подогревателя содержание кислорода в газе для повторного окисления 1 об.%; рекомпрес- сия регенерированного реактора очищенным газом;продолжительность 1 ч, скорость рекомпрессии 1,15 бар/мин.

Цикл охлаждения.

Охлаждение повторно окисленного адсорбента: продолжительность 12 ч$ расход охлаждающего газа 750 норм.м3 / температура охлаждающего газа на вхо де в трубу 30°С.

1582975

0

5

гревателя 450°С и при длительности продувки указанным газом повторного окисления 1,5 ч при этом остальные рабочие условия соответствовали условиям примера 2.

Очищенный газ, содержал общую концентрацию серы менее 1,8 кг/норм.м3.

При проведении способа очистки газа по известному способу происходит накапливание сернистых соединений в порах адсорбента, что вызывает быструю потерю активности адсорбента и снижение срока его службы.

Формула изобретения

Изобретение относится к процессам очистки газов от меркаптанов путем их химического превращения и может найти применение в химической промышленности. Цель изобретения - увеличение срока службы адсорбента. Для осуществления способа очистки газа от меркаптанов, включающего их адсорбцию оксидом металла, нанесенным на твердый пористый носитель при температуре ниже 100°С с последующей термической регенерацией адсорбента и его охлаждением регенерацию осуществляют в две ступени, причем на первой адсорбент продувают инертным газом при 350°С, а на второй - кислородосодержащим газом с содержанием кислорода 1 - 1,5 об.% при 300 - 450°С с последующей продувкой слоя инертным газом до полного удаления кислорода. При этом в качестве адсорбента используют оксид меди (П), нанесенный на глинозем. Срок службы адсорбента составляет 150 циклов сорбции-десорбции при сохранении высокой эффективности очистки. 1 з.п. ф-лы.

В очищенном газе общее содержание серы менее 2 кг/норм.м3.

пористый носитель при температуре ни100°

ловиях примера 3 с использованием . температуры адсорбции 40°С, темпераже с последующей термической регенерацией адсорбента и его охлаж- . дением, отличающийся тем

туры инертного продувочного газа на выходе из печи 300°С, при длительности продувки указанным газом 7 ч, с температурой газа повторного окисления на выходе из печи 300°С и с температурой охлаждающего газа 40 С, при этом остальные рабочие условия соот- ветствуют условиям примера 3.

Очищенный газ содержал общую концентрацию серы ниже 2 мг/норм.м3.

Пример 5. Действовали в условиях примера 2 с использованием тем пературы продувочного инертного газа на выходе из нагревателя 450 С, при длительности продувки указанным инерт ным газом 2,5 ч, с температурой газа повторного окисления на выходе из на100°

же с последующей термической регенерацией адсорбента и его охлаж- дением, отличающийся тем,

что, с целью увеличения срока службы адсорбента, регенерацию осуществляют в две ступени, причем на первой адсорбент продувают инертным газом при 300-450 С, а на второй - кислородсодержащим газом с содержанием кислорода 1-1,5 об.7, при 300-450 С с после- дующей продувкой слоя инертным газом до полного удаления кислорода.

I

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве адсорбента используют оксид меди (II), нанесенный на глинозем.