Способ очистки потока углеводородов, содержащего меркаптаны Советский патент 1993 года по МПК B01D53/36 

Изобретение относится к процессам удаления меркаптанов из углеводородных газовых потокови может найти свое применение в газовой и химической промышленности. .

Целью изобретения является увеличение степени удаления меркаптанов из потока. ,

П р и м ё р 1. Получают катализатор гидрогенизации, содержащий палладий на углероде, для чего в химический стакан, где содержатся 500 мл деионизованной воды добавляют 7,5 г нитрата палладия PdfNOafeHaO. В другом химическом стакане 200 г (450 мл) угля с размером частиц 10-30 меш (0,59-2,0 мм) смачивают 450 мл деионйз.ованной воды.. Раствор нитрата палладия и мокрый уголь на протяжении 15 мин перемешивают и раскатывают в ротор- ном испарителе. После этого испаритель нагревают для испарения водной фазы. Полное испарение водной фазы занимает 3 ч. Пропитанный катализатор сушат в воздушной сущилке при 80°С на протяжении 3 ч, затем прокаливают в азоте при

400°С на протяжении 2 ч. В готовом композите катализатора содержится 1,13 мас.% палладия.

Водный щелочной раствор, содержа- щий катализатор-фталоцианин металла, контактируют в вертикальной башне, снабженной тарельчатыми перегородками с углеводородным газовым потоком, содержащим меркаптаны в 3-х зонах кон- такта;контактйрование ведут при 25-100°С, предпочтительно 30-75°С и давлении от атмосферного до 2069 кПа. Объемная загрузка щелочного раствора относительно углеводородного потока составляет 1-30 об.%, предпочтительно 5 мас.%. Обогащенный меркаптидами щелочной поток поступает в зону окисления, гдеэсоединяясь с окислителем-кислородом или воздухом, меркаптиды окисляются до дисульфидов. Затем насыщенный дисульфидами щелочной раствор, содержащий 298 мас.ч. на миллион подают на регенерацию. Ее осуществляют путем контактирования раствора с.неподвижным слоем катализатора из палладия на углероде, описанном выше, при объемной скоро:

fe

00

I

из

N fO

сти жидкости 10 , , избыточном давлении 670 кПа и концентраций водорода, равной 80-кратному стехмометрическому количеству, т.е. молярное отношение водорода к дисульфиду равно 80:1. Спустя 3 часа реакционную смесь подвергают анализу на дисульфиды и обнаруживают, что 74% дисульфидов превратилось в меркаптаны. Исходный поток непрерывно подают в реакционную емкость с катализатором при указанных выше условиях на протяжении 110 часов и превращение дисульфидов в меркаптаны составило 90%.

Пример2. Способ осуществляют по методике примера 1. Регенерацию щелоч- ного раствора, содержащего дисульфиды, осуществляют следующим образом.

Цинковый катод и платиновый анод помещают в химический стакан на 500 мл. В стакан добавляют 300 мл 6%-ного раствора гидроокиси натрия, содержащей 300 мае.j ч,на миллион дисульфида, к электродам приложили напряжение 1,8 В. Спустя 4 ч раствор подвергли анализу и определили,что в меркаптаны превратилось 53% дисульфи- дов;.

П р и м е р 3. Способ осуществляют по примеру 1. Регенерацию щелочного растео- ра, содержащего дисульфиды, осуществляют следующим образом.

Свинцовый катодный электрод и платиновый анодный электрод помещают в хими- ческйй стакан на 500 мл. В стакан добавляют 300 мл раствора гидроокиси натрия, содержащего 300 мае.ч на 1 млн ди- сульфидов. К электродам прикладывают напряжение 1,8 В. Спустя 4 ч раствор подвергают анализу. Установлено, что в меркаптаны превратилось 39% дисульфидов.

П р и мер 4. Способ по примеру 1, регенерацию ведут следующим образом, Катод из графитового стержня и платиновый анод помещают в химический стакан на 500мл. В стакан добавляют 300 мл раствора гидроокиси натрия, содержащего 300 мас.частей на миллион дисульфидов. К Электродам прикладывают напряжение 1,8 В. Спустя 6ч 25% дисульфидов превратились в меркаптаны.

П р име р5. Приготовляют Рй(1,1%)на углеродном катализаторе, который можно испытать как в примере 1 за исключением, что концентраций водорода равна стехиометрическому содержанию дисульфида. Предполагается, что конверсия дисульфи- дов в меркаптаны составит свыше 45%.

П р и м е р 6. Приготовляют Pd (1,1 %) на углеродном катализаторе, который можно испытать как в примере 1 за исключением, что давление равнялось 345 кПа. Конверсия

дисульфидов в меркаптаны составляет примерно 70%.

П р и м е р 7. Pd на углеродном катали-- заторе можно приготовить, как в примере 1 за исключением, что конечное содержание Pd на.углероде можно регулировать до 0,1 %. Испытание этого катализатора можно проводить согласно примеру 1, при этом предполагается, что конверсия дисульфидов в меркаптаны превысит 40%.

, Приме р 8. Pd на углеродном катализаторе можно приготовить аналогичным способом, как в примере 1 за исключением, что конечное содержание Pd на углероде можно регулировать до 5%. Этот катализатор можно испытать как в примере 1, при этом предполагается, что конверсия дисульфидов в меркаптаны превысит 70 %.

Приме р 9. Способ, описанный в примере 9, может быть проведен с катализатором примеров 5-8 или электрохимической ячейкой примеров 2-4 с ожидаемыми результатами, представленными в таблице.

Ожидаемое восстановление дисульфида в щелочном растворе приводит в результате к уменьшению переноса дисульфида в углеродную реакцию, когда щелочной раствор рециклизуют для обработки свежей углеводородной фракции. Количество выделяемых меркаптанов увеличивается на 40- 70 мае.% от веса остаточных меркаптанов в растворе по сравнению с прототипом, где утилизация меркаптанов из поглотительно-; го раствора не производится.

Ф о р м ула изобретения

1. Способ очистки потока углеводородов, содержащего меркаптаны, включающий его промывку водны м щелочным раствором, содержащим фталоцианин металла, с последующим отделением получен- ных дисульфидов и регенерацией отработанного раствора, отличающий- с я тем, что. с целью увеличения степени извлечения меркаптанов, регенерацию раствора осуществляют электрохимически или при его контактировании с водооодом, взятым в молярном соотношении 1:1-8.0:1, при тёмпературе-750С и давлении 345-670 кПа в присутствии катализатора гидрогенизации.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют катализатор гидрогенизаций, содержащий 0,1 - 5.0 мас.% палладия на угле.

3..Способ по пп.1 и 2. о тли ч а ющи й- с я тем, что регенерацию осуществляют в электролизере, имеющем катод из цинка, свинца, графита, кадмия или палладия, а анод-из платины,

Использование: в газовой и химической промышленности. Сущность изобретения: регенерацию раствора осуществляют электрохимически или при его контактировании с водородом, взятым при .молярном соотношении 1:1-80:1. температуре 75°С и давлении 345-670 кПа в. присутствии катализатора гидрогенизации. Используют катализатор гидрогенизации, содержащий 0,1-5,0 мае. % палладия на угле. Регенерацию осуществляют в электролизере, имеющем катод из цинка или свинца, или графита, или кадмия, или палладия, а анод - из платины, 2 з,п. ф-лы, 1 табл..