Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Афанасьев А.И. -> "Технология переработки природного газа и конденсата" -> 109

Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.

Афанасьев А.И., Бекиров Т.М., Барсук С.Д. Технология переработки природного газа и конденсата: Справочник — М.: Недра, 2002. — 517 c.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка): pererabotkaprirgaza2002.pdf
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 157 >> Следующая

ярко выраженная избирательность адсорбции и полярных молекул;
высокая адсорбционная емкость при повышенных температурах (до 100 °С) и малых парциальных давлениях извлекаемого компонента;
близкость диаметров входных окон в полости цеолита к размерам молекул, что позволяет осуществить селективную адсорбцию.
В табл. 4.79 собрана информация о емкости различных адсорбентов по отношению к сульфиду водорода, которая пока-
25 - 2364 385
Таблица 4.79
Адсорбент Удельная поверхность, м2/г Количество адсорбированного H2S
мг/м2 мг/г
Магниевый силикат 428,6 0,0553 23,65
(Si02/MgO = 1,62)
Магниевый силикат 324,5 0,0654 21,23
(Si02/MgO = 2,28)
Силикагель 313,2 0,0245 7,67
Активный уголь 1285,5 0,0229 29,28
1209,0 0,0319 38,60
495,0 0,07807 38,75
Цеолит F-9 - - 102,35
Цеолит 13Х - - 91,10
Цеолит 5А - - 91,54
зывает, что наибольшей емкостью по H2S обладают цеолиты. Аналогичный вывод можно сделать также при сравнении активности различных видов сорбентов по отношению к меркаптанам.
Высокая емкость цеолитов по серосодержащим компонентам обусловлена наличием сильного электростатического поля в адсорбционных полостях.
В работах [19, 43, 20] изучен механизм адсорбции сульфида водорода и сероорганических соединений на цеолитах и показано, что при адсорбции имеет место взаимодействие атома серы с обменными катионами и протонами R2S(H2S, RSH) —> —> Меп+(Н+), сила которого определяется, с одной стороны, электронодонорными свойствами атома серы в молекулах ад-сорбатов, с другой - акцепторными свойствами катионов на поверхности цеолитов.
Донорная способность атомов серы возрастает с увеличением степени метилирования органических молекул: (CH3)2S>C2H5SH>CH3SH>H2S>COS. В такой же последовательности изменяется адсорбционная емкость цеолитов по сернистым соединениям. Влияние типа цеолита и основности обменного катиона на адсорбционную емкость иллюстрирует табл. 4.80 [172].
Замена части катионов натрия катионами калия с большей основностью приводит к увеличению емкости цеолитов [172. 13, 37]. Причиной повышенной емкости цеолитов типа X по сравнению с цеолитами типа Y является более высокая концентрация катионов в первых. , . ,> •> • „ , < ,
386
Емкость различных адсорбентов по сульфиду водорода (t = 30 °С, рШ5 = 50 мм рт. ст.)
Таблица 4.80
Цеолит Емкость по сульфиду водорода (г/100 г цеолита) при различной температуре
25 °С 70 °С 180 °С
LiNaX 11,6 5,0 1,6
NaX 11,9 5,3 1,8
KNaX , 13,6 6,8 2,1
LiNaY 2,4 0,8 0,5
NaY 3,0 1,3 0,8
KNaY ' 3,3 1,5 0,9
Для сероочистки природного газа применяются цеолиты типа NaA (4А), CaA (5А), NaX (13X) Как следует из рис. 4.78, наибольшей адсорбционной емкостью почти во всем интервале парциальных давлений сульфида водорода и этилмеркаптана обладает цеолит NaX. При давлениях до 1 мм рт. ст. величина адсорбции на цеолитах CaA и NaX примерно одинакова. Следует, однако, отметить, что несмотря на лучшие адсорбционные характеристики цеолита NaX по индивидуальным сернистым соединениям, целесообразность выбора того или иного цеолита рис. 4 78 для решения конкретных задач во многом определяется составом природного газа. В отличие от
а, г/100 г
0 10 20 30 р, мм рт. ст.
Рис. 4.78. Изотермы адсорбции сульфида водорода (сплошные линии) и этилмеркаптана (пунктирные линии) на различных цеолитах
25*
387
Адсорбционная емкость различных цеолитов по сульфиду водорода
в динамических условиях (скорость газа 0,03 м/с, концентрация H2S 0,01 % об.,
газ-носитель - азот)
цеолитов с меньшим размером входных окон в адсорбционные полости (NaA, CaA) цеолиты NaX поглощают все молекулы с
эффективным диаметром менее 9А. Наличие в газе высоких концентраций тяжелых алифатических или ароматических углеводородов и других соединений, хорошо сорбируемых цеолитом, может оказать значительное влияние на величину адсорбционной емкости цеолита по сернистым соединениям.
Табл. 4.81 иллюстрирует принципиальную способность различных типов цеолитов адсорбировать молекулы соединений, входящих в состав природного газа.
Наибольшее влияние на емкость цеолитов по сернистым соединениям оказывают пары воды. В случае очистки влажных углеводородных газов вода сорбируется в лобовых слоях цеолита, практически полностью вытесняя из пор сернистые соединения. Присутствие в газе диоксида углерода, особенно в больших количествах, обусловливает возникновение совместной адсорбции, которая снижает емкость цеолитов по сульфиду водорода и меркаптанам [122, 137, 135, 126]. Изменение адсорбционной емкости цеолита NaY по сульфиду водорода при различных соотношениях CO2)H2S в газе приведено в табл. 4.82.
Распределение соединений в слое цеолита CaA при совместной адсорбции воды, диоксида углерода и сульфида водорода показано на рис. 4.79 [126]. В процессе очистки природных газов, когда происходит и совместная адсорбция различных углеводородов, распределение компонентов в слое становится более сложным, и, кроме того, меняющимся во времени. По сорбируемости на цеолитах соединения, входящие в состав природного газа, могут быть расположены в ряд
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 157 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed