DE2447910A1 - Removal of sulphur cpds from gaseous of liquid hydrocarbons - by contact with basic carbonates of transition metals, reduced in hydrogen - Google Patents
Removal of sulphur cpds from gaseous of liquid hydrocarbons - by contact with basic carbonates of transition metals, reduced in hydrogenInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Entfernung von Schwefelverbindungen aus gasförmigen und/oder flüssigen Kohlenwasserstoffen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Schwefelverbindungen aus gasförmigen und/oder flüssigen Kohlenwasserstoffen durch Absorption an Massen, die Übergangs metalle in feinverteilter Form enthalten. Die Absorptionsmassen werden aus Verbindungen der allgemeinen Formel tZIe62+Me23+(0H)16CO) * 4 H20 durch Calzinieren und anschließende Reduktion mit Wasserstoff hergestellt. Bei Verwendung dieser Absorptionsmassen ist eine Feinentschwefelung von Kohlenwasserstoff-Fraktionen bis zu Kerosin-Fraktionen mit einem Siedeende von 250 0C auch noch bei wesentlich unterhalb von 1000C liegenden Temperaturen möglich.Process for removing sulfur compounds from gaseous and / or liquid hydrocarbons The present invention relates to a method for the removal of sulfur compounds from gaseous and / or liquid hydrocarbons by absorption by masses that contain transition metals in finely divided form. The absorption masses are made up of compounds of the general formula tZIe62 + Me23 + (0H) 16CO) * 4 H20 produced by calcination and subsequent reduction with hydrogen. When using these absorption masses, a fine desulphurization of hydrocarbon fractions is possible up to kerosene fractions with an end boiling point of 250 ° C. even at substantially Temperatures below 1000C are possible.
Die Verwendung von Katalysatoren bzw. Absorptionsmassen, die metallisches Kupfer oder andere Metalle in hochdisperser Form auf Trägermaterial stabilisiert und durch verschiedene Zusätze aktiviert enthalten, ist bereits seit langem bekannt. Diese Absorptionsmassen werden insbesondere zur Entfernung geringer Mengen Sauerstoff aus Wasserstoff bei Temperaturen von 0 bis 2500C angewendet.The use of catalysts or absorption materials, the metallic Copper or other metals in highly dispersed form stabilized on a carrier material and activated by various additives has been known for a long time. These absorption masses are used in particular to remove small amounts of oxygen from hydrogen at temperatures from 0 to 2500C.
Es ist ferner bekannt, bei der Erzeugung von Synthesegasen die in Kohlenwasserstoffen enthaltenen Schwefelverbindungen, wie Thiophene, Merkaptane etc., durch katalytische Hydrierung in Schwefelwasserstoff zu überführen und den dabei entstandenen Schwefelwasserstoff aus dem Raffinat durch Strippen oder Laugewäsche oder durch Adsorption an Zinkoxid bzw, Aktivkohle zu entfernen. Durch die vorgenannte Behandlung können mit vertretbarem Aufwand Schwefelgehalte im Raffinat von ca. 1 ppm erreicht werden. Im Raffinat verbleiben nach der katalytischen Vorbehandlung noch überwiegend Schwefelwasserstof: und Merkaptane, d.h.It is also known that in the production of synthesis gases in Sulfur compounds containing hydrocarbons, such as thiophenes, mercaptans etc., to be converted into hydrogen sulfide by catalytic hydrogenation and the hydrogen sulphide formed in the process from the raffinate by stripping or lye washing or by adsorption on zinc oxide or activated carbon remove. With the aforementioned treatment, sulfur contents can be achieved with justifiable effort can be achieved in the raffinate of approx. 1 ppm. Remain in the raffinate after the catalytic Pretreatment still predominantly hydrogen sulfide: and mercaptans, i.e.
sogenannte reaktive Schwefelverbindungen.so-called reactive sulfur compounds.
Die vorgenannten Verfahren haben jedoch folgenden Nachteil: Die Anwendung von Aktivkohle bzw. Zinkoxid ist auf die Gasphase beschränkt; außerdem ist die Verwendung von Aktivkohle als Schwefeladsorbens auf Erdgas beschränkt, da höhere Kohlenwasserstoffe die Adsorption stören (vgl. dazu Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, D. Auflage (1970), Ergänzungsband, S. 459, insbesondere Absatz 7 und 4).However, the aforementioned methods have the following disadvantage: The application activated carbon or zinc oxide is limited to the gas phase; also is the use limited by activated carbon as sulfur adsorbent to natural gas, because of higher hydrocarbons disturb the adsorption (see Ullmanns Enzyklopadie der technischen Chemie, D. Edition (1970), supplementary volume, p. 459, in particular paragraphs 7 and 4).
Die Absorption von im wesentlichen anorganischen Schwefelverbindungen an Zinkoxid enthaltenden Entschwefelungsmassen erfolgt im Temperaturbereich von 200 bis 4000C. Sie verläuft bei den meisten organischen Schwefelverbindungen nicht quantitativ.The absorption of essentially inorganic sulfur compounds of zinc oxide-containing desulphurisation compounds takes place in the temperature range of 200 to 4000C. It does not run with most organic sulfur compounds quantitatively.
Für manche Zwecke sind Schwefelgehalte von ca. 1 ppm noch zu hoch; beispielsweise werden bei modernen Düsenmaschinen die Kraftstoffleitungen heute teilweise aus Silber oder silberhaltigen Legierungen gefertigt. Diese Leitungen werden von den im Düsentreibstoff noch enthaltenen Schwefelverbindungen angegriffen. Da sehr große Kraftstoffmengen durchgesetzt werden, treten trotz des niedrigen Gehaltes an Schwefelverbindungen dennoch ernsthafte Korrosionsprobleme auf.For some purposes, sulfur contents of approx. 1 ppm are still too high; For example, in modern jet engines, the fuel lines are used today partly made of silver or alloys containing silver. These lines are attacked by the sulfur compounds still contained in the jet fuel. Since very large amounts of fuel are enforced, occur despite the low content of sulfur compounds still have serious corrosion problems.
Die vorgenannten Zinkoxid- bzw. Aktivkohle-Verfahren können z.B.The aforementioned zinc oxide or activated carbon processes can e.g.
für Endprodukte der Raffinerie, wie Flüssiggase, Benzine bzw.for end products of the refinery, such as liquefied gases, petrol or
Kerosin-Fraktionen, nicht angewendet werden, weil zu deren Durchführung ein erheblicher verfahrenstechnischer Aufwand mit den Endprodukten der Raffinerie betrieben werden müßte, Es bestand daher die Aufgabe, insbesondere für die in der Ra£-finerie anfallenden Endprodukte wegen der steigenden Forderungen an deren Schwefelfreiheit, ein wirtschaftliches Verfahren zur Entfernung von Restmengen an Schwefel zur Verfügung zu stellen.Kerosene fractions, are not used because of their implementation a considerable procedural effort with the end products of the refinery had to be operated, there was therefore the task, especially for those in the Ra £ -finerie resulting end products because of the increasing demands on their sulfur-free, an economical process for removing residual amounts of sulfur is available to deliver.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Schwefelverbindungen aus diese enthaltenden gasförmigen und/oder flüssigen Kohlenwasserstoffen durch Absorption an festen Absorptionsmitteln. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die gasförmigen und/oder flüssigen Kohlenwasserstoffe bei Temperaturen von 15 bis 1000C über Absorptionsmittel leitet, die aus Verbindungen der allgemeinen Formel Me62+Me 7+(0II)16CO, 4 H20 durch Calzinieren und anschließende Reduktion mit Wasserstoff erhalten worden sind.The present invention relates to a method for removing Sulfur compounds from gaseous and / or liquid hydrocarbons containing them by absorption on solid absorbents. This procedure is characterized by that the gaseous and / or liquid hydrocarbons at temperatures of 15 to 1000C passes through absorbent, which consists of compounds of the general Formula Me62 + Me 7+ (0II) 16CO, 4 H20 by calcining and subsequent reduction with hydrogen.
Als Absorptionsmittel für das erfindungsgemäße Verfahren kommen solche in Betracht, die aus Verbindungen der allgemeinen Formel Me62+Me2)+(0H)16C0) 4 H20 durch Calzinieren und Reduktion im Wasserstoffstrom hergestellt worden sind. In der genannten Formel bedeuten Mm2+ = Fe, Cu, Co und Nickel; Me3+ = Al oder Cr.Such absorbents can be used as absorbents for the process according to the invention into consideration, the compounds of the general formula Me62 + Me2) + (0H) 16C0) 4 H20 have been produced by calcination and reduction in a stream of hydrogen. In of the formula mentioned are Mm2 + = Fe, Cu, Co and nickel; Me3 + = Al or Cr.
Insbesondere wird die Nickelverbindung Ni6Al(OH)16CO) 4 H20 nach der Calzinierung und Reduktion als Absorptionsmittel angewendet. Die Herstellung solcher Verbindungen sowie deren Calzinierung und Reduktion ist in der ausgelegten deutschen Patentanmeldung 2 026 282 offenbart.In particular, the nickel compound Ni6Al (OH) 16CO) 4 H20 according to the Calcination and reduction used as absorbents. The manufacture of such Compounds as well as their calcination and reduction is interpreted in the German Patent application 2,026,282 disclosed.
Als Ausgangsstoffe für das erfindungsgemäße Verfahren kommen Kohlenwasserstoffe in Betracht. Insbesondere solche mit einem oberen Siedebereich von bis zu 25000. Der Schwefelgehalt dieser Ausgangsstoffe kann bis zu einigen ppm betragen. Insbesondere sind Endprodukte der Raffinerie für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet und hierbei insbesondere Raffinergiegase, FlUssiggase, wie Propan und Butan, sowie Benzinfraktionen und insbesondere Kerosin-Fraktionen.The starting materials for the process according to the invention are hydrocarbons into consideration. In particular those with an upper boiling range of up to 25,000. The sulfur content of these starting materials can be up to a few ppm. In particular end products of the refinery are suitable for the process according to the invention and here in particular refinery gases, liquid gases such as propane and butane, and gasoline fractions and especially kerosene fractions.
Die oben genannten Ausgangsstoffe werden bei Normaldruck oder erhöhtem Druck über ein Bett der vorstehend genannten Absorptionsmasse geleitet. Bei der Verarbeitung von Endprodukten der Ra£-finerie wird in der Regel unter Normalbedingungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verfahren. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Absorptionsmittel enthalten nach der Reduktion im Wasserstoffstrom vorwiegend die Metalle Eisen, Kupfer, Cobalt und Nickel in der Oxidationsstufe + O in feinverteilter Form auf dem Träger Al203 bzw. Chromoxid. In diesem Zustand sind diese Metalle so aktiv, daß sie bereits bei Temperaturen von 15 bis 1000C Schwefelverbindungen praktisch bis zur Nachweisbarkeitsgrenze zu absorbieren vermögen. Die Wahl der Temperatur hängt von den für die Umsetzung eingesetzten Ausgangsstoffen ab, z.B. ist für die Entschwefelung von Kerosin eine höhere Temperatur in dem vorgenannten Bereich zu wählen als für Flüssiggase, Besitzt der Ausgangsstoff nur geringe Schwefelmengen, so können Absorptionsmassen verwendet werden, die einen sehr niedrigen Metallgehalt aufweisen. Die in derDTS2 2 024 282 beschriebenen Verbindungen können durch Auffällen auf geeignete großoberflächige Aluminiumoxide oder Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Gemische entsprechend verdünnt werden, so daß die fertigen Absorptionsmassen lediglich noch Netallgehaltevon ca. 5 Gewichtsprozent aufweisen. Selbst bei diesen geringen Metallgehalten ist die Aufnahmegeschwindigkeit für Schwefelverbindungen noch genügend hoch. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Absorptionsmittel können s-tark belastet werden. Es sind Durchsätze von 1 bis 10 kg Kohlenwasserstoff pro Liter Katalysator und Stunde möglich. Bei höheren Temperaturen werden höhere Durchsätze angewendet; ebenso bei Absorptionsmassen, die einen höheren Metallgehalt, insbesondere Nickel, aufweisen.The above starting materials are at normal pressure or elevated Pressure passed over a bed of the aforementioned absorption mass. In the Processing of the final products of the Ra £ -finerie is usually carried out under normal conditions proceed according to the method according to the invention. To be used according to the invention Absorbents contain after the reduction in the hydrogen stream mainly the metals iron, copper, cobalt and nickel in the + oxidation state O in finely divided form on the carrier Al203 or chromium oxide. In this condition These metals are so active that they form sulfur compounds at temperatures from 15 to 1000C able to absorb practically up to the detection limit. The choice of temperature depends on the raw materials used for the implementation, e.g. is for the Desulfurization of kerosene to a higher temperature in the aforementioned range than for liquefied gases, If the starting material has only small amounts of sulfur, so absorption masses can be used that have a very low metal content exhibit. The connections described in DTS2 2 024 282 can be caused by accidents on suitable large-surface aluminum oxides or aluminum oxide-silicon dioxide mixtures are diluted accordingly, so that the finished absorption masses only Have metal contents of approx. 5 percent by weight. Even with these low metal contents the absorption rate for sulfur compounds is still sufficiently high. the Absorbents to be used according to the invention can be heavily loaded. There are throughputs of 1 to 10 kg of hydrocarbon per liter of catalyst and hour possible. At higher temperatures, higher throughputs are used; also with Absorption masses which have a higher metal content, in particular nickel.
Nachfolgend ist die Herstellung der Absorptionsmassen A, B, C und D beschrieben. Die Massen A bis C wurden durch Tränken eines Trägers mit einer Metallsalzlösung hergestellt; die Herstellung der Masse D erfolgte nach der Lehre der DT-AS 2 024 282, Beispiel 1.The following is the production of the absorption masses A, B, C and D. The masses A to C were made by impregnating a carrier with a metal salt solution manufactured; the mass D was produced according to the teaching of DT-AS 2 024 282, example 1.
Absorptionsmassen A bis C Calzinierte Strangpreßlinge, bestehend aus $-Al20) mit einem Durchmesser von 1,5 mm, wurden mit jeweils solchen Mengen einer wäßrigen Nitratlösung des Silbers, des Wismuts bzw. des Kupfers getränkt, daß nach der thermischen Zersetzung der Nitrate die Absorptionsmassen jeweils 10 Gewichtsprozent des entsprechenden Metalls enthielten.Absorption masses A to C Calcined extrusions, consisting of $ -Al20) with a diameter of 1.5 mm, were each with such amounts one aqueous nitrate solution of silver, bismuth or copper soaked that after the thermal decomposition of the nitrates, the absorption masses each 10 percent by weight of the corresponding metal.
Absorptionsmasse D 100 g einer nach der Lehre der DT-AS 2 024 282, Beispiel 1, hergestellten Nickelverbindung Ni6Al2(0H)16CO3 ' 4 H20 wurden mit 590 g -Aluminiumoxid vermischt und zu 1,5 mm Strängen verpreßt, getrocknet und calziniert. Die Masse enthielt danach 10 Gewichtsprozent Nickel.Absorption mass D 100 g according to the teaching of DT-AS 2 024 282, Example 1, produced nickel compound Ni6Al2 (0H) 16CO3 '4 H20 were with 590 g aluminum oxide mixed and pressed into 1.5 mm strands, dried and calcined. The mass then contained 10 percent by weight nickel.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläuterm.The invention is illustrated in more detail by means of the following examples.
Beispiel 1 Zur Prüfung der Aktivität der Absorptionsmassen A, B, C und D wurden jeweils 50 ml dieser Massen in einen Röhrenreaktor eingebaut und 12 Stunden lang mit Wasserstoff bei 55000 reduziert. Example 1 To test the activity of the absorption masses A, B, C and D each 50 ml of these masses were installed in a tubular reactor and Reduced with hydrogen at 55,000 for 12 hours.
Die Temperatur wurde anschließend auf 4000 eingestellt, sodann wurden
stündlich 200 ml eines bis auf 5 ppm entschwefelten Ben zins mit einem Siedebereich
von 6ö bis 1800C über die Absorptionsmasse geleitet. In der nachfolgenden Tabelle
I sind die Versuchsergebnisse zusammengestellt: Tabelle I
Beispiel 2 Eine über einen Cobalt-Molybdän-Tonerde-Katalysator auf einen Restsohwefelgehalt von ca. 0,8 ppm entschwefelte Kerosinfraktion mit einem Siedebereich von 160 bis 2400 wurde bei 800C mit einer Raumgeschwindigkeit von 6,5 Litern pro Liter Absorptionsmasse und Stunde über die erfindungsgemäß zu verwendende Masse D geleitet. Unter denselben BedXngungen wurde ein im Handel unter der Bezeichnung Actimet S erhältlicher Raney-Nickel-Katalysator der Firma Dr. E. Dürrwächter getestet. Dieser Raney-Nickel-Katalysator bestand zu 97 Gewichtsprozent aus Nickel. Example 2 One on a cobalt-molybdenum-alumina catalyst a residual sulfur content of approx. 0.8 ppm desulphurized kerosene fraction with a Boiling range from 160 to 2400 was at 800C with a space velocity of 6.5 Liters per liter of absorption mass and hour over that to be used according to the invention Ground D. Under the same conditions, a was commercially available under the name Actimet S available Raney nickel catalyst from Dr. E. Drought Guard tested. This Raney nickel catalyst consisted of 97 percent by weight nickel.
Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle II dargestellt; Tabelle II
Die Belastung betrug 4 kg Flüssiggas pro Liter Absorptionsmasse und Stunde. Das so entschwefelte Flüssiggas wurde bei 1000C über einen nach DIN 51 753 vorbereiteten Silberstreifen geleitet. Nach 18 Stunden war noch keine Verfärbung des Silberstreifens festzustellen, d.h. die Schwefelverbindungen wurden aus dem Flüssiggas bis unter die Nachweisbarkeitsgrenze entfernt.The load was 4 kg of liquid gas per liter of absorption mass and Hour. The liquid gas desulphurized in this way was at 1000C via a DIN 51 753 prepared silver lining. After 18 hours there was still no discoloration of the silver lining, i.e. the sulfur compounds were removed from the Liquefied gas removed below the detection limit.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742447910 DE2447910A1 (en) | 1974-10-08 | 1974-10-08 | Removal of sulphur cpds from gaseous of liquid hydrocarbons - by contact with basic carbonates of transition metals, reduced in hydrogen |
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DE19742447910 DE2447910A1 (en) | 1974-10-08 | 1974-10-08 | Removal of sulphur cpds from gaseous of liquid hydrocarbons - by contact with basic carbonates of transition metals, reduced in hydrogen |
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DE (1) | DE2447910A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT393132B (en) * | 1984-07-27 | 1991-08-26 | Labofina Sa | METHOD FOR REMOVING CARBONYL SULFIDE FROM LIQUID HYDROCARBON OUTPUT MATERIALS |
CN108485724A (en) * | 2018-05-30 | 2018-09-04 | 中冶京诚工程技术有限公司 | Artificial gas scale inhibition system and slow release descaling method |
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1974
- 1974-10-08 DE DE19742447910 patent/DE2447910A1/en active Pending
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CN108485724B (en) * | 2018-05-30 | 2023-09-26 | 中冶京诚工程技术有限公司 | Artificial gas scale inhibition system and slow release scale removal method |
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