Способ очистки газов от соединений серы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОТ ЕтЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п> 447393

Союз Советскиз

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 01.10.71 (21) 1701296/23-4 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.10.74. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 26.08,75 (51) М. Кл. С 07с 7/00

Государственный комнтет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 66.074.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. А. Данциг, T. А. Кондращенко, С. А. Крутина, Н. Ф. Воронцова, Г. Н. Ягодкина, Г. П. Черкасов, М. Л. Данциг, В. С. Соболевский, Б. И. Штейнберг, М. И. Меркулова, Г. В. Мишунова, 3. М. Мосолова и П. Ф. Яковлева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СОЕДИНЕНИЙ СЕРЫ

Предлагается усовершенствованный способ очистки как природных газов, так и газов, получаемых при переработке и крекинге нефти, от соединений серы, например меркаптанов, органических сульфидов и сероуглерода, путем перевода их в сероводород.

Известен способ очистки газов от соединений серы, заключающийся в каталитической деструкции сероорганических соединений в углеводороды и сероводород в газовой фазе на алюмокобальтмолибденовом катализаторе при

320 — 450 С в присутствии водорода с последующим удалением сероводорода простым способом.

Однако катализатор необходимо предварительно сульфидировать, например, сероводородом, так как он становится активным после его перевода из окисной в сульфидную форму.

Предварительное сульфидирование катализатора усложняет и удлиняет процесс деструкции сероорганических соединений. Степень превращения при этом составляет 70 — 75%.

Цель изобретения — повышение степени очистки газов и ускорение процесса.

Для достижения этой цели в качестве катализатора используют окисный цинкалюминиевый катализатор, желательно, с молярным соотношением ZnO: А120З, равным 0,1 — 0,4, который является активным как в сульфидной, так и в окисной форме.

Предлагаемый способ позволяет повысить степень превращения до 97 — 99,3% и достичь степени очистки газов, при которой суммарное содержание серы не превышает 0,4 мг/м .

Процесс осуществляют в присутствии водорода при температуре 320 — 450 С, при этом давление в интервале 1 — 20 атм практически не сказывается на степени превращения сероорганических примесей.

Пр имер 1. В реактор сероочистки загружают 2,0 л катализатора (20 вес. % ZnO, 80 вес. % А1 0д) и при 320 — 350 С, давлении

20 атм и объемной скорости 2500 час — подают природный газ, содержащий 3 об. водорода и из расчета на элементарную серу 3—

20 мг/м этилмеркаптана и 3 — 7 мг/мз диэтилсульфида. В результате деструкции и деструктивной гидрогенизации указанные соединения на 99,3% превращаются в серводород, этан и этилен. Содержание этилмеркаптана и диэтилсульфида в газе становится не выше

0,19 мг/м в пересчете на серу. Далее газ направляют на очистку от серводорода известным способом (поглотитель ГИАП-10-2, температура 310 — 320 С, давление 20 атм, объемная скорость 800 час — ). В очищенном газе в

447393 итоге суммарное остаточное содержание серы составляет 0,25 мг/м .

Пример 2. В реактор сероочистки загружают 2,0 л катализатора (30 вес. /О Zn0, 70 вес. /о А1 0з) и при 370 — 390 С, давлении

20 атм и объемной скорости 2000 час — подают природный газ, содержащий 3,5 об. /о водорода и из расчета на элементарную серу 3—

7 мг/м диэтилсульфида и 5 — 8 мг/м сероокиси углерода. В результате деструкции и деструктивной гидрогенизации указанные соединения на 98,5 /о превращаются в сероводород, этан, этилен, метан и воду. Остаточное содержание диэтилсульфида и сероокиси углерода в газе в пересчете на серу составляет суммарно 0,23 мг/мз. Далее газ очищают от сероводорода известным способом (см. пример 1). В очищенном газе в итоге суммарное остаточное содержание серы составляет

0,27 мг/мз

Пример 3. В реактор сероочистки загружают 2,0 л катализатора (33 вес. /о Zn0, 67 вес. /о А1 0з) и при 400 — 41 0 С, атмосферном давлении и объемной скорости 2000 час — подают этановую фракцию нефтеперерабатывающих заводов, полученную на газофракционной установке и содержащую 5 об. /о водорода и (из расчета на элементарную серу) 3—

7 мг/м диэтилсульфида, до 21 мг/м метилмеркаптана и 3 — 6 мг/м сероуглерода, В результате деструкции и деструктивной гидрогенизации указанные соединения на 99,1 /О превращаются в сероводород, метан, этан, этилен. Остаточное содержание диэтилсульфида, метилмеркаптана и сероуглерода в газе в пересчете на серу составляет суммарно

0,31 мг/м . Далее газ очищают от сероводорода известным способом (поглотитель ГИАП-10, 4 температура 380 †4 С, атмосферное давление, объемная скорость 560 час — ). В очищенном газе в итоге суммарное остаточное содержание серы составляет 0,35 мг/м .

Пример 4. В реактор сероочистки загружают 2,0 л катализатора (27 вес. /о Zn0, 73 вес. А1 0з) и при 380 — 400 С, давлении

20 атм и объемной скорости 2000 час — подают газы каталитического крекинга нефти, 1р содержащие 4,5 об. /о водорода и из расчета на элементарную серу суммарно до 35 мг/м этилмеркаптана, диэтилсульфида, сероокиси углерода, сероуглерода и метилмеркаптана.

В результате деструкции и деструктивной ги15 дрогенизации указанные соединения на 99,0 /о превращаются в сероводород, метан, этан, этилен и воду. Содержание в газе исходных сернистых веществ в пересчете на серу уменьшается до 0,35 мг/м . Далее газ очищают от сероводорода известным способом (см. пример 3). В очищенном газе в итоге суммарное остаточное содержание серы составляет не более 0,4 мг/м, Предмет изобретения

1. Способ очистки газов от соединений серы каталитической деструкцией сероорганических соединений в углеводороды и сероводород при 320 — 450 С с последующим удалением сероводорода известным способом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки газов и упрощения процесса, в качестве катализатора используют окисный цинк — алюминиевый катализатор.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют цинкалюминиевый катализатор с молярным соотношением Zn0: А1 0з, равным 0,1 — 0,4.