RU2032459C1

RU2032459C1 - Adsorbent for gas hydrocarbons

Info

Publication number: RU2032459C1
Authority: RU
Inventors: З.Т. Дмитриева; Л.Д. Тихонова; Н.Г. Межибор; М.А. Быстрицкая
Original assignee: Институт химии нефти СО РАН
Priority date: 1992-07-08
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 1995-04-10

Abstract

FIELD: sorbents for taking up process waste gases and for purifying a gas phase from light-weight hydrocarbons lost or emitted at emergency. SUBSTANCE: absorbent contains carriers in the form of commercial-grade cotton, activated char-coal and peat. It also includes active substances. They are polyisobutylene, atactic polypropylene and tertiary lithium butyl triallyl borates. The ingredients are in the following ratio (percent by weight): the active substances range from 0.7 to 51.4 and the carrier runs between 48.6 and 99.3. EFFECT: better quality and higher efficiency of product, reduced environmental pollution. 1 tbl

Description

Изобретение относится к сорбентам и может быть использовано для поглощения газообразных углеводородов с целью предотвращения загрязнения и очистки воздуха. The invention relates to sorbents and can be used to absorb gaseous hydrocarbons in order to prevent pollution and purification of air.

Наиболее близок к предлагаемому адсорбирующий материал, содержащий в качестве носителя торф, а в качестве активного вещества соли алифатических аминов с длиной органической цепи С₈-С₁₈ при следующем соотношении компонентов, мас. торф 95,0-99,95; соль амина 0,05-5,0. Сорбционная емкость по нефти известного материала составляет 0,03-2,28 г/г без учета массы торфа, с учетом массы торфа емкость адсорбента будет меньше.The closest to the proposed adsorbent material containing peat as a carrier, and as an active substance salts of aliphatic amines with an organic chain length of C ₈ -C ₁₈ in the following ratio of components, wt. peat 95.0-99.95; amine salt 0.05-5.0. The oil sorption capacity of a known material is 0.03-2.28 g / g without taking into account the mass of peat, taking into account the mass of peat, the adsorbent capacity will be less.

К значительным недостаткам известного адсорбента относится дорогостоящая и энергоемкая технология приготовления адсорбента. Из-за плохой растворимости алифатических аминов в воде при обычной температуре их наносят на торф при нагревании водного раствора до 80-90^оС. После этого для удаления воды из адсорбента также необходим нагрев и, возможно, вакуум. Кроме того, из-за малой разветвленной поверхности торфа или малой емкости торфа по активному (адсорбирующему) веществу предельное содержание алифатического амина в торфе составляет лишь 5 мас. Это означает, что известный материал не имеет потенциальной возможности для увеличения сорбционной емкости основного параметра адсорбента.Significant disadvantages of the known adsorbent include the expensive and energy-intensive technology for the preparation of adsorbent. Due to the poor solubility of aliphatic amines, in water at ordinary temperatures they are applied to turf by heating the aqueous solution to 80-90 ^C. Then, for removing water from the adsorbent is also necessary heat and possibly vacuum. In addition, due to the small branched surface of peat or the small capacity of peat in the active (adsorbing) substance, the limiting content of aliphatic amine in peat is only 5 wt. This means that the known material does not have the potential to increase the sorption capacity of the main parameter of the adsorbent.

Цель изобретения увеличение сорбционной способности (емкости) адсорбента по отношению к углеводородным газам. The purpose of the invention is the increase in sorption ability (capacity) of the adsorbent with respect to hydrocarbon gases.

Поставленная цель достигается тем, что адсорбент содержит в качестве носителей техническую вату, древесный активированный уголь, торф, а в качестве активных веществ полиизобутилен, полипропилен, комплексы трет-бутилтриалкилборатов лития с длиной алкильных групп С₄-С₁₁ при следующем соотношении компонентов, мас.This goal is achieved by the fact that the adsorbent contains technical cotton, wood activated carbon, peat as carriers, and polyisobutylene, polypropylene, lithium tert-butyl trialkyl borates complexes with a length of C ₄ -C ₁₁ alkyl groups in the following ratio of components, wt.

Активное вещество 0,7-51,4
Носитель 48,6-99,3
Для решения поставленной задачи в качестве пористых веществ использованы асбест, техническая вата, древесный активированный уголь (БАУ) и торф (верховой), а в качестве активных адсорбирующих веществ полиизобутилен (ПИБ) с мол.м. (4-5) ^. 10⁵, атактический полипропилен (АПП) с мол.м. (3-4) ^. 10³ и комплексы трет-бутилтриалкилборатов лития (ТАБЛ) Li[t-C₄H₉OB(OR)₃](R=C₄H₉-C₁₁H₂₃). Характеристики сорбционной способности адсорбентов по углеводородам определены весовым методом.Active substance 0.7-51.4
Media 48.6-99.3
To solve this problem, asbestos, industrial wool, charcoal activated carbon (BAU) and peat (horse) were used as porous substances, and polyisobutylene (PIB) with a mol.m. as active adsorbing substances. (4-5) ^. 10 ⁵ , atactic polypropylene (APP) with a mol.m. (3-4) ^. 10 ³ and complexes of lithium tert-butyl trialkyl borates (TABL) Li [tC ₄ H ₉ OB (OR) ₃ ] (R = C ₄ H ₉ -C ₁₁ H ₂₃ ). The characteristics of the sorption capacity of adsorbents for hydrocarbons are determined by the weight method.

П р и м е р 1. Методика получения адсорбентов и определения сорбционной емкости. Берут определенное количество технической ваты, БАУ или торфа, погружают в раствор пентана, содержащий 0,5-20 мас. полиизобутилена, атактического полипропилена или комплексов трет-бутилтриалкилборатов лития, и выдерживают в течение 20-60 мин при комнатной температуре. После этого из образца испаряют до постоянного веса в струе воздуха при комнатной температуре пентан, который может быть использован в дальнейших операциях нанесения активного вещества. По разности веса определяют массу активного (адсорбирующего) вещества, содержащегося в образце (носителе). Затем в газоотводной трубе с помощью полученного адсорбента собирают испаряющийся углеводород при 22-30^оС в течение нескольких часов. По разности весов определяют массу адсорбированного углеводорода. Сорбционную емкость адсорбента определяют по формуле
Е_ад. М_уг. / М_ак.в где М_уг. масса адсорбированного углеводорода, г;
М_ак.в масса активного вещества, г.PRI me R 1. The method of obtaining adsorbents and determine the sorption capacity. Take a certain amount of technical wool, BAU or peat, immerse in a solution of pentane containing 0.5-20 wt. polyisobutylene, atactic polypropylene or complexes of lithium tert-butyl trialkyl borates, and incubated for 20-60 minutes at room temperature. After that, pentane is evaporated from the sample to a constant weight in a stream of air at room temperature, which can be used in further operations of applying the active substance. The weight difference determines the mass of the active (adsorbing) substance contained in the sample (carrier). Then, in the vapor pipe using the obtained adsorbent were collected by evaporating the hydrocarbon at ^about 22-30 C for several hours. The difference in weight determines the mass of adsorbed hydrocarbon. The sorption capacity of the adsorbent is determined by the formula
E _hell. M _y . / M _ak.v where M _y . mass of adsorbed hydrocarbon, g;
M _ac.v mass of active substance, g

Все адсорбенты, приведенные в таблице, получены и испытаны на сорбционную способность к гексану и пентану в атмосфере. Для предлагаемых адсорбентов сорбционная емкость по углеводороду составляет 0,38-9,6 кг/кг. Технология приготовления адсорбентов проста, адсорбенты после регенерации можно использовать многократно. All adsorbents shown in the table were obtained and tested for sorption ability to hexane and pentane in the atmosphere. For the proposed adsorbents, the hydrocarbon sorption capacity is 0.38-9.6 kg / kg. The technology for preparing adsorbents is simple; adsorbents after regeneration can be used repeatedly.

П р и м е р 2. Образец технической ваты взвешивают m 0,0360 г, погружают в раствор пентана, содержащий 5% полиизобутилена, и выдерживают 40 мин, вынимают из раствора, испаряют пентан до постоянного веса m 0,2277 г. Образец, содержащий 15,8% полиизобутилена, помещают в газоотводящую трубу для поглощения парящего гексана при Т=27-30^оС. Через 3 ч образец взвешивают и высчитывают количество поглощенного углеводорода (m 0,0897 г). Таким образом проводят серию опытов, рассчитывают емкость адсорбента и среднюю заносят в таблицу. Аналогичным путем получены все остальные результаты.PRI me R 2. A sample of technical wool is weighed m 0,0360 g, immersed in a pentane solution containing 5% polyisobutylene, and incubated for 40 minutes, removed from the solution, pentane is evaporated to a constant weight m of 0.2277 g. Sample, containing 15.8% of polyisobutylene was placed in a vent pipe for absorbing floating hexane at T = 27-30 ° ^C. After 3 hours, the sample was weighed and calculate the amount of absorbed hydrocarbon (m 0,0897 g). Thus, a series of experiments is carried out, the adsorbent capacity is calculated and the average is entered in the table. In a similar way, all other results were obtained.

Claims

HYDROCARBON GAS ADSORBENT, containing an active organic substance and a porous carrier, characterized in that it contains as an active organic substance a compound selected from the group: polyisobutylene, atactic polypropylene, a complex of lithium tert-butyl trialkyl borate with a length of alkyl groups C ₄ C ₁ ₁ , and as a carrier, technical wool, wood activated carbon, peat in the following ratio of components, wt.

Active organic matter 0.7 51.4
Porous carrier 48.6 99.3