Описание слайда:
Очистка природных газов от соединений серы. Углеводордные газы различных месторождений, кроме сероводорода Н2S, могут содержать сероуглерод СS2, серооксид углерода СОS, и меркаптаны RSН. Общее количество сернистых прмесей колеблется от 0 до 1000 мг/нм3 (в пересчете на серу). При отсутствии или незначительном содержании соединений серы природные газы одорируют, т.е. вводят в них при транспортировке пахнущие прмеси. Обычно одорантом служит смесь 95% этилмеркаптана С2Н5SН и 5% дисульфида (С2Н5S)2, суммарное содержание которых не превышает 16 мг/нм3. При каталитической переработке природного газа возникает необходимость тонкой очистки его от соединений сееры. Допустимое содержание серы в газе, направляемом на каталитическую конверсию углеводородов, составляет 2-3 мг/нм3. Еще более жесткие требования предъявляются к конвертированному газу, поступающему на низкотемпературный катализатор конверсии оксида углерода (2). Содержание серы в таком газе допускается не более 0.1 мг/нм3. Очистка природных газов от сероводорода, меркаптанов и сероуглерода не представляет больших трудностей, так при повышенных температурах (520-6900С) эти примеси хорошо адсорбируются на твердых поглотителях, полученных на основе оксида углерода. Выделение сераорганических соединений осуществляется труднее и для тонкой очистки процесс следут проводить в несколько стадий. Известно множество различных методов очистки газов от органической серы. К ним относятся: хемосорбция оксидом цинка с предварительным гидрированием на кобалт-молибденовом катализаторах; адсорбция на синтетических цеолитах; абсорбция жидкими поглотителями. Очистку по первому методу ведут при повышенной температуре, по второму и третьему – при темпеаратуре окружающей среды. Присутсвующие в очищаемом газообразном углеводороде примеси органической серы в виде СОS, СS2 или меркаптанов могут поглощаться активированнм углем или оксидом цинка с высокоразвитой удельной поверхностью. Однако при этом можно получить очищенный газ с содержанием серы 0.5 мг/нм3. Поэтому сернистые соединения, находящиеся в природном газе в виде меркаптанов, сульфидов, тиофенов и т.п., перед хемосорбционным поглощением необходимо подвергать каталитическому гидрированию по реакциям: СS2 +4Н2 ↔2 Н2S +СН4 (1) СОS +Н2 ↔ Н2S +СО (2) RSН +Н2 ↔ Н2S +RН (3) Каталитичексие реакции гидрирования сернистых примесей проводят с целью образования сероводорода и органических соединений, которые не содержат серы и могут в дальнейшей переработке использоваться как углеводородное сырье. Термодинамический анализ основных реакций гидрирования показывает, что они протекают на 100% в широком интервале температур. Наиболее затрудннео образование сероводорода при гидрировании тиофенов. Процесс гидрирования сераорганических примесей осуществляется при добавлении в природный газ водорода или азото-водородной смеси в количестве 3-10%. Наиболее эффективными являются кобальт-молибденовые и никель- молибденовые катализаторы, нанесенные на оксид алюминия. Второй стадией очистки природных газов является адсорбция примесей неорганических сернистых соединений, в первую очередь сероводорода на твердых поглотителях. Процеес хемосорбции сернистых примесей протекает на сорбентах, содержащих оксид цинка, где основные реакции протекают по следующей схеме: ZnО + Н2S↔ZnS +Н2О (4) ZnО + СОS ↔ZnS +СО2 (5) Взаимодействие сернистых соединений с оксидом цинка практически необратимо, а поэтому существует возможность полной очистки газа от этих примесей. Образующийся сульфид цинка, как и оксид, в востановительной среде стабилен, при температуре до 1070 К термическая диссоциация и восстановление их не наблюдается. Очистка природных газов от соединений серы. Углеводордные газы различных месторождений, кроме сероводорода Н2S, могут содержать сероуглерод СS2, серооксид углерода СОS, и меркаптаны RSН. Общее количество сернистых прмесей колеблется от 0 до 1000 мг/нм3 (в пересчете на серу). При отсутствии или незначительном содержании соединений серы природные газы одорируют, т.е. вводят в них при транспортировке пахнущие прмеси. Обычно одорантом служит смесь 95% этилмеркаптана С2Н5SН и 5% дисульфида (С2Н5S)2, суммарное содержание которых не превышает 16 мг/нм3. При каталитической переработке природного газа возникает необходимость тонкой очистки его от соединений сееры. Допустимое содержание серы в газе, направляемом на каталитическую конверсию углеводородов, составляет 2-3 мг/нм3. Еще более жесткие требования предъявляются к конвертированному газу, поступающему на низкотемпературный катализатор конверсии оксида углерода (2). Содержание серы в таком газе допускается не более 0.1 мг/нм3. Очистка природных газов от сероводорода, меркаптанов и сероуглерода не представляет больших трудностей, так при повышенных температурах (520-6900С) эти примеси хорошо адсорбируются на твердых поглотителях, полученных на основе оксида углерода. Выделение сераорганических соединений осуществляется труднее и для тонкой очистки процесс следут проводить в несколько стадий. Известно множество различных методов очистки газов от органической серы. К ним относятся: хемосорбция оксидом цинка с предварительным гидрированием на кобалт-молибденовом катализаторах; адсорбция на синтетических цеолитах; абсорбция жидкими поглотителями. Очистку по первому методу ведут при повышенной температуре, по второму и третьему – при темпеаратуре окружающей среды. Присутсвующие в очищаемом газообразном углеводороде примеси органической серы в виде СОS, СS2 или меркаптанов могут поглощаться активированнм углем или оксидом цинка с высокоразвитой удельной поверхностью. Однако при этом можно получить очищенный газ с содержанием серы 0.5 мг/нм3. Поэтому сернистые соединения, находящиеся в природном газе в виде меркаптанов, сульфидов, тиофенов и т.п., перед хемосорбционным поглощением необходимо подвергать каталитическому гидрированию по реакциям: СS2 +4Н2 ↔2 Н2S +СН4 (1) СОS +Н2 ↔ Н2S +СО (2) RSН +Н2 ↔ Н2S +RН (3) Каталитичексие реакции гидрирования сернистых примесей проводят с целью образования сероводорода и органических соединений, которые не содержат серы и могут в дальнейшей переработке использоваться как углеводородное сырье. Термодинамический анализ основных реакций гидрирования показывает, что они протекают на 100% в широком интервале температур. Наиболее затрудннео образование сероводорода при гидрировании тиофенов. Процесс гидрирования сераорганических примесей осуществляется при добавлении в природный газ водорода или азото-водородной смеси в количестве 3-10%. Наиболее эффективными являются кобальт-молибденовые и никель- молибденовые катализаторы, нанесенные на оксид алюминия. Второй стадией очистки природных газов является адсорбция примесей неорганических сернистых соединений, в первую очередь сероводорода на твердых поглотителях. Процеес хемосорбции сернистых примесей протекает на сорбентах, содержащих оксид цинка, где основные реакции протекают по следующей схеме: ZnО + Н2S↔ZnS +Н2О (4) ZnО + СОS ↔ZnS +СО2 (5) Взаимодействие сернистых соединений с оксидом цинка практически необратимо, а поэтому существует возможность полной очистки газа от этих примесей. Образующийся сульфид цинка, как и оксид, в востановительной среде стабилен, при температуре до 1070 К термическая диссоциация и восстановление их не наблюдается.
