Катализатор для очистки газа от сераорганических соединений Советский патент 1976 года по МПК B01D53/72 B01D53/86 B01J21/04 B01J23/06 B01J27/02 B01J27/12 

(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРАОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

1

Изобретение относится к катализаторам для очистки природных, нефтяных генераторных и других газов o-f соединений серь, например от меркаптанов, органических сульфидов, сероокиси углерода.

Известен катализатор для очистки газа от сераорганических соединений, состоящий из окиси цинка на носителе - окиси агОо миния.

Однако при использовании известного

катализатора очищенный газ содержит не меньше 0,4 мг/м серы.

Кроме того, процесс проходит при высокой температуре (320-450 С) и небольшой объемной скорости (не выше 25ООчас )

Цель изобретения - обеспечение активности катализатора при пониженной температуре и более высокой объемной скорости - достигается тем, что носитель дополнительио содержит фтор и/или серу при следующем соотношении между компонентами, вес. % :

Окись цинка1О - 40

Фтор0,1 - 1О,О

Сера0,2 - 2,0

Окись алюминия Остальное Пример 1,В аппарат с мешалкой при комнатной температуре загрулсаютЮОг окиси алюминия марки А-1 и 100О мл во/ ного раствора плавиковой кислоты (12 г/л), через 6- 8 час окись алюминия отделяют, сушат при 100-J ,fe течение 2 час и прокаливают на воздухе при 500°С в течение 4-5 час. Содержа1гае фтора в окиси алюминия 5,2 %.

1ОО г полученной фторированной окиси алюминия смешивают с 20 г окиси динка, добавляют 250 мл аммиачно-карбонатного раствора, содержащего 150 г/л аммиака и 8О г/л двуокиси углерода, перемешивают 1,5-2часпри4О°С, нагревают до 8О-85 t и выдерживают 2 чао при этой температуре Полученную массу сушат при 1ОО-110°С Б течение 4 час, прокаливают при 35О С в течение 4 - 5 час и из нее готовят таблетки размером 4x5 мм. Средняя прочность полученного катализатора 245 кг/см . lot) мл кат-ализатора загружают в реактор установки.для очистки от серы, рабо- тающей под давлением 20 ати, температуре 300.-о25°С и объемной скорости 4000 час В реактор подают природный гаа, содержащий 3-4 об.% водорода и 4-18 мг/нм сераорганических соединений в пересчете на элементарную серу. Испыта ния проводят в течение 5400час. Остаточное содержание сераорганических соединений в пересчете на серу не превыщает 0,40,5 мг/нм. После проведения испытаний прочность катализатора 180 кг/см . П р и -..: е р 2. В трубчатую печь загружают 100 г -у -окиси алюминия марки Апри температуре 54О-56О С через слой jf -окиси а поминия с объемной скоростью 100 час пропускают смесь, содержащую об. % сероводорода в азоте, в течение 4 час. К 100 г частично осерненой (о,75% серы) If окиси алюминия добавляют 20 г окиси цинка и 250 мл аммиачко-карбонатного раствора, содержащего 150 г/л аммиака и 80 г/л двуокиси угле рода, перемешивают 1,5-2 час при 40°С, нагревают до ВО-85°С и выдерживают 2 час при этой температуре. Полученную массу сушат 4 час при 1ОО-110°С, прокали вают 4-5 час при 350°С и таблетируют с добавлением графита (размер таблеток катализатора 4x5 мм). Средняя прочность катализатора 250 кг/см . Полученный катализатор испытывают, как в примере 1, в течение 45ОО час. Содержание сераорганических соединений в газе после реактора в пересчете на серу не П1,евышает 0,3 - мг/нм . Прочност катализатора после испытаний 2ОО кг/см Пример 3, В аппарат с мещалкой при комнатной температуре загружают 100 окиси алюминия марки А - 1 и 1000 мл водного раствора плавиковой кислоты (1,5 г/л), фторируют 6-8 час, отделяют окись алюминиЯ; сушат 2 час при 100- 110 С и прокаливают 4-5 час при 500°С Содержание фтора в обрабсггонной окиси алюминия- 0,5 %. 100 г полученной фторированной окиси алюминия смещивают с 20 г окиси цинка добавляют 250 мл аммиачно-карбонатного раствора, содержащего 150 г/л аммиака и 80 г/л двуокиси углерода, перемешивают 1,5-2 час при 40°С, нагревают до 80-85°С и выдерживают 2 час при этой температуре. Полученную массу сущат 4 час при 100-110°С прокаливают 4-5 ча при 350°С и готовят из нее таблетки размером 4x5 мм. Средняя прочность полученного катализатора 260 кг/см . Пример 4. 1ОО г окиси алюминия, содержащей 5 % фтора (см, пример), загружают в трубчатую нечь и сульфируют, как в примере 2, На обработанную окись алюминия наносят окись цинка, как в примерах 1 -Зз и таблетируют (размер таблеток 4x5 мм). Средняя прочность катализатора 240 кг/см Катализатор испытывают, как в примере 1, в течение 4ООО час. Содержание сераорганических соединений в газе после реактора в пересчете на серу О,4 - 0,6 мг/нм , Прочность катализатора после испытаний 190 Ki-/cwf, Пример 5. В реактор для очистки от серы загружают 1,5 л катализатора (18% окиси цинка, 72% J -окиси алюминия, 10% серы) при давлении 20 атм, температуре 315 - ЗЗО°С и объемной скорости 5000 час подают природный газ, содержащий 4-5 % водорода, 2-14 мг/м 2-5 мг/м диэтилсульзт1-1л меркаптана. фида и 1-2 мг/м сероокиси углерода в пересчете на элементарную серу. В результате каталитической деструкции и гидрогенизации эти соединения на 98,5 % превращаются в сероводород этилен, этан, метан и воду, содержание сераорганических веществ и сероокиси углерода в газе не превыщает 0,45 мг/м- в пересчете на элементарную серу. Газ очищают от водорода известным способом (см, пример l). Очищенный газ содержит не больще 0,27 мг/м. серы. Пример 6.В реактор для очистки ОГ серы загружают 1,5 л катализатора (31% окиси цинка, 68 % J -чзкиси алюминия, 0,4 % фтора и 1,2% серы), при давлении 20 атм, объемной скорости 38ОО час и температуре 325-350°С подают природный газ, содержащий 4-5 % водорода, 3-12 мг/м этил меркаптана и 4-5 мг/м диэтилсульфамида в пересчете на элементарную серу. В результате каталитической деструкции и гидрогенизации эти соединения на 98,5% превращаются в сероводород, этилен и этан, содержание сераорганических веществ в газе не превышает 0,37 мг/м в пересчете на элементарную серу. Газ очищают от водорода, как в примере 1. Очищенный газ содержит не больше О, 25 мг/м серы. Формула изобретения Катализатор для очистгси газа от сераоранических соединений, состоящий из окиси цинка на носителе - окиси алюминияг о т личающийся тем., что с цепью обеспечения активности при пониженной температуре и более высокой объемной ско- рости, носитель дополнительно содержит g фтор и/или серу при следующем соотношеник между компонентами в катализаторе вес , % : Окись цинка 10 - 40 Фтор 01-100 Сера О 2 - 2 О Окись алюминия Остальное