ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка газов от аммиакаЦеолиты как хранилища веществ из "Основы адсорбционной техники" Метод сероочистки цеолитами применим не только к сишженным углеводородам, но и к более тяжелым нефтяным продуктам газовым бензинам, лигроинам и т. п. В пропане, наряду с сероводородом, присутствуют метилмеркаптаны, в бутане— метнлмеркаптан и этилмеркаптан, в бензинах и лигроинах — различные сернистые соединения. При очистке высокомолекулярных фракций следует иметь в виду, что по избирательности адсорбции поглощаемые компоненты в порядке убывания адсорбционного сродства образуют ряд вода — меркаптаны — сероводород — двуокись углерода [67]. [c.423] Обычно нефтяные продукты получают в результате ректификации и поэтому каждому погону сопутствуют определенные (по температуре кипения) сернистые соединения. С увеличением молекулярной массы углеводорода повышается его совместная сорб Ция с сернистыми соединениями, понижается избирательность адсорбции сернистых соединений и соответственно динамическая активность цеолитов. [c.423] Чем уже границы кипения фракции, тем выше адсорбционная способность цеолитов по сернистым соединениям, загрязняющим погон. Меркаптанная сера эффективно з даляется из всех нефтяных продуктов с достаточно узкими границами кипения, сероуглерод — из пропана и бутана, сероокись углерода при высоком содержании двуокиси углерода не удаляется. [c.423] Описаны [69] лабораторные опыты по сероочистке бензинов цеолитами. В небольшом адсорбере (диаметр 5 см, высота слоя цеолита NaX 1,2 м, крупность его частиц 0,8 мм) был подвергнут сероочистке деэтанизированный газовый бензин, выкипающий в пределах 30—120 С. Содержание сернистых соединений в бензине составляло 8,36-10 2% общей серы, 5,81-10 меркаптанной серы, 5-10 % элементарной серы, 1-10 80 дисульфидов, - 1-10 3% сероводорода. В составе нафтено-парафинистого бензина было 3,2% трудно десорбируемых ароматических углеводородов, в основном бензола. [c.424] Подготовка (обезвоживание) цеолита осуществлялась продувкой сухим азотом при 340 °С в течение 4 ч. Сероочистку бензина проводили при 38 °С, давлении 44-10 Па (4,5 кгс/см ) п объемной скорости 0,95 ч 1. Проскок меркаптанной серы (5о/оо), когда докторская проба давала положительный результат, отмечен после пропуска 3,5 кг бензина через 1 кг цеолита при этом содержание общей серы в выходящем из адсорбера бензине составляло 11 /о). [c.424] Выходные кривые при очистке бензина представлены иа рис. 19,22. При влажности цеолитов 8% динамическая активность по сернистым соединениям снижается на 50% (пунктирная кривая). Одновременно с сернистыми соединениями происходит в первый период полное, а в последуюш ем — частичное удаление ароматических углеводородов, вследствие чего увеличивается приемистость бензина к тетраэтилсвинцу (ТЭС). Как показано на рис. 19,23, при пропускании 0,8 кг бензина на 1 кг цеолита в выходящем потоке практически отсутствуют ароматические углеводороды, после пропуска 2 кг/кг нх концентрация составляет 0,4%, затем резко возрастает до 2,8% и в последующем достигает содержания в исходном бензпне. Приемистость бензина к ТЭС после ироиуска 9 кг бензина на кг цеолита повысилась с 10—15 до 19—20 пунктов. [c.424] Десорбцию проводили ио мере повышения температуры слоя до 370 °С в течение 2 ч с последующей продувкой сухим газохМ в течение 5 ч. Дезактивации сорбента в резу.льтате десорбции отмечено не было. [c.424] При промышленном осуществлении нроцесса сероочистки применяемый для десорбции горячий газ не должен содержать высших компонентов (гликолей, абсорбционного масла), дезактивирующих адсорбент. Газ или жидкость, применяемые для охлаждения, должны быть сухими и не содержать сернистых соединений, ароматических и высокомолекулярных углеводородов. [c.424] Первая промышленная установка очистки деэтанизиро-ванного газового бензина с содержанием серы от 0,09 до 0,23% имела производительность 1135 м /сут. Установка состояла из двух адсорберов (диаметр 1,5 м высота 15 м), загруженных цеолитом КаХ с диаметром зерен 3 мм загрузка цеолита в оба адсорбера составляла 33 т. Сероочистка бензина осуществлялась одновремешю с его осушкой, причем в конце процесса цеолит, в среднем, содержал 0,33 г/100 г воды и 10,3 г/100 г сернистых соединений. При содержании в бензине 0,1% 8 продолжительность стадии очистки составляла 15 ч, нри 0,22% 8 — 10,5 ч. Рабочие условия процесса температура 38 °С, давление — 24,5-105 Па (25 кгс/см2). [c.425] Изменение содержания ароматических углеводородов с р и качества бензина в процессе сероочистки (02и, 02м — октановые числа соответственно по исследовательскому и моторному методам). [c.425] В случае, если использование сернистых соединений не предусмотрено, регенерация может заключаться в их выжиге при температурах слоя адсорбента ниже порога термической стабильности цеолитов. Периодическая окислительная регенерация может быть предусмотрена и в других случаях, когда активность цеолита прп эксплуатаци1[ падает. [c.425] Цеолиты обладают высокой адсорбционной способностью по аммиаку, молекулы которого имеют большой дипольный момент. В табл. 19-5 приведена сравнительная характеристика равновесной адсорбционной способности цеолитов и мелкопористого силпкагеля, выраженная в % (масс.). [c.426] Катионы, входящие в состав цеолита, являются активными центрами при сорбции аммиака. Замещение катиона натрия на катионы переходных металлов приводит к повышению адсорбционной способности по аммиаку. Изменение адсорбционной способности катиопзамещенных форм соответствует изменению прочности аммиакатов этих катионов Си d Go Zn Na+ [75]. [c.426] Хорошей поглотительной способностью аммиака отличаются амхмонийные формы цеолитов [76]. На рис. 19,24 приведены изотермы адсорбции аммиака на декатионированном цеолите NH4Y. Равновесие на цеолите при высоких температурах устанавливается в течение нескольких минут, при низких температурах и давлениях время установления равновесия достигает 30 мин. [c.426] Характер изменения изостерической теплоты адсорбцпи аммиака на цеолите и силикагеле (алюмосиликате) различен (рпс. 19,25). В случае алюмосиликата, содержащего 70% окиси кремния, теплота адсорбции быстро падает с 168 до 40 кДн /моль и менее. Адсорбция на цеолите сопровождается достаточно быстрым падением дифференциальной теплоты фазового перехода на начальном участке (с 170 до 120 кДж моль), после чего отмечается медленное и равномерное падение вплоть до 40 кДж/моль при высоких степенях заполнения. [c.426] Изотермы адсорбции аммиака на цеолите типа У. [c.427] Зависимость теплоты адсорбции аммиака Q на адсорбентах от его поглощенного количества В % (масс.). [c.427] В металлургической промышленности при получении водорода и азота из аммиака примесь неразложепного аммиака (5-10 %) раньше удалялась силикагелем. При этом влажность осушенного газа составляла 120—170 /цо,что соответствовало точке росы от —35 до —40 °С. Применение цеолитов позволило резко улучшить показатели очистки точка росы снизилась до —70 °С, а содержание аммиака до 1 /оо [78]. Подробный перечень областей применения цеолитов в США дан в работе [79]. [c.427] Давление нара над цеолитами, заполненными адсорбатом, в большинстве случаев ничтожно мало. Вследствие этого, если заполнить цеолит тем или иным адсорбатом, последний можно хранить без потерь до тех пор, пока не будут изменены внешние параметры, например, температура. Это свойство цеолитов использовано в резиновой промышленности [80]. Цеолиты наполняют ускорителями и активаторами вулканизации. Наполнение может проводиться как из газовой, так и игид-кой фазы. Адсорбат прочно удерживается и не выделяется в предварительных стадиях смепшшя, каландрования и профилирования. Десорбция под действием резкого повышения температуры наступает лишь в основной стадии — стадии вулканизации. [c.427] Вернуться к основной статье