способ очистки газов от меркаптанов

Формула изобретения

Способ очистки газов от меркаптанов, включающий термическую деструкцию их в сероводород в присутствии высококремнеземного цеолитного катализатора, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, процесс ведут на катализаторе селективного гидрокрекинга марки СГК-1 на основе цеолита в Н⁺-форме со степенью обмена оксида натрия на водород не менее 90% дополнительно содержащего 5 8 мас. оксида молибдена, и деструкцию осуществляют при 160 250°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области очистки газов от меркаптанов и может быть использовано в нефтяной, газовой и химической промышленности.

Известен способ очистки газа, содержащего меркаптаны, в котором катализатором служит высококремнеземный цеолит ИК-30-2. Процесс проводят при температуре 350-400^oС и концентрации меркаптанов в газе 0,4-5,7 г/м³. Степень конверсии составляет 93-98,7% [1]

Недостаткам известного способа является большая энергоемкость, связанная с высокой температурой процесса.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ очистки регенерационного газа от меркаптанов путем термокаталитической деструкции их в сероводород и углеводороды на декатионированной форме высококремнеземного цеолита ЦВМ при температуре 280-300^oС. Осуществление этого способа позволяет получить практически полную конверсию меркаптанов (98-100% ) при концентрации их в газе от 6,2 до 14,3 г/м³ [2]

Недостатком известного способа являются высокие энергозатраты.

Целью изобретения является снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе каталитической деструкции меркаптанов в сероводород на высококремнеземном цеолите НЦВМ термокаталитическую деструкцию осуществляют на катализаторе селективного гидрокрекинга CГK-1 при температуре 160-250^oС.

Предлагаемый для процесса очистки газов от меркаптанов катализатор представляет собой катализатор селективного гидрокрекинга промышленного производства СГК-1, полученный на основе высококремнеземного цеолита и имеет следующий состав, мас.

окись молибдена 5-8

окись алюминия (связующий) не более 45%

НЦВМ со степенью обмена Na₂O

на H₂ 90% и более остальное

Применение этого катализатора позволяет снизить рабочую температуру и вести процесс в интервале 160-250^oС с достижением степени конверсии меркаптанов 92-99%

Испытание способа проводят на лабораторной установке с реактором проточного типа, снабженным электрообогревом, позволяющим работать в широком диапазоне температур. Кроме того, установка включает узел приготовления рабочей смеси (сатуратор с меркаптанами, реометры, смеситель потоков, буферная емкость), а также хроматограф СС-4СРТ фирмы Shimadzu для анализа проб на потоке до и после реактора. Использовали меркаптаны состава, мас. CH₃SN 4,0, C₂H₅SH 96,0.

Активность катализатора определяют по степени превращения меркаптанов (К), которую находили из соотношения разности концентрации меркаптанов в исходной (Со) и концентрированной смеси (Ск) к концентрации в исходной смеси:



Пример 1. В реактор загружают 8 см³ (фракция 0,5 1 мм) катализатора СГК-1, включают электрообогрев и одновременно с объемной скоростью 1250 ч^-1 (0,166 л/мин) подают в него рабочую смесь гелий - меркаптаны, которая готовится предварительно путем варьирования расхода гелия, поступающего через сатуратор с меркаптанами и минуя его. Газовую смесь анализируют титриметрически и хроматографически и только по достижении постоянного состава направляют в реактор со стационарным слоем исследуемого катализатора. После того, как температура в реакторе станет равной заданной, его выдерживают при этих условиях в течение часа, а затем отбирают пробу на анализ.

Пример 2. Опробование способа осуществляют как в примере 1, только с той разницей, что вместо гелия используют углеводородный газ следующего состава, об. метан 57,23, этан 14,13, пропан 24,79, изобутан 2,19, нормальный бутан 1,6, изопентан 0,03, нормальный пентан 0,02. Результаты примеров 1,2 сведены в таблицу. При указанных условиях процесса метилмеркаптан разлагается полностью.

Как видно из таблицы, высокая степень конверсии меркаптанов (92-98,8%) в присутствии катализатора СГК-1 достигается уже при температуре 160-250^oС. В техническом решении, принятом за прототип, при температуре 250^oС и объемной скорости 800 ч^-1 она составляет 65-69%

Таким образом, предлагаемый способ очистки газов от меркаптанов имеет явное преимущество перед способом прототипом в том, что позволяет осуществлять процесс при более низкой температуре (160-250^oС вместо 280-300^oС) и, следовательно, существенно сократить энергозатраты.