RU2535041C2 - Gas flow desulfurisation procedure - Google Patents

Gas flow desulfurisation procedure Download PDF

Info

Publication number
RU2535041C2
RU2535041C2 RU2012156646/05A RU2012156646A RU2535041C2 RU 2535041 C2 RU2535041 C2 RU 2535041C2 RU 2012156646/05 A RU2012156646/05 A RU 2012156646/05A RU 2012156646 A RU2012156646 A RU 2012156646A RU 2535041 C2 RU2535041 C2 RU 2535041C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
hydrogen sulfide
adsorbent
ppm
reactor
Prior art date
Application number
RU2012156646/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012156646A (en
Inventor
Зинфер Ришатович Исмагилов
Сергей Рифович Хайрулин
Михаил Анатольевич Керженцев
Ахмет Мазгарович Мазгаров
Антон Александрович Голованов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук
Priority to RU2012156646/05A priority Critical patent/RU2535041C2/en
Publication of RU2012156646A publication Critical patent/RU2012156646A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2535041C2 publication Critical patent/RU2535041C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention is related to petrochemical and gas industries and may be used during wells development at deposits of natural hydrocarbon gases. Hydrogen sulfide and mercaptans are oxidised (P-1) in presence of catalyst with production of elemental sulfur and sulfur dioxide. The received gas is cooled till elemental sulfur is condensed and delivered to tandem layer of adsorbent (A-1), (A-2). At input temperature of the adsorbent is maintained at temperature of 130-150°C and at the output - 100-120°C.
EFFECT: invention allows continuous treatment of gas flows from hydrogen sulfide with variable flow rate and composition.
5 cl, 8 ex, 8 tbl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтехимической и газовой промышленности и может быть использовано при освоении скважин на месторождениях природных углеводородных газов.The invention relates to the petrochemical and gas industries and can be used in well development in natural hydrocarbon gas fields.

Изобретение может найти применение при очистке попутных нефтяных газов, образующихся при добыче и переработке сернистых нефтей, при очистке коксовых и сланцевых газов, а также выбросов химических производств.The invention may find application in the purification of associated petroleum gases generated during the extraction and processing of sulphurous oils, in the purification of coke and shale gases, as well as emissions from chemical industries.

В настоящее время для очистки газов от сернистых соединений находит применение метод прямого гетерогенно-каталитического окисления сероводорода кислородом до элементарной серы. При использовании этого метода достигается высокая степень очистки исходных газов при достаточно низких энергозатратах.Currently, the method of direct heterogeneous-catalytic oxidation of hydrogen sulfide by oxygen to elemental sulfur is used to purify gases from sulfur compounds. Using this method, a high degree of purification of the source gases is achieved at a sufficiently low energy consumption.

Известен способ очистки газов от сернистых соединений (РФ 2144495, С01В 17/04, B01D 53/48, 20.01.2000), согласно которому газы очищают от сернистых соединений путем их окисления кислородом до серы и/или дисульфидов в слое оксидного катализатора с последующим отделением серы от очищенного газа. Катализатор содержит 5-100 мас.% активного компонента и представляет собой монолитный блок, собранный из отдельных пористых элементов со сквозными каналами, причем не менее 50% пор, содержащихся в названных элементах, имеют размер от 1000 до 5000 Ǻ, а объем пор составляет 0,15-0,50 см3/г.A known method of purification of gases from sulfur compounds (RF 2144495, С01В 17/04, B01D 53/48, 01/20/2000), according to which gases are purified from sulfur compounds by their oxidation with oxygen to sulfur and / or disulfides in the oxide catalyst layer with subsequent separation sulfur from purified gas. The catalyst contains 5-100 wt.% Of the active component and is a monolithic block assembled from individual porous elements with through channels, and at least 50% of the pores contained in these elements have a size of 1000 to 5000 Ǻ, and the pore volume is 0 , 15-0.50 cm 3 / g.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ получения элементарной серы из сероводорода (РФ 1627507, С01В 17/04, 15.02.91), основанный на гетерогенно-каталитическом окислении сероводорода, которое проводят в две стадии. На 1-й стадии окисление ведут в псевдоожиженном слое катализатора при 250-300°C, на 2-й стадии - в реакторе со стационарным слоем катализатора при 140-155°C. Отношение кислорода к сероводороду на 1-й стадии составляет 0,5. Способ позволяет очищать газы, содержащие до 50 об.% сероводорода, общая степень конверсии сероводорода в серу достигает 99,99% при жестком соблюдении заданного соотношения кислорода к сероводороду на первой стадии.The closest in technical essence to the claimed method is a method for producing elemental sulfur from hydrogen sulfide (RF 1627507, С01В 17/04, 15.02.91), based on heterogeneous-catalytic oxidation of hydrogen sulfide, which is carried out in two stages. At the 1st stage, the oxidation is carried out in a fluidized bed of the catalyst at 250-300 ° C, at the 2nd stage - in the reactor with a stationary catalyst bed at 140-155 ° C. The ratio of oxygen to hydrogen sulfide in the 1st stage is 0.5. The method allows you to clean gases containing up to 50 vol.% Hydrogen sulfide, the total degree of conversion of hydrogen sulfide to sulfur reaches 99.99%, while strictly observing the specified ratio of oxygen to hydrogen sulfide in the first stage.

Эффективность процесса прямого окисления сероводорода существенно зависит от стабильности параметров исходной газовой смеси (концентрация сероводородов и меркаптанов, расход), что приводит к тому, что разработанные методы прямого окисления сероводорода не позволяют добиться стабильного остаточного содержания сернистых соединений, общая концентрация которых в очищенном газе не должна превышать 20 ppm., что является регламентируемым требованием.The efficiency of the process of direct oxidation of hydrogen sulfide substantially depends on the stability of the parameters of the initial gas mixture (concentration of hydrogen sulfides and mercaptans, consumption), which leads to the fact that the developed methods of direct oxidation of hydrogen sulfide do not allow a stable residual content of sulfur compounds, the total concentration of which in the purified gas should exceed 20 ppm., which is a regulated requirement.

В связи с этим необходима разработка комбинированных технологий, включающих стадии прямого окисления с последующей доочисткой до санитарных норм, что подразумевает разработку многофункциональных адсорбентов, способных эффективно поглощать сернистые соединения различных классов.In this regard, it is necessary to develop combined technologies, including direct oxidation stages, followed by post-treatment to sanitary standards, which implies the development of multifunctional adsorbents that can effectively absorb sulfur compounds of various classes.

Задача, решаемая изобретением, - обеспечение непрерывной очистки от сероводорода газовых потоков с переменным расходом и составом, экологическая надежность и безопасность способа.The problem solved by the invention is the provision of continuous cleaning of hydrogen sulfide gas streams with a variable flow rate and composition, environmental reliability and process safety.

Для решения поставленной задачи предложен способ очистки от сероводорода газовых потоков с переменным расходом и составом, включающий окисление сероводорода и меркаптанов кислородом в присутствии катализатора с получением элементарной серы и диоксида серы, газ после стадии прямого окисления охлаждают для конденсации элементарной серы и подают в последовательно расположенный слой многофункционального адсорбента.To solve this problem, a method for purifying gas streams from hydrogen sulfide with a variable flow rate and composition is proposed, including oxidation of hydrogen sulfide and mercaptans with oxygen in the presence of a catalyst to produce elemental sulfur and sulfur dioxide, the gas after the direct oxidation step is cooled to condense elemental sulfur and is fed into a sequentially located layer multifunctional adsorbent.

Температуру адсорбента на входе поддерживают равной 130-150°C, а на выходе - равной 100-120°C.The temperature of the adsorbent at the inlet is maintained equal to 130-150 ° C, and at the exit is equal to 100-120 ° C.

В качестве адсорбента используют материал, который содержит железомарганцевые конкреции и имеет следующий состав в пересчете на оксиды, мас.%: Fe2O3 20,0-35,0; MnO2 20,0-35,0; SiO2 10,0-25,0; ZnO 5-10, Al2O3 5,0-10,0; Na2O 2,0-5,0; K2O 1,5-5,0; MgO 1,5-3,0; CaO 1,5-3,0; P2O5 3,0-10,0.As an adsorbent, a material is used that contains ferromanganese nodules and has the following composition in terms of oxides, wt.%: Fe 2 O 3 20.0-35.0; MnO 2 20.0-35.0; SiO 2 10.0-25.0; ZnO 5-10, Al 2 O 3 5.0-10.0; Na 2 O 2.0-5.0; K 2 O 1.5-5.0; MgO 1.5-3.0; CaO 1.5-3.0; P 2 O 5 3.0-10.0.

Адсорбент может дополнительно содержать связующее. В качестве связующего он может содержать неорганические соединения, такие как гидроксид алюминия, оксид магния или оксид кальция, в количестве 15-25, преимущественно, 20 мас.%, в пересчете на безводное вещество, а также неорганические кислоты в количестве 3-5 мас.%, в пересчете на безводное вещество. В качестве связующего он может также содержать органические высокомолекулярные соединения в количестве 4-5 мас.%, в пересчете на безводное вещество.The adsorbent may further comprise a binder. As a binder, it may contain inorganic compounds, such as aluminum hydroxide, magnesium oxide or calcium oxide, in an amount of 15-25, mainly 20 wt.%, In terms of anhydrous substance, as well as inorganic acids in an amount of 3-5 wt. %, calculated on the anhydrous substance. As a binder, it may also contain organic macromolecular compounds in an amount of 4-5 wt.%, In terms of anhydrous substance.

Концептуально процесс очистки газовых потоков от сернистых соединений описывается следующим образом Фиг.1.Conceptually, the process of cleaning gas streams from sulfur compounds is described as follows.

В реакторе Р-1 при взаимодействии сернистых соединений очищаемого газа с кислородом воздуха происходит парциальное окисление сероводорода до элементарной серы (1) и глубокое окисление легких меркаптанов с образованием диоксида серы (2).Partial oxidation of hydrogen sulfide to elemental sulfur (1) and deep oxidation of light mercaptans with the formation of sulfur dioxide (2) occur in the R-1 reactor during the interaction of sulfur compounds of the gas to be purified with oxygen.

H 2 S + 0 . 5 O 2 S r + H 2 O + Q ( 1 )

Figure 00000001
H 2 S + 0 . 5 O 2 S r + H 2 O + Q ( one )
Figure 00000001

R S H + O 2 S O 2 + C O 2 + H 2 O ( 2 )

Figure 00000002
R S H + O 2 S O 2 + C O 2 + H 2 O ( 2 )
Figure 00000002

В связи с тем, что показатели реакции 1 (селективность в отношении образования серы) достаточно чувствительны к соотношению сероводород/кислород, а параметры исходной газовой смеси (концентрация сероводородов и меркаптанов, расход) и как правило, нестабильны, достаточно сложно с точки зрения аппаратурного оформления обеспечить четкое стехиометрическое соотношение кислород/сероводород.Due to the fact that the reaction indices 1 (selectivity with respect to sulfur formation) are quite sensitive to the hydrogen sulfide / oxygen ratio, and the parameters of the initial gas mixture (concentration of hydrogen sulfides and mercaptans, flow rate) are usually unstable, it is rather complicated from the point of view of hardware design provide a clear stoichiometric oxygen / hydrogen sulfide ratio.

Таким образом, если кислород находится в избытке - образуется SO2, а при недостатке O2 происходит проскок сероводорода. Вследствие этого адсорбент, загруженный в аппараты А-1 и А-2, должен обладать мультифункциональными свойствами и обеспечивать высокую адсорбционную емкость как в отношении сероводорода, так и диоксида серы.Thus, if oxygen is in excess, SO 2 is formed, and with a lack of O 2 , a breakdown of hydrogen sulfide occurs. As a result, the adsorbent loaded in the apparatus A-1 and A-2 must have multifunctional properties and provide a high adsorption capacity both in respect of hydrogen sulfide and sulfur dioxide.

Предполагается расмотреть два варианта регенерациии насыщенных адсорбентов:It is proposed to consider two options for the regeneration of saturated adsorbents:

А) Регенерация путем воздействия водяного пара. В этом случае преимущественным продуктом является сероводород, поток которого подмешивают к основному потоку очищаемого газа.A) Regeneration by exposure to water vapor. In this case, the preferred product is hydrogen sulfide, the stream of which is mixed with the main stream of the gas to be purified.

Б) Окислительная регенерация, когда асорбент подвергают воздействию кислорода воздуха при температуре 500-600°С. В этом случае образуется диоксид серы, который направляют на восстановительную утилизацию с получением элементарной серы.B) Oxidative regeneration, when the adsorbent is exposed to atmospheric oxygen at a temperature of 500-600 ° C. In this case, sulfur dioxide is formed, which is sent for reduction utilization to obtain elemental sulfur.

Для иллюстрации заявляемого способа приводим примеры его осуществления.To illustrate the proposed method, we give examples of its implementation.

Исследования процесса окисления сероводорода проводят на лабораторной установке, схема которой приведена на Фиг.1.Studies of the process of oxidation of hydrogen sulfide are carried out in a laboratory setup, a diagram of which is shown in Figure 1.

Особенностью лабораторной установки является возможность проведения реакции прямого окисления сероводорода как в неподвижном, так и в псевдоожиженном слое гранул катализатора, что позволяет добиться высокой изотермичности слоя катализатора (поддержания заданной температуры процесса) при концентрациях сероводорода в исходной газовой смеси вплоть до 100%.A feature of the laboratory setup is the possibility of carrying out the direct oxidation of hydrogen sulfide both in a fixed and in a fluidized bed of catalyst granules, which allows to achieve high isothermality of the catalyst layer (maintaining a given process temperature) at hydrogen sulfide concentrations in the feed gas mixture up to 100%.

На Фиг.1 представлена блок-схема комбинированной установки с адсорбером и узлом прямого окисления.Figure 1 presents a block diagram of a combined installation with an adsorber and a direct oxidation unit.

На Фиг.2 представлена схема лабораторной установки, где: 1 - реактор с возможностью псевдоожижения слоя катализатора, 2 - печь с кипящим слоем кварцевого песка, 3 - ловушка для жидкой серы, 4 - адсорбер.Figure 2 presents a diagram of a laboratory setup, where: 1 - a reactor with the possibility of fluidization of the catalyst bed, 2 - a furnace with a fluidized bed of quartz sand, 3 - a trap for liquid sulfur, 4 - adsorber.

Пример 1.Example 1

В лабораторный реактор прямого окисления подают газ, моделирующий реальный состав попутного нефтяного или природного газа при давлении 0,5 ати и воздух. Суммарный расход газовой смеси составляет 3,6 дм3/ч.A gas simulating the actual composition of associated petroleum or natural gas at a pressure of 0.5 atm and air is fed into a laboratory direct oxidation reactor. The total gas mixture consumption is 3.6 dm 3 / h.

В реактор загружают 1 г катализатора прямого окисления. В реакторе прямого окисления при оптимальных условиях, установленных при выполнении экспериментов по прямому окислению сернистых соединений, происходит окисление сероводорода до элементарной серы, а меркаптана до диоксида серы. Парогазовая смесь поступает в охлаждаемую ловушку, где ее температура понижается до 150°С, сера конденсируется, а газовый поток поступает в адсорбер, куда загружено 5 г адсорбента состава, мас.%: Fe2O3 20,0; MnO2 20,0; SiO2 - 25,0; ZnO - 6, Al2O3 10,0; Na2O 5,0; K2O 5,0; MgO 3,0; CaO 3,0; P2O5 8,0.1 g of direct oxidation catalyst is charged to the reactor. In the direct oxidation reactor, under optimal conditions established during the experiments on the direct oxidation of sulfur compounds, hydrogen sulfide is oxidized to elemental sulfur, and mercaptan to sulfur dioxide. The vapor-gas mixture enters a cooled trap, where its temperature drops to 150 ° C, the sulfur condenses, and the gas stream enters the adsorber, where 5 g of the adsorbent of the composition are loaded, wt.%: Fe 2 O 3 20.0; MnO 2 20.0; SiO 2 25.0; ZnO - 6, Al 2 O 3 10.0; Na 2 O 5.0; K 2 O 5.0; MgO 3.0; CaO 3.0; P 2 O 5 8.0.

Температуру в адсорбере поддерживают в начале по ходу газа 130-150°С, в конце 100-120°С.The temperature in the adsorber is maintained at the beginning along the gas 130-150 ° C, at the end 100-120 ° C.

Для регулирования давления в системе на входе из адсорбера установлен клапан. Газовую смесь после ловушки и адсорбера подают для анализа в хроматограф «Кристалл 2000 М».To control the pressure in the system, a valve is installed at the inlet from the adsorber. The gas mixture after the trap and adsorber is fed for analysis to the Crystal 2000 M chromatograph.

Результаты экспериментов приведены в таблице 1.The experimental results are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 Результаты исследования комбинированного процесса очистки углеводородных смесей (модельная смесь попутный нефтяной газ, природный газ, давление изб. - 0,5 ати)The results of the study of the combined process for the purification of hydrocarbon mixtures (model mixture associated petroleum gas, natural gas, pressure g. - 0.5 ati) Компоненты газовой смеси, % об.The components of the gas mixture,% vol. Состав газа (сухой газ)Gas composition (dry gas) До реактора
исх. смесь
To the reactor
ref. mixture
После реактора
Точка отбора пробы №1
After the reactor
Sampling point No. 1
После адсорбера
Точка отбора пробы №2 100 ч непрерывной работы
After adsorber
Sampling point No. 2 100 hours of continuous operation
H2SH 2 s 1,01,0 <0,01 (80 ppm)<0.01 (80 ppm) <5 ppm<5 ppm RSHRSH 100ppm (0,01%)100ppm (0.01%) -- -- СО2 CO 2 1,11,1 1,21,2 1,21,2 O2 O 2 0,520.52 0,020.02 0,020.02 N2 N 2 10,110.1 10,310.3 10,310.3 СН4 CH 4 80,280.2 80,980.9 80,980.9 С25 C 2 -C 5 7,17.1 7,257.25 7,257.25 SO2 SO 2 -- 97 ppm (0,0097%)97 ppm (0.0097%) <5 ppm<5 ppm

Пример 2.Example 2

Аналогичен примеру 1, отличается избыточным давлением, которое составляет 4 ати.Similar to example 1, differs in excess pressure, which is 4 ati.

Результаты приведены в таблице 2.The results are shown in table 2.

Таблица 2table 2 Результаты исследования комбинированного процесса очистки углеводородных смесей (модельная смесь попутный нефтяной газ, природный газ, давление изб. - 4 ати)The results of the study of the combined process of cleaning hydrocarbon mixtures (model mixture associated petroleum gas, natural gas, pressure gage - 4 ati) Компоненты газовой смеси, % об.The components of the gas mixture,% vol. Состав газа (сухой газ)Gas composition (dry gas) До реактора
исх. смесь
To the reactor
ref. mixture
После реактора
Точка отбора пробы №1
After the reactor
Sampling point No. 1
После адсорбера
Точка отбора пробы №2 100 ч непрерывной работы
After adsorber
Sampling point No. 2 100 hours of continuous operation
H2SH 2 s 1,01,0 <0,01 (40 ppm)<0.01 (40 ppm) <5 ppm<5 ppm RSHRSH 100 ppm (0,01%)100 ppm (0.01%) -- -- CO2 CO 2 1.11.1 1,21,2 1,21,2 O2 O 2 0,520.52 0,020.02 0,020.02 N2 N 2 10,110.1 10,310.3 10,310.3 СН4 CH 4 80,280.2 80,980.9 80,980.9 С25 C 2 -C 5 7,17.1 7,257.25 7,257.25 SO2 SO 2 -- 100 ppm (0,01%)100 ppm (0.01%) <5 ppm<5 ppm

Пример 3.Example 3

Аналогичен примеру 1, отличается тем, что в реактор подают газ, моделирующий хвостовые газы процесса Клауса или вентиляционные выбросы. Результаты экспериментов приведены в таблице 3.Similar to example 1, it differs in that gas simulating the tail gases of the Klaus process or ventilation emissions is supplied to the reactor. The experimental results are shown in table 3.

Таблица 3Table 3 Результаты исследования комбинированного процесса очистки смесей, моделирующих хвостовые газы процесса Клауса или вентиляционные выбросы (давление изб. - 0,5 ати)The results of the study of the combined cleaning process of mixtures simulating the tail gases of the Klaus process or ventilation emissions (pressure h. - 0.5 ati) Компоненты газовой смеси, % об.The components of the gas mixture,% vol. Состав газа (сухой газ)Gas composition (dry gas) До реактора
исх. смесь
To the reactor
ref. mixture
После реактора
Точка отбора пробы №1
After the reactor
Sampling point No. 1
После адсорбера
Точка отбора пробы №2 100 ч непрерывной работы
After adsorber
Sampling point No. 2 100 hours of continuous operation
H2SH 2 s 0,80.8 <0,01 (90ррm)<0.01 (90 ppm) <5 ppm<5 ppm RSHRSH 100ppm(0,01%)100ppm (0.01%) -- -- CO2 CO 2 5,05,0 5.05.0 5.05.0 O2 O 2 0,410.41 0,010.01 0,00,0 N2 N 2 остальноеrest ОстальноеRest остальноеrest SO2 SO 2 -0,1-0.1 0,07%0.07% <5 ppm<5 ppm

Пример 4.Example 4

Аналогичен примеру 1, отличается тем, что в реактор подают газ, моделирующий коксовый газ.Similar to example 1, characterized in that the reactor serves gas simulating coke oven gas.

Результаты экспериментов приведены в таблице 4.The experimental results are shown in table 4.

Таблица 4Table 4 Результаты исследования комбинированного процесса очистки смесей, моделирующих коксовый газ (давление изб. - 0,5 ати)The results of the study of the combined cleaning process of mixtures simulating coke oven gas (pressure h. - 0.5 ati) Компоненты газовой смеси, % об.The components of the gas mixture,% vol. Состав газа (сухой газ)Gas composition (dry gas) До реактора
исх. смесь
To the reactor
ref. mixture
После реактора
Точка отбора пробы №1
After the reactor
Sampling point No. 1
После адсорбера
Точка отбора пробы №2 100 ч непрерывной работы
After adsorber
Sampling point No. 2 100 hours of continuous operation
H2SH 2 s 0,160.16 <0,005 (50 ppm)<0.005 (50 ppm) <5 ppm<5 ppm Н2 H 2 5757 5757 5757 CO2 CO 2 2,22.2 2,22.2 2,22.2 O2 O 2 0,40.4 0,30.3 0,30.3 N2 N 2 остальноеrest остальноеrest остальноеrest СН4 CH 4 2424 2424 2424 СОWith 8,08.0 8,08.0 8,08.0 SO2 SO 2 -- 120ppm (0,12% об.)120ppm (0.12% vol.) <7ppm<7ppm

Пример 5.Example 5

Аналогичен примеру 1, отличается тем, что в реактор подают газ, моделирующий кислый газ, образующийся при аминовой очистке сероводородсодержащих потоков.Similar to example 1, it differs in that a gas simulating acid gas generated during the amine purification of hydrogen sulfide-containing streams is fed into the reactor.

Результаты экспериментов приведены в таблице 5.The experimental results are shown in table 5.

Таблица 5Table 5 Результаты исследования комбинированного процесса очистки смесей, моделирующих кислые газы образующихся при аминовой очистке сероводородсодержащих потоков (давление изб. - 0,4 ати)The results of the study of the combined process of purification of mixtures simulating acid gases formed during the amine purification of hydrogen sulfide-containing streams (pressure gage - 0.4 ati) Компоненты газовой смеси, % об.The components of the gas mixture,% vol. Состав газа (сухой газ)Gas composition (dry gas) До реактора
исх. смесь
To the reactor
ref. mixture
После реактора Точка отбора пробы №1After the reactor Sampling point No. 1 После адсорбера
Точка отбора пробы №2 10 ч непрерывной работы
After adsorber
Sampling point No. 2 10 hours of continuous operation
H2SH 2 s 15fifteen 50 ppm50 ppm <5 ppm<5 ppm CO2 CO 2 6060 58,8558.85 58,8558.85 O2 O 2 88 0,000.00 0,000.00 N2 N 2 остальноеrest остальноеrest остальноеrest СН4 CH 4 1one 1,281.28 2424 SO2 SO 2 -- 1,281.28 <10 ppm<10 ppm

Пример 6.Example 6

Аналогичен примеру 1, отличается тем, что в реактор подают газ, моделирующий сланцевый газSimilar to example 1, characterized in that the reactor serves gas simulating shale gas

Результаты экспериментов приведены в таблице 6.The experimental results are shown in table 6.

Таблица 6Table 6 Результаты исследования комбинированного процесса очистки углеводородных смесей (модельная смесь сланцевый газ, давление изб. - 0,5 ати)The results of the study of the combined process for the purification of hydrocarbon mixtures (model mixture is shale gas, pressure h. - 0.5 ati) Компоненты газовой смеси, % об.The components of the gas mixture,% vol. Состав газа (сухой газ)Gas composition (dry gas) До реактора
исх. смесь
To the reactor
ref. mixture
После реактора
Точка отбора пробы №1
After the reactor
Sampling point No. 1
После адсорбера
Точка отбора пробы №2 100 ч непрерывной работы
After adsorber
Sampling point No. 2 100 hours of continuous operation
H2SH 2 s 1,01,0 <0,01 (40ppm)<0.01 (40ppm) <5 ppm<5 ppm CO2 CO 2 1,11,1 1,21,2 1,21,2 O2 O 2 0,520.52 0,020.02 0,020.02 N2 N 2 10,110.1 10,310.3 10,310.3 СН4 CH 4 80,280.2 80,980.9 80,980.9 С25 C 2 -C 5 7,17.1 7,257.25 7,257.25 SO2 SO 2 -- 100 ppm (0,01%)100 ppm (0.01%) <8 ppm<8 ppm

Пример 7.Example 7

Аналогичен примеру 1, отличается составом адсорбентаSimilar to example 1, differs in the composition of the adsorbent

Используют адсорбент следующего состава, мас.%: Fe2O3 35,0; MnO2 35,0; SiO2 10,0; ZnO 5, Al2O3 5,0; Na2O 2,0; K2O 2,0; MgO 1,5; CaO 1,5; P2O5 3,0. Результаты экспериментов приведены в таблице 7.Use an adsorbent of the following composition, wt.%: Fe 2 O 3 35,0; MnO 2 35.0; SiO 2 10.0; ZnO 5, Al 2 O 3 5.0; Na 2 O 2.0; K 2 O 2.0; MgO 1.5; CaO 1.5; P 2 O 5 3.0. The experimental results are shown in table 7.

Таблица 7Table 7 Результаты исследования комбинированного процесса очистки углеводородных смесей (модельная смесь попутный нефтяной газ, природный газ, давление изб. - 0,5 ати).The results of the study of the combined process for the purification of hydrocarbon mixtures (model mixture associated petroleum gas, natural gas, pressure gage - 0.5 ati). Компоненты газовой смеси, % об.The components of the gas mixture,% vol. Состав газа (сухой газ)Gas composition (dry gas) До реактора
исх. смесь
To the reactor
ref. mixture
После реактора
Точка отбора пробы №1
After the reactor
Sampling point No. 1
После адсорбера
Точка отбора пробы №2 100 ч непрерывной работы
After adsorber
Sampling point No. 2 100 hours of continuous operation
H2SH 2 s 1,01,0 <0,01 (80 ppm)<0.01 (80 ppm) <4 ppm<4 ppm RSHRSH 100 ppm (0,01%)100 ppm (0.01%) -- -- CO2 CO 2 1,11,1 1,21,2 1,21,2 O2 O 2 0,520.52 0,020.02 0,020.02 N2 N 2 10,110.1 10,310.3 10,310.3 СН4 CH 4 80,280.2 80,980.9 80,980.9 С25 C 2 -C 5 7,17.1 7,257.25 7,257.25 SO2 SO 2 -- 100 ppm (0,01%)100 ppm (0.01%) <5 ppm<5 ppm

Пример 8.Example 8

Аналогичен примеру 1, отличается составом адсорбента. Используют адсорбент следующего состава, мас.%: Fe2O3 25,0; MnO2 25,0; SiO2 15,0; ZnO 9,5, Al2O3 7,5; Na2O 3,5; K2O 3,0; MgO 2,5; CaO 2,0; P2O5 7,0.Similar to example 1, differs in the composition of the adsorbent. Use an adsorbent of the following composition, wt.%: Fe 2 O 3 25,0; MnO 2 25.0; SiO 2 15.0; ZnO 9.5; Al 2 O 3 7.5; Na 2 O 3,5; K 2 O 3.0; MgO 2.5; CaO 2.0; P 2 O 5 7.0.

Результаты экспериментов приведены в таблице 8.The experimental results are shown in table 8.

Таблица 8Table 8 Результаты исследования комбинированного процесса очистки углеводородных смесей (модельная смесь попутный нефтяной газ, природный газ, давление изб. - 0,5 ати)The results of the study of the combined process for the purification of hydrocarbon mixtures (model mixture associated petroleum gas, natural gas, pressure g. - 0.5 ati) Компоненты газовой смеси, % об.The components of the gas mixture,% vol. Состав газа (сухой газ)Gas composition (dry gas) До реактора
исх. смесь
To the reactor
ref. mixture
После реактора
Точка отбора пробы №1
After the reactor
Sampling point No. 1
После адсорбера
Точка отбора пробы №2 100 ч непрерывной работы
After adsorber
Sampling point No. 2 100 hours of continuous operation
H2SH 2 s 1,01,0 <0,01 (80ppm)<0.01 (80ppm) <8 ppm<8 ppm RSHRSH 100 ppm (0,01%)100 ppm (0.01%) -- -- CO2 CO 2 1,11,1 1,21,2 1,21,2 O2 O 2 0,520.52 0,020.02 0,020.02 N2 N 2 10,110.1 10,310.3 10,310.3 СН4 CH 4 80,280.2 80,980.9 80,980.9 С25 C 2 -C 5 7,17.1 7,257.25 7,257.25 SO2 SO 2 -- 100 ppm (0,01%)100 ppm (0.01%) <5 ppm<5 ppm

Как видно из представленных данных разработанный комбинированный способ позволяет очистить модельные газы различного состава до требуемых регламентируемых норм.As can be seen from the presented data, the developed combined method allows purifying model gases of various compositions to the required regulated norms.

Claims (5)

1. Способ очистки газовых потоков от сероводорода с переменным расходом, составом и давлением, включающий прямое окисление сероводорода и меркаптанов кислородом в присутствии катализатора с получением элементарной серы и диоксида серы, отличающийся тем, что газ после стадии прямого окисления охлаждают для конденсации элементарной серы и подают в последовательно расположенный слой адсорбента.1. A method of purifying gas flows from hydrogen sulfide with a variable flow rate, composition and pressure, including direct oxidation of hydrogen sulfide and mercaptans with oxygen in the presence of a catalyst to produce elemental sulfur and sulfur dioxide, characterized in that the gas after the direct oxidation step is cooled to condense elemental sulfur and serves in a sequentially located adsorbent layer. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру адсорбента на входе поддерживают равной 130-150°C, а на выходе равной 100-120°C.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the adsorbent at the inlet is maintained equal to 130-150 ° C, and at the exit equal to 100-120 ° C. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве адсорбента используют материал, который содержит железомарганцевые композиции и имеет следующий состав в пересчете на оксиды, мас.%: Fe2O3 20,0-35,0; MnO2 20,0-35,0; SiO2 10,0-25,0; ZnO 5-10, Al2O3 5,0-10,0; Na2O 2,0-5,0; K2O 1,5-5,0; MgO 1,5-3,0; CaO 1,5-3,0; P2O5 3,0-10,0.3. The method according to claim 1, characterized in that as the adsorbent use a material that contains ferromanganese compositions and has the following composition in terms of oxides, wt.%: Fe 2 O 3 20,0-35,0; MnO 2 20.0-35.0; SiO 2 10.0-25.0; ZnO 5-10, Al 2 O 3 5.0-10.0; Na 2 O 2.0-5.0; K 2 O 1.5-5.0; MgO 1.5-3.0; CaO 1.5-3.0; P 2 O 5 3.0-10.0. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что адсорбент может дополнительно содержать связующее.4. The method according to claim 3, characterized in that the adsorbent may further comprise a binder. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс прямого окисления проводят в псевдоожиженном слое катализатора. 5. The method according to claim 1, characterized in that the direct oxidation process is carried out in a fluidized bed of catalyst.
RU2012156646/05A 2012-12-25 2012-12-25 Gas flow desulfurisation procedure RU2535041C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012156646/05A RU2535041C2 (en) 2012-12-25 2012-12-25 Gas flow desulfurisation procedure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012156646/05A RU2535041C2 (en) 2012-12-25 2012-12-25 Gas flow desulfurisation procedure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012156646A RU2012156646A (en) 2014-06-27
RU2535041C2 true RU2535041C2 (en) 2014-12-10

Family

ID=51216138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012156646/05A RU2535041C2 (en) 2012-12-25 2012-12-25 Gas flow desulfurisation procedure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2535041C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632014C1 (en) * 2016-07-11 2017-10-02 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Process of oxidating hydrogen sulfide
CN109789394A (en) * 2016-09-26 2019-05-21 雅各布斯荷兰有限公司 Improved catalyst for selective oxidation of sulfureted hydrogen

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4507274A (en) * 1982-03-11 1985-03-26 Basf Aktiengesellschaft Desulfurization of H2 S-containing gases
SU1720688A1 (en) * 1983-03-18 1992-03-23 Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов Method of cleaning gas from sulfur dioxide
RU2040464C1 (en) * 1992-01-23 1995-07-25 Государственный научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке газов Method for production of sulfur from hydrogen sulfide-containing gas
RU2144495C1 (en) * 1997-11-25 2000-01-20 Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН Method of cleaning gases from sulfurous compounds
CN101791517A (en) * 2010-04-08 2010-08-04 北京至清时光环保工程技术有限公司 Method for recycling sulfur from acid gases containing hydrogen sulfide
RU2398811C1 (en) * 2009-04-29 2010-09-10 Фоат Ришатович Исмагилов Method of processing heavy hydrocarbon raw material
RU2010118069A (en) * 2010-05-05 2011-11-10 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (RU) ADSORBENT FOR CLEANING GASES FROM SULFUR COMPOUNDS

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4507274A (en) * 1982-03-11 1985-03-26 Basf Aktiengesellschaft Desulfurization of H2 S-containing gases
SU1720688A1 (en) * 1983-03-18 1992-03-23 Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов Method of cleaning gas from sulfur dioxide
RU2040464C1 (en) * 1992-01-23 1995-07-25 Государственный научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке газов Method for production of sulfur from hydrogen sulfide-containing gas
RU2144495C1 (en) * 1997-11-25 2000-01-20 Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН Method of cleaning gases from sulfurous compounds
RU2398811C1 (en) * 2009-04-29 2010-09-10 Фоат Ришатович Исмагилов Method of processing heavy hydrocarbon raw material
CN101791517A (en) * 2010-04-08 2010-08-04 北京至清时光环保工程技术有限公司 Method for recycling sulfur from acid gases containing hydrogen sulfide
RU2010118069A (en) * 2010-05-05 2011-11-10 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (RU) ADSORBENT FOR CLEANING GASES FROM SULFUR COMPOUNDS

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632014C1 (en) * 2016-07-11 2017-10-02 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Process of oxidating hydrogen sulfide
CN109789394A (en) * 2016-09-26 2019-05-21 雅各布斯荷兰有限公司 Improved catalyst for selective oxidation of sulfureted hydrogen
CN109789394B (en) * 2016-09-26 2022-03-01 沃利荷兰有限公司 Improved catalyst for selective oxidation of hydrogen sulfide

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012156646A (en) 2014-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2021290220B2 (en) Method for inerting activated carbon in biogas purification equipment
EA019187B1 (en) Process for producing purified natural gas
DK141958B (en) Process for desulphurizing gases.
EA014412B1 (en) Process for producing a purified gas stream
KR19990083426A (en) Carbon dioxide purification system
CN112642395A (en) Molecular sieve compound and composite material as well as preparation method and application thereof
US20190314759A1 (en) Process for the removal of hydrogen chloride and sulfur oxides from a gas stream by absorption
CN111050878A (en) Process for recovering sulphur from acid gases without using a catalytic claus reactor
EP3218084B1 (en) Process for removing and recovering h2s from a gas stream by cyclic adsorption
RU2535041C2 (en) Gas flow desulfurisation procedure
CN1208360A (en) Method for removing sulfur-containing contaminants, aromatics and hydrocarbonsx from gas
US10661224B2 (en) Process for the purifying of a raw gas stream containing mainly C1-C5 hydrocarbons and carbon dioxide, and impurities of organic and inorganic sulfur compounds, halogenated and non-halogenated volatile organic compounds and oxygen
CN113786811B (en) Adsorption desulfurizing agent capable of being thermally regenerated and having COS hydrolysis function, preparation method and application thereof
SU897266A1 (en) Method of cleaning natural gas from sulphur impurities
RU2144495C1 (en) Method of cleaning gases from sulfurous compounds
RU2521058C1 (en) Method of purifying natural gas from sulphur and hydrogen sulphide
JP2016150931A (en) Method for producing light olefin
SU1300252A1 (en) Method for decontamination of hydrocarbon mercaptan-contaning gases
SU915912A1 (en) Method of cleaning gases from oxygen and moisture
EA042401B1 (en) INSTALLATION, METHOD AND CATALYST FOR DRYING AND CLEANING GAS HYDROCARBON RAW FEEDS FROM HYDROGEN SULFIDE AND/OR MERCAPTANS

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20170710

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190211

Effective date: 20190211

PD4A Correction of name of patent owner