способ очистки природного газа от серы и сероводорода

Формула изобретения

Способ очистки природного газа от серы и сероводорода, включающий его контактирование с поглотителем и последующей регенерацией отработанного поглотителя продувкой кислородом воздуха, отличающийся тем, чтов качестве поглотителя используют расплав черновой меди при температуре 1225-1350°C и времени контактирования 2-2,5 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области абсорбционной очистки углеводородных газов от сернистых соединений жидкими абсорбентами и может найти применение в газовой, нефтяной и металлургической отраслях промышленности для очистки природных газов от серы и сероводорода.

Известен способ очистки природного газа от сероводорода (патент RU № 2179475 от 27/02/1998, опуб. 20.02.2002), включающий противоточное контактирование его с жидким органическим абсорбентом, не смешивающимся с водой, при повышенном давлении, регенерацию насыщенного абсорбента обработкой его водно-щелочным раствором комплексоната трехвалентного железа, выделение регенерированного абсорбента отстаиванием и возврат его на стадию очистки газа, регенерацию отработанного раствора комплексоната железа продувкой воздухом. Недостатком данного способа является сложность осуществления процесса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки природного газа от сероводорода (А.с. № 834979, опуб. 10.04.1999), включающий его контактирование со взвесями гидроокиси железа с последующей регенерацией отработанного поглотителя продувкой кислородом воздуха и возвратом его в цикл, отличающийся тем, что последнюю осуществляют в присутствии трилона Б, взятого в количестве 0,02-1 мас.% от массы раствора. Недостатком данного способа является сложность осуществления процесса с использованием дополнительных компонентов.

Задачей изобретения является упрощение процесса за счет использования продуктов медного производства.

Достигается это тем, что согласно заявленному способу очистки природного газа от серы и сероводорода, включающему его контактирование с поглотителем и последующей регенерацией отработанного поглотителя продувкой кислородом воздуха, отличающейся тем, что в качестве поглотителя используют расплав черновой меди при температуре 1225-1350°C и времени контактирования 2-2,5 мин.

Сера, содержащаяся в газе, взаимодействуя с медью расплава поглотителя, образует сульфид по реакции:

2Cu+l/2S₂=Cu₂S,

а оксид меди, растворенный в поглотителе, взаимодействует с сероводородом:

Cu₂O+H₂S=Cu₂S+Н ₂O.

При насыщении расплава серой через поглотитель пропускают воздух, содержащий кислород, который окисляет медь поглотителя:

2Cu+1/2O₂=Cu₂ O.

При этом идет известная в металлургии реакция восстановления меди:

Cu₂О+Cu₂ S=Cu+SO₂.

Таким образом, происходит регенерация поглотителя.

Способ осуществляли подачей через алундовую трубку в тигель с расплавом меди природного газа, в который вводили пары серы и сероводорода до содержания в нем S_исход., 2,0%. Смесь продували через расплав черновой меди состава масс.%: Cu - 92,2: Ni - 5,87; Co - 0,08; Fe - 1,13; S - 0,71; от конвертирования медного штейна при температурах 1225-1350°C. Результаты опытов сведены в таблицу 1.

Таблица № 1
T, °C	Sконеч, %	Время контактирования, мин.
1225	0,24	1,0
1225	0,1	2,0
1300	0,09	2,0
1350	0,05	2,5

Приведенные в примерах 1-4 экспериментальные данные показывают, что проведение процесса предложенным способом позволяет практически полностью исключить (или существенно уменьшить) сероотложения в абсорбционном аппарате при сохранении степени регенерации поглотителя и, следовательно, степени очистки природного газа от сероводорода на высоком уровне.