Способ очистки углеводородных газов от меркаптанов

 

Изобретение относится к области очистки углеводородных газов от меркаптонов, и может быть использовано в нефтяной, газовой и др. отраслях промышленности. Для повышения степени конверсии меркаптонов в сероводород и сокращения технологической схемы за счет исключения гидрирования меркаптанов и сульфидирования катализатора, очистку газа от меркаптанов проводят при температуре 320 - 350°С объемной скорости 1250-1500 ч^-1, используя в качестве катализатора цеолит НЦВК, содержащий 0,9 - 1,1 мас.% водорода.

Изобретение относится к области очистки газов от сероорганических примесей, в частности, газов регенерации от меркаптанов, и может быть использовано в нефтяной, газовой и др. отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение степени конверсии меркаптанов. П р и м е р 1. Опробование в предлагаемом способе катализаторов - цеолита НЦВК и Со-Мо-Al₂O₃, принятого за прототипы, проводят на лабораторной установке при атмосферном давлении в реакторе проточного типа с электрообогревом, позволяющим работать в широком диапазоне температур. В качестве сырья используют модельную смесь гелийэтилмеркаптан или нефтяной газ - этилмеркаптан. Конверсию меркаптанов ведут при объемных скоростях газового потока 1250, 1500 и 1800 ч^-1 и температуре 300, 320 и 350^оС. Исходную и конвертированную смесь анализируют хроматографически, определяя затем степень превращения меркаптанов (К_RSH), при этом хроматограф подключен для отбора проб непосредственно к потоку. Концентрацию меркаптанов в исходной смеси поддерживают практически постоянной и контролировали через 2,5-3 ч. Газ после реактора анализируют через 1-1,5 ч. Продолжительность опыта составляет от 5 до 25,5 часов. Для каждого опыта находят среднее значение К_RSH и С_о. В реактор загружают 8,5 см³ алюмокобальтмолибденового катализатора и при температуре 300^оС, атмосферном давлении и объемной скорости 1250 ч^-1 подают модельную газовую смесь Не-С₂Н₅SН₃, содержащую 20 г/м³этилмеркаптана. Продолжи- тельность опыта - 16 ч. Степень конверсии меркаптана - 80%. П р и м е р 2. В реактор загружают 8,5 см³алюмокобальтмолибденового катализатора и при температуре 350^оС, атмосферном давлении и объемной скорости 1250 ч^-1 подают модельную газовую смесь, содержащую 21,3 г/м³ этилмеркаптана, 3% по объему водорода, остальное - нефтяной газ следующего состава, об. % : N₂ - 0,71, СО₂ - 0,14, СН₄ - 60,02; С₂Н₆ - 12,25, С₃Н₈ - 13,18, С₄Н₁₀ -13,40, С₅Н₁₂- 0,30. Продолжительность опыта - 5 ч. Степень конверсии составляет 97%. П р и м е р 3. В реактор загружают 8,5 см³ цеолитного катализатора НЦВК, полученного способом, аналогичным способу получения НЦВМ, на который подают модельную газовую смесь Не-RSH. Процесс осуществляют при 300, 320 и 350^оС и объемной скорости 1250, 1500, 1800 ч^-1, определяя степень конверсии этилмеркаптана для каждой из трех температур при каждой указанной скорости. Концентрацию меркаптана в конвертируемой смеси поддерживают 18-20 г/м³, продолжительность опыта в каждом режиме (температура - объемная скорость), составляет от 6 до 25,5 ч. П р и м е р 4. В реактор загружают 8,5 см³ НЦВК и при температуре 350^оС с объемной скоростью 1250 ч^-1 подают нефтяной газ (состав, пример 2), содержащий 19,2 г/м³ этилимеркаптана. При продолжительности опыта 6,5 ч, степень конверсии этилмеркаптана составляет 99,3%. Так как содержание водорода в предлагаемом катализаторе НЦВК находится в довольно узком интервале (от 0,9 до 1,1 мас.%) представлены результаты, полученные на образце с содержанием водорода 1,0 мас.% (среднее значение). В таблице сведены данные, полученные по предлагаемому и известному способу. Сравнение результатов показывает, что в присутствии цеолита НЦВК превращение меркаптана значительно выше, а именно при температуре 300^оС и W = 1250 ч^-1 К_RSH=94,7%, в то время на Al-Со-Мо степень конверсии при тех же условиях составляет (К) С=80%. С повышением температуры до 320^оС при W = 1250 и 1500 ч^-1 достигнута конверсия этилмеркаптана 99,5 и 97,6%, а при 350^оС при этих же скоростях - 99,5 и 99%. На катализаторе, принятом за прототип, при 350^оС и W = 1250 ч^-1этилмеркаптан конвертируют на 97%, причем процесс осуществляют при содержании в исходной газовой смеси водорода в количестве 3% по объему. С увеличением скорости потока до 1800 ч^-1 на НЦВК наблюдается ухудшение процесса конверсии в интервале температуры 300-350^оС. При скорости ниже 1250 ч^-1 безусловно будет полное превращение меркаптана, но проведение процесса при таких скоростях нецелесообразно из-за снижения производительности. Таким образом, предложенный способ обеспечивает повышение степени конверсии меркаптанов в сероводород и сокращение технологической схемы за счет отказа от гидрирования меркаптанов и сульфидирования катализатора.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ ОТ МЕРКАПТАНОВ, включающий термокаталитическое разложение их до сероводорода, отличающийся тем, что, с целью повышения степени конверсии меркаптанов и упрощения процесса, в качестве катализатора используют цеолит НЦВК с содержанием водорода 0,9 - 1,1 мас.%, а процесс ведут при температуре 320 - 350^oС и объемной скорости 1250 - 1500 ч^-1.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MZ4A - Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение на основании заявления, поданного патентообладателем в федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности

Дата прекращения действия патента: 15.02.2006

Извещение опубликовано: 27.06.2006        БИ: 18/2006

---