SU1708396A1 - Способ очистки водородсодержащего газа от сероводорода - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефтегазопе- рерабатывагощей промышленности и может быть использовано дл  очистки г'аза от сероводорода. Дл  осуществлени  способа очистки водородсодержащего газа от сероводорода, включающего его окисление кислородом при 250-300°С в псевдо- ожижекном слое алюмомагнийхромового катализатора при отношении кислород:се- роводород 0,5-0,51 дл  увеличени  селективности процесса по сероводороду катализатор предварительно обрабатывают газом, содержащим сероводород и кислород в объемном соотношении 1 ;0,2-0,5 при 180-230°С в течение 1-2 ч. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к нефтегазоперерабатывающей промышленности и может быть использовано дл  очистки водородсодержащего углеводородного газа от сероводорода .

Целью изобретени   вл етс  увеличение селективности процесса по сероводороАУ .

Процесс провод т следующим образом.

Дл  предварительной обработки катализатора в разогретый до 180-230°С реактор каталитического окислени  с псевдоожижениым слоем алюмомагнийхромового катализатора используют газ, например сероводородсодержащий топливный газ, содержащий сероводород и кислород в соотношении 1:0,2-0,5. Обработку провод т в течение 2 ч. Содержание сероводорода в газе, используемом дл  обработки катализатора, 100-1000 мг/м .

После двухчасовой обработки прекращают подачу газа, а в реактор подают очищаемый сероводородсодержащий газ, который и создает кип щий слой катализатора . Одновременно подают воздух непосредственно в кип щий слой катализатора в стехиометрическом соотношении к сероводороду , равном 0,5-0,51.

Очистку водородсодержащего газа провод т при 250-300°С. Проведение процесса в указанном интервале температур  вл етс  оптимальным, дальнейшее повышение температуры нецелесообразно, поскольку в указанном интервале температур степень очистки водородсодержащего газа от сероводорода достигает 98-99,5%. При указанном интервале температур происходит реакци  селективного окислени  сероводорода в элементарную серу.

Продукт окислени  - пары серы и влаги в смеси с углеводородами с температурой 230°С поступают в котел-утилизатор, где пары серы конденсируютс  и стекают в емкость дл  сбора серы. Очищенный газ с темпера17рой 140°С подают в качестве топлива на сжигание. Анализ исходного и очищенного газа осуществл ют на хроматографе марки ЛХМ-8МД.

Исследовани  предлагаемого способа проводились на опытной установке Туапсинского НПЗ. В качестве катализатора используют алюмомагнийхромовый катализатор , носителем которого служит оксид алюмини . Содержание активного компонента МдСг204/у-А 20з 10-20 вес.%. Загрузка катализатора 20 л. Пример.

Услови  предварительной обработки катализатора:

Температура, °С200

Продолжительность, ч2

Соотношение сероводорода и кислорода в топливном газе, используемом дл  обработки катализатора 1:0

Состав очищаемого газа, об. %: Сероводород6

Водород65

Углеводороды-29

Температура окислени  260°С. Дл  предварительной обработки катализатора в разогретый до 200°С в реактор каталитического окислени  с псевдоожиженным слоем алюмомагнийхромового катализатора подают сероводородсодержащий топливный газ. не содержащий кислород; содержание сероводорода в нем 100 мг/м.

После 2-часовой обработки прекращают подачу газа дл  обработки и в реактор подают очищаемый газ, представл ющий собой смесь газа риформинга и топливного газа с установки AT, содержащий 6 об.% сероводорода, углеводородов СпН2п+2 29 об.%, который создает кип щий слой катализатора. Одновременно подают воздух при соотношении кислород/сероводород 0,51. Окисление очищаемого газа провод т при 260°С. Продукты окислени  - пары серы и влаги в смеси с углеводородами - при 230°С поступают и котел-утилизатор, где пары серы конденсируютс  и стекают в емкость дл  сбора серы. Очищенный газ с температурой 140°С направл ют на технологические нужды. При этом степень окислени  сероводорода 95%, степень окислени  водорода 5%, следовательно , потери его составл ют 5%, т.е. отсутствие кислорода в обрабатываемой смеси снижает эффект обработки.

Пример 2. Провод т аналогично примеру 1, измен ют содержание кислорода в обрабатываемом газе в соотношении сероводород/кислород 1:0,1 При этих услови х степень окислени  сероводорода 97,0%. потери водорода 3%.

Пример 3-6. Провод т аналогично примеру 1, содержание кислорода в очищаемом газе в соотношении сероводород/кислород 0,2-0,5. Эти соотношени   вл ютс  оптимальными, так как именно при этих соотношени х высока  степень окислени  сероводорода , 99%, водорода 1%, т.е. потери

водорода 1%.

Пример 7. Провод т аналогично примеру 1, при соотношении 1:0,1-0,6также падает эффект обработки; степень окислени  сероводорода 98%, потери водорода

2%.

Примере. Определ ют оптимальную температуру обработки при соотношении в обрабатываемом газе Н2/О2 1:0,4. Прочие услови  аналогичны примеру 1. Так, при

температуре обработки катализатора 170°С на катализаторе происходит осаждение серы , что ухудшает услови  обработки, заключающиес  в том, что затрудн етс  доступ газовой смеси на поверхность катализатора . Степень превращени  сероводорода при этих услови х 96%, водорода 4%.

Примеры 9-11. Температура предварительной обработки катализатора 180, 215 и 230°С. Прочие услови  аналогичны примеру 8.

П р и мер 12. Температура предварительной обработки катализатора 250°С. прочие услови  аналогичны примеру 8. Пример 13. Определ ют оптимальную продолжительность предварительной обработки катализатора. Температура предварительной обработки катализатора 230°С, продолжительность 0,5 ч. Прочие услови  аналогичны примеру 1.

Пример 14. Продолжительность предварительной обработки катализатора 1,0 ч. Прочие услови  аналогичны примеру 13.

Пример 15. Продолжительность предварительной обработки катализатора 3 ч. Прочие услови  аналогичны примеру 13.

Пример 16. Продолжительность предварительной обрабо ки катализатора 4,0 ч. Прочие услови  аналогичны примеру 13. Результаты экспериментов по примерам сведены в таблицу.

Как видно из приведенных данных,

предварительна  обработка катализатора

газом, содержащим сероводород и кислород в соотношении 1:0,2-0,5 при 180-230°С

в течение 1-2 ч позвол ет добитьс  высоких

степеней окислени  сероводорода - 99%,

т.е. увеличени  селективности процесса по

сероводороду; потери водорода при этом

минимальны.

Применение способа за пределами выбранных интервалов приводит к уменьшению , степени окислени  сероводорода, а следовательно, к увеличению потерь водорода . Так, в опыте 1, отсутствие кислорода в

обрабатываемой смеси снижает эффект обработки .

При предварительной обработке катализатора газом, содержащим сероводород и кислород в соотношении 1:0,1-0,6, такхе падает эффект обработки.

При 180°С на катализаторе происходит осаждение серы, что ухудшает услови  обработки , заключающиес  в том, что затрудн етс  доступ газовой смеси на поверхность катализатора.

При 250°С происходит окисление сероводорода кислородом смеси, поэтому эффективность обработки снижаетс .

Продолжительность 0,5 ч недостаточна дл  проведени  процесса, а продолжительность более чем 2 ч не дает дальнейших результатов.

Использование предлагаемого способа позволит увеличить селективность процесса по сероводороду и вследствие этого снизить степень окислени  водорода и тем

самым сократить потери водорода с 16 до 0,5%; сохранить неизменным углеводородный состав рчищаемого газа; повысить стабильность и улучшить ё упрзвл емость процесса за счет исключени  окислени  водорода и св занное с этим уменьшение тепловыделени  в слое катализаторе.

Claims (1)

1. 0 Формула изобретени 

   Способ очистки водородсодержащего газа от сероводорода, включающий его окисление кислородом при 250-300 С в псевд&ожиженном слое алюмомагнийхро5 мового катализатора при объемном отношении кислород;сероводррод 0,5-0,51, о т л ичающййс  тем, что, с целью увеличени  селективности процесса по сероводороду, катализатор предварительно обрабатывают

   0 газом, содержащим сероводород и кислород в обьемном соотношении 1:0,2-0,5 при 180-230°С в течение 1-2 ч.

   Предлагаемый способ