способ очистки газа от сероксида углерода

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОКСИДА УГЛЕРОДА путем его гидролиза в сероводород при повышенной температуре в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, процесс осуществляют при 230 - 260^oС и массовом отношении вода : сероксид углерода, 0,5 - 1,0 в присутствии высококремнеземного цеолитного катализатора, содержащего 5 - 8% оксида молибдена, не более 45% оксида алюминия и остальное - высококремнеземный цеолит в Н⁺-форме со степенью обмена оксида натрия на водород не менее 90%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области очистки газа от сероорганических соединений, в частности серооксида углерода, и может быть использовано в нефтяной, газовой и азотной промышленности.

Известен процесс каталитической очистки газов от сероорганических соединений путем их гидрирования до сероводорода. Процесс проводят на Al-Co-Mo катализаторе при температуре 350-400^оС и объемной скорости газа 800-1000 ч^-1. Для повышения скорости реакции гидрирования необходим двойной-тройной избыток водорода по сравнению со стехиометрическим количеством.

Недостаток известного способа - невысокая степень очистки газа при проведении процесса в присутствии водорода при высокой температуре и наличии дополнительной стадии процесса - сульфидирование катализатора, т.е. перевод катализатора из окисной в сульфидную (активную) форму.

Цель изобретения - повышение степени очистки.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе очистки газов от серооксида углерода путем его гидролиза в сероводород при повышенной температуре в присутствии катализатора процесс осуществляют при температуре 230-260^оС и массовом соотношении вода:серооксид углерода 0,5-1,0 в присутствии высококремнеземного цеолитного катализатора, содержащего 5-8% оксида молибдена, не более 45% оксида алюминия и остальное - высококремнеземный цеолит в Н⁺-форме со степенью обмена оксида натрия на водород не менее 90%.

Высококремнеземный цеолитный катализатор указанного состава выпускается отечественной промышленностью, как катализатор селективного гидрокрекинга СГК-1 по ТУ 38.301.148-87.

Предлагаемый способ, осуществляемый на катализаторе СГК-1 при температуре 230-260^оС и массовом соотношении вода:серооксид углерода 0,5-1,0, обеспечивает высокую степень гидролиза серооксида углерода, равную 99-99,5%. Дальнейшее увеличение влажности газовой смеси (Н₂О/COS>1) уже не сказывается на степень гидролиза COS. Снижение содержания влаги (Н₂О/COS<0,5) не обеспечивает высокую степень гидролиза.

Способ опробован на лабораторной установке с реактором проточного типа. Сырьем служила смесь Не-COS, пропускаемая через воду для получения необходимого влагосодержания. Влажность рабочей смеси определяли с помощью гигрометра "ЭИСУ", а содержание серооксида углерода в потоках до и после реактора - хроматографически. Степень гидролиза COS определяли из соотношения, мас.%:

K = 100 где С_о, С_к - соответственно концентрация серооксида углерода на входе и выходе из реактора, г/м³.

П р и м е р. В реактор загружают 8 см³ (фракция 0,5-1 мм) исследуемого катализатора, подают гелий со скоростью 1250 ч^-1 и включают электрообогрев. При достижении в реакторе заданной температуры гелиевый поток заменяется рабочей смесью Не-COS-H₂O. После часа работы катализатора при заданных условиях отбирают пробы на анализ. В качестве катализатора иcпользовали высококремнеземный цеолитный катализатор СГК-1 и принятый за прототип алюмокобальтмолибден. Полученные данные сведены в таблицу.

Как видно из таблицы, в присутствии СГК-1 при содержании серооксида углерода 4,48 г/м³ и соотношении Н₂O/COS = 0,5 высокая степень гидролиза COS (89,4% ) достигается уже при 200^оС. С увеличением влажности (Н₂O/COS = 1) она возрастает до 95,7%, а при содержании COS = 1 г/м³ и влажности 2 г/м³ наблюдается практически полное (99%) превращение серооксида углерода. В заявляемом интервале температур (230-260^оС) при достаточно высоком содержании серооксида углерода (4,5 г/м³) и соотношении Н₂О/COS = 0,5-1 степень гидролиза его составляет 99-99,6%, в то время как на Al-Co-Mo даже при меньшей концентрации COS (2,90 г/м³) и большем соотношении Н₂O/COS в указанном диапазоне температур гидролизуется от 46,8 до 68,1% серооксида углерода, т.е. при температуре 230-260^оС степень очистки газа от серооксида углерода на высококремнеземном цеолитном катализаторе СГК-1 в 1,4-2,1 раза выше, чем на Al-Co-Mo.