Способ очистки газа от сероокиси углерода Советский патент 1991 года по МПК B01D53/02 

1

(21)4781645/26

(22)11.01.90

(46) 23.12.91. Бюл. № 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа

(/2) Н.П.Морена, 3.К.Оленина, Ю.П.Ясьян и А.Ю.Аджиев (53) 66.074.3(088.8) (56) Oil and Gas Journal, 1979, v. 77, № 27/p. 106-108.

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРООКИСИ УГЛЕРОДА

(57) Изобретение относится к адсорбционной очистке газа от сернистых соединений и может быть использовано в нефтяной, газовой и нефтехимический отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение степени очистки газа. Сущность изобретения заключается в том, что адсорбционную очистку газа от сероокиси проводят на сорбенте - высококремнезрмном цеолите ЦВМ. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к адсорбционной очистке газа от сернистых сое-;- динений и может быть использовано в нефтяной, газовой и нефтехимической отраслях промышленности.

Нефтяные и природные газы помимо таких сернистых соединений, как сероводород и меркаптаны, -могут содержать и сероокись углерода, которая присутствует и в ряде газов, например, химической и азотной отраслях промышленности. Наличие сернистых соединений в газах крайне нежелательно, так как они вызывают коррозию трубопроводов и оборудования, являются ядами для катализаторов, используемых в процес- сах переработки. Выбросы этих соединений в атмосферу недопустимы с точки зрения экологии. По сравнению с серо- i водородом и меркаптанами сероокись углерода менее полярна и по причине низкой химической активности ее особенно трудно удалить из газовой смеси.

Известны способы, в которых в качестве адсорбентов для очистки газов от сернистых соединений (сероводорода и меркаптанов) применяют цеолиты.

Наиболее близким к предполагаемому способу по достигаемому результату является способ очистки пропана от сероокиси углерода и использованием в качестве адсорбента цеолита марки РК-29 (СаА).

Недостаток известного способа - сравнительно невысокая адсорбционная

емкость цеолита СаА по сероокиси углерода „

Цель изобретения - повышение степени очистки газа.

Поставленная цель достигается тем, что очистку газа от сероокиси углерода ведут на высококремнистом цеолите ЦВМ, имеющем силикатный модуль 35 и механическую прочность 1,4 кг/мм2 .

°

СО

СД

4-. 4

31699544

На чертеже показан график зависиод

мости, поясняющий предлагаемый способ,

Опробывание предлагаемого и из- вестного способов очистки газа проводят на лабораторной установке со стеклянным адсорбентом диаметром 11 мм, загрузка сорбента составляет 6 см3. Для контроля за содержанием целевого компонента в газовом потоке до и после адсорбера используют хро-

.матографический метод.

( П р и м е р 1. Модельную газовую смесь - гелий, содержащий 1 г/м3 cepo окиси углерода, со скоростью 0,25 м/с подают в адсорбер со стационарным слоем цеолита при комнатной температуре (20-25 С) и атмосферном давлении Перед началом каждого опыта в токе гелия проводят регенерацию сорбента в течение 3 ч при 32П°С, а затем его охлаждают до комнатной температуры. В Качестве сорбента исследуют образцы цеолита ЦВМ и СаА. Опыт прекращаю при достижении равенства концентраций COS в потоках до и после адсорбера. По данным анализа строят выходные крвые, по которым рассчитывают динамическую емкость сорбентов и степень очистки газа. Так как содержание сй- роокиси углерода газах не тестируется, за проскоковую концентрацию условно принята проскоковая концентрация по сероводородуэ соответствующая ГОСТ на газы природные тогпивные для коммунально-бытового назначения и составляющая 20 мг/м3,

Динамическая емкость СаА и ЦВМ представлена в таблице.

П р и м е р 2. Способ осуществляют по примеру 1 с той разницей, что после завершения опыта на цеолите СаА или ЦВМ проводят регенерацию и охлаждение сорбента в токе гелия, а затем снова подают в адсорбер модельную смесь до насыщения слоя сероокисью углерода и повторяют весь цикл (адсорбция - регенерация - охлаждение1) . После 5-го, 10-го и 15-го циклов работы исследуемых образцов определяют их динамическую емкость.

0

5

0

5

0

Таким образом, экспериментально установлено, что емкость ЦВМ по серо- окиси углерода на 45-82% выше, чем у СаА, и что адсорбционная активность данного ВК-цеолита на протяжении 15 циклов работы снижается на 6%, у СаА - на 25%. Появление проскока сероокиси углерода за слоем ЦВМ наступает на tOO-й мин, у СаА - на 61-й,это значит, что на 100-й мин в газовом по- гаке слоя СаА содержание сероокиси углерода превышает допустимые (20 мг/м3) ц составляет 0,62 г/м3. Следовательно, когда на ЦВМ достигается практически полное извлечение COS (20 мг/м3 допустимое количество;, на СаА получается степень очистки около 40%.

Степень очистки газа К определяется по формуле

(Сисх-СЈ). 100

К

где С

иск

СЈ Г & Г

С05 Lис х

- концентрация сероокиси углерода в очищаемой смеси, г/м3 з

концентрация COS в очищенном газе на время Ј. Отсюда .

После пяти, десяти и пятнадцати циклов работы степень очистки газа от сероокиси углерода на цеолите СаА по сравнению с ЦВМ падает до 30, 23 и 21.

Таким образом, осуществление процесса очистки газа от COS с использованием в качестве адсорбента ВК-цео- пита ЦВМ позволит достичь более глубокой степени очистки, продлить срок службы сорбента, уменьшить на 4Ц% загрузку сорбента, снизить металлоемкость установки и энергозатраты на стадии регенерации сорбента.

Формула изобретения Способ очистки газа от сероокиси

углерода, включающий ее адсорбцию слоем цеолита с последующем регенерацией насыщенного цеолита, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени очистки, адсорбцию ведут на высококремнеземном цеолите ЦВМ.

61 53 47 46

до

U2

50

70

100 96 93 93

3,2 3,1

з,о

3,0

СаА ЦВМ

90

ПО

Ш

/50