Абсорбент для извлечения оксида углерода из газовых смесей

 

Изобретение относится к извлечению оксида углерода из газов конверсии углеводородного сырья. Цель - повышение поглотительной емкости и улучшение стабильности свойств абсорбента в процессе эксплуатации. Абсорбент представляет собой композицию из однохлористой меди (CUCL), пирофосфата двухвалентной меди (ПФМ), гексаметилтриамида ортофосфорной кислоты (ГМОК). Содержание CUCL в композиции 23,13-34,37 мас.%, ПФМ 0,373-1,56 мас.%

ГМОК - остальное. Адсорбент готовят смешиванием CUCL и ПФМ с ГМОК до получения указанных значений содержания этих соединений в композиции. Поглотительная емкость абсорбента составляет 26-60 об/об по СО и 5,0-5,6 по CO<SB POS="POST">2</SB> и сохраняется постоянной втечение 25-30 циклов абсорбции-десорбции. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

105 А ) (19) (11) (д 4 В О! D 53 34

Г;.,;

)-"

;Г."

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4214432/23-26 (22) 24.03.87 (46) 15.04.89. Бюл. № 14 (71) Дзержинский филиал Государственного научно-исследовательского института по промышленной и санитарной очистке газов (72) А. К. Никитина, Т. М. Добромыслова и Н. А. Кириченко (53) 66.074.331 (088.8) (56) Заявка Японии № 58 — 32005, кл. В 01 D 53/14, 1983. (54) АБСОРБЕНТ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ

ОКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к извлечению оксида углерода из газов конверсии углево1

Изобретение относится к извлечению оксида углерода из газов конверсии углеводородного сырья с использованием абсорбционных способов и может найти применение в нефтехимической промышленности при производстве синтез-газа и получении продуктов оксосинтеза.

Цель изобретения — повышение поглотител ьной емкости и улуч шенне стабил ьности свойств абсорбента в процессе эксплуатации.

Пример 1. Для получения абсорбента

0 62 г СиС! и 0 01 г Сп2Р207 вносят в

2 мл . гексаметилтриамида ортофосфорной кислоты (ГМОК) так, что массовое соотношение ингредиентов в абсорбенте составляет, мас.%: CuCI 23,13; Сп Р207 0 37; ((СНз) gN) зРО 76,50.

Пример 2. Взвешивают 0 9 г CuCI H

0,021 г Сп2Р207 и смешивают с 2 мл ГМОК.

Массовое соотношение ингредиентов составляет, мас.%: CuCI 30,29; Сц2Р2О7 0,71; ((СНз) gN) зРО 69,0 дородного сырья. Цель — повышение погзотительной емкости и улучшение стабильности свойств абсорбента в процессе эксплуатации. Абсорбент представляет собой композицию из однохлористой меди (CuCI), пирофосфата двухвалентной меди (ПФМ) и гексаметилтриамида ортофосфорной кислоты (ГМОК). Содержание CuCl,â композиции

23,13 — 34,37 мас %; ПФМ 0,373 — 1,56 мас %

ГМОК остальное. Адсорбент готовят смешиванием CuCI и ПФМ с ГМОК до получения указанных значений содержания этих соединений в композиции. Поглотительна я емкость абсорбента составляет 26 — 60 об/об по СО и 5,0 — 5,6 по СО и сохраняется по стоянной в течение 25 — 30 циклов абсорбциидесорбции. 1 табл.

Пример 8. Взвешивают 1,1 г СцСI и

0,05 г Сп Р От и смешивают с 2 мл ГМОК.

Массовое соотношение ингредиентов, мас.%:

СиС! 34,37; Си2Р О7 1,56; ((СНд) М)дРО

64,07.

Эти абсорбенты и абсорбент-прототи и испытывались статическим методом в идентичных условиях описанным ниже способом.

В лабораторный абсорбер, помещенный на магнитную мешалку и соединенный с газовой бюреткой, заполненной оксидом углерода до 1 атм, заливали испытуемый абсорбент.

При включенной мешалке и охлаждении абсорбент дегазировали, после чего давление в газовой бюретке и абсорбере выравнивалось с атмосферным, а температура с помощью термостата доводилась до 20 С. При заданных условиях в абсорбер из газовой бюретки подавали оксид углерода. По мере поглощения абсорбентом СО с помощью уравнивательной склянки давление в системе постоянно доводили до атмосферного.

1472105

Формула изобретения

0,37 — 1,56

Равновесная поглоПример тительная емкость, об/об по CO по СОг

СиС1 23,13

Cu РгO г 0,37 ((СНз)г И)з PO 76,50

СиС1 30,29

СпгРг 0 г 0 71 ((СНз)г NjgPO 69,0

4,6

5,6

8,3

5,4

3

После установления равновесия по изменению объема оксида углерода в газовой бюретке вычисляли объем поглощенного СО.

Равновесную поглотительную емкость абсорбента определяли как отношение объема поглощенного СО, приведенного к нормальным условиям, к объему взятого для опыта абсорбента.

По аналогичной методике определяли равновесную поглотительную емкость абсорбента по отношению к диоксиду углерода. 10

Результаты испытаний приведены в таблице.

В таблице представлены также значения коэффициентов селективности абсорбента k, рассчитанных по значениям поглотительной емкости абсорбента по отношению к СО и

СО для различных составов абсорбента при

Рсо = Рсо,:=0,1 МП а.

Предложенный абсорбент селективен к оксиду углерода. Например, всегда присутствующий в газах конверсии диоксид угле- 20 рода поглощается абсорбентом лишь в малых количествах. Начиная с указанного состава; возрастает разделяющая способность абсорбента в отношении газовой смеси СΠ— СО2.

Выбор нижнего предела содержания CuCl в абсорбенте основывается на том, что при содержании CuCI выше 23 мас.% повышение равновесной емкости абсорбента происходит не только за счет увеличения общего количества в нем СцС1, но и в результате того, что каждый введенный в абсорбент 30 грамм CuCl поглощает больше объемов СО, чем при меньшем содержании.

При увеличении концентрации CUC1 выше

35 мас.% применение абсорбента усложняется из-за повышения его вязкости.

Насыщенный оксидом углерода абсорбент при нагревании до 40 — 60 С легко выделяет чистый СО, сохраняя при последующем охлаждении прежнюю поглотительную емкость в течение 25 — 30 циклов абсорбции-десорбции. Стабилизация поглотительных свойств абсорбента обеспечивается присутствием в 40 абсорбенте пирофосфата меди (П) в количестве 0,005 — 0,015 моль Сц2Р20у на моль

Состав абсорбента, мас. Е

СцС1. Присутствие Сц Р, О в указанном количестве не снижает абсорбционной емкости и селективности абсорбента.

В сорбенте, содержащем добавки

Сц Р2О ниже заявленного предела, поглотительная емкость постепенно снижается примерно на 10 — 15% при повторении 10 циклов абсорбции-десорбции.

При повышении концентрации Сц Р2О7 выше заявленного предела снижается скорость поглощения СО (время установления равновесия в опытах увеличивается от

30 — 40 мин до 60 мин и выше).

Таким образом, поглотительная емкость предлагаемого абсорбента превышает в 1,9—

4,3 раз поглотительную емкость известного абсорбента. Абсорбент сохраняет свои свойства при 25 — 30 циклах абсорбциидесорбции, в то время как поглотительная емкость известного абсорбента уменьшается на 10 — 15% при 10 циклах абсорбциидесорбции. По этим причинам использование предлагаемого сорбента позволит снизить энергозатраты на извлечение СО из газовых потоков и одновременно уменьшить расход реактивов для приготовления абсорбента.

Абсорбент для извлечения оксида углерода из газовых смесей, содержащий однохлористую медь и гексаметилтриамид ортофосфорной кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения поглотительной емкости и улучшения стабильности свойств абсорбента в процессе эксплуатации, он дополнительно содержит пирофосфат двухвалентной меди при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Однохлористая медь 23,13 — 34,37

Пирофосфат двухвалентной меди

Гексаметилтриамид ортофосфорной кислоты Остальное

1472105

Состав абсорбента, мас. Е

Равновесная поглоПример тительная емкость, об/об по СО по СО

3 СиС1 34,37

CugPp От .1,56 ((СНз) И)з РО 64,07

Прототип СиС1 15,55 ((СН 3) аИ) зРО 84 34

НС1 0,11

5,0

6,9

2,17

Составитель В. Некипелов

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 1411/8 Тираж 600 Пода исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, М оскв а, Ж вЂ” 35, Раушска я н аб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01