RU2709689C1 - Способ приготовления адсорбента для очистки газа и жидкости - Google Patents
Способ приготовления адсорбента для очистки газа и жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2709689C1 RU2709689C1 RU2019128637A RU2019128637A RU2709689C1 RU 2709689 C1 RU2709689 C1 RU 2709689C1 RU 2019128637 A RU2019128637 A RU 2019128637A RU 2019128637 A RU2019128637 A RU 2019128637A RU 2709689 C1 RU2709689 C1 RU 2709689C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- adsorbent
- granules
- gas
- chlorine
- zinc oxide
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Предлагаемое изобретение относится к газоперерабатывающей и газохимической промышленности, в частности к производству адсорбентов для очистки природных и попутных газов от нежелательных примесей, таких как хлористый водород, хлор, сероводород и меркаптаны. Может быть использовано в нефтехимической, нефтеперерабатывающей, на предприятиях цветной металлургии, химической промышленности и для охраны окружающей среды. Активность предлагаемого адсорбента по связыванию кислых газов, таких как хлористый водород, хлор, сероводород, обусловлен наличием в составе гранул оксида цинка. При адсорбции происходит химическое связывание хлористого водорода, хлора, сероводорода с образованием хлорида цинка или сульфида цинка. Поэтому необходимо обеспечить доступность активного компонента в грануле. Мелкодисперсный моногидрат оксида алюминия псевдобемитной модификации после прокалки при температурах 400-500°С переходит в оксид алюминия, который инертен к кислым газам и обеспечивает прочность и стабильность гранул. Введение в состав шихты модифицированного крахмала обеспечивает дополнительную пластичность при формовке. А также после прокалки выгорает и дает дополнительную доступность оксида цинка в порах гранул. Задача настоящего изобретения заключается в получении гранулированного адсорбента с высокой прочностью и адсорбционной емкостью по кислым газам. 1 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к газоперерабатывающей и газохимической промышленности, в частности к производству адсорбентов для очистки природных и попутных газов от нежелательных примесей, таких как хлористый водород, хлор, сероводород и меркаптаны. Может быть использовано в нефтехимической, нефтеперерабатывающей, на предприятиях цветной металлургии, химической промышленности и для охраны окружающей среды.
Известен способ очистки газов от хлора и хлористого водорода [патент RU 2095130] путем пропускания газов через суспензию, содержащую измельченный карбонат кальция и водную суспензию гидрооксида кальция в соотношении Са(ОН)2 СаСО3 1:(0,2-1,5) обработки их водной суспензией гидрооксида кальция. Недостатком предлагаемого поглотителя является возможность вымывания щелочных компонентов при использовании суспензии.
Известен состав поглотителя хлора [патент SU 515772] содержащий оксиды цинка, алюминия, натрия и серебра при следующем соотношении: ZnO-70-89,5% масс, Аl2О3-5,0-8,0% масс., Na2O-5,0-20,0% масс., Ag2O-0,5-2,0% масс. Недостатком предлагаемого поглотителя является использование дорогостоящего оксида - оксида серебра.
Известен адсорбент, содержащий щелочь нанесенной на активированный уголь и натронную известь, которая представляет собой смесь NaOH и СаО известняка, пропитанного водным раствором гидрооксида натрия [патент ФРГ 3708039]. Недостатки такого адсорбента - использование щелочи на носителе, что обуславливают относительно невысокую скорость поглощения, спеканием адсорбента, вызывающим забивку адсорбера, высокой растворимостью активных компонентов в воде при очистке влажного газа.
Известен адсорбент, содержащий оксид цинка, оксид алюминия и соединения щелочного металла, такой как карбонат или гидрокарбонат калия и/или натрия, натрия гидрооксид [патент USA 5378444]. Адсорбент готовят смешением оксида цинка или соединения, которое разлагается с образованием оксида цинка, гидрооксида или оксида алюминия и соединения щелочного металла; в смесь если необходимо добавляют воду для получения лепешки. Далее ее формуют в экструдере с получением экструдатов, либо лепешку сушат, измельчают в порошок и таблетируют с добавлением графита. Адсорбент подвергают термообработке: сушке и прокаливанию при температурах 110°С и 350°С. Недостаток указанного способа заключается в недостаточно высокой хлороемкости и механической прочности адсорбента.
Известен способ приготовления адсорбента [патент RU 2211085] путем смешения оксида цинка или соединения цинка, разлагающего при нагревании с образованием оксида цинка с гидрооксидом и/или оксидом алюминия с последующей формовкой массы, сушкой и прокаливанием; смешение соединений цинка и алюминия проводят с добавлением уксусной и азотной кислот в количестве 0,5-8,0 масс. Прокаливание при температурах 400-650°С. Предлагаемый способ приготовления предусматривает получение адсорбента содержащего оксиды цинка и алюминия без введения соединений щелочного металла. Недостатком такого способа является использование минеральной и органической кислот, которые при прокаливании адсорбента выделяются оксиды азота и оксида углерода.
Известен адсорбент [патент RU 2205064], включающий в своем составе оксид цинка-50,0-85,0% масс., соединение щелочного металла (в пересчете на М2О)-0,01-6,0% масс., соединения кремния (в пересчете на SiO2) - 0,05-15,0% масс., оксид алюминия - остальное. Способ приготовления такого адсорбента для очистки газов и жидкостей от галогенсодержащих соединений, включающий смешение оксида цинка или соединения цинка, разлагающегося с образованием оксида цинка, гидрооксида или оксида алюминия, соединения щелочного металла, природного или синтетического силиката, или алюмосиликата, или кремниевой кислоты, экструдирование массы, характеризующаяся потерями при прокаливании при 500°С в пределах 30-60% масс. Недостатком предлагаемого адсорбента является не достаточно высокая хлороемкость и возможность вымывания щелочных компонентов (оксидов натрия и калия) по мере работы адсорбента.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению является способ [патент РФ 2527091], в котором происходит смешение оксида цинка или соединение цинка, разлагающегося с образованием оксида цинка, оксида магния и моногидрат алюминия модификации псевдобемит. Смешение проводят в среде аммиачно-карбонатного раствора. Недостатком способа является высокая температура прокалки гранул 400-600°С. При высоких температурах происходит спекание компонентом гранул, что приводит к снижению адсорбционной активности будущего адсорбента.
Задача настоящего изобретения заключается в получении гранулированного адсорбента с высокой прочностью и адсорбционной емкостью по кислым газам.
Для решения поставленной задачи предложен адсорбент, включающий в своем составе мелкодисперсный оксида цинка 40-90% масс, мелкодисперсного моногидрата оксида алюминия псевдобемитной модификации 10-55% масс. и модифицированного крахмала 0-5% масс.
Активность адсорбента по связыванию кислых газов, таких как хлористый водород, хлор, сероводород, обусловлен наличием в составе гранул оксида цинка. Происходит химическое связывание хлористого водорода, хлора, сероводорода с образованием хлорида цинка или сульфида цинка. Поэтому необходимо обеспечить доступность активного компонента в грануле. Мелкодисперсный моногидрат оксида алюминия псевдобемитной модификации после прокалки при температурах 400-500°С переходит в оксид алюминия, который инертен к кислым газам и обеспечивает прочность и стабильность гранул. Введение в состав шихты модифицированного крахмала обеспечивает дополнительную пластичность при формовке. А также после прокалки выгорает и дает дополнительную доступность оксида цинка в порах гранул.
Сущность предлагаемого способа приготовления адсорбента заключается в смешении мелкодисперсного оксида цинка 40-90% масс., мелкодисперсного моногидрата оксида алюминия псевдобемитной модификации 10-55% масс. и модифицированного крахмала 0-5% масс., формовании гранул экструзией, сушкой и прокалкой гранулированного адсорбента при температурах 400-500°С.
Промышленная применимость предлагаемого абсорбента и способ его приготовления подтверждается следующими примерами.
Сырье:
1. Мелкодисперсный оксид цинка.
2. Мелкодисперсный моногидрат оксида алюминия (псевдобемитной модификации).
3. Модифицированный крахмал.
4. Химически очищенная вода (ХОВ).
Оборудование:
1. Z-образный смеситель.
2. Шнековый экструдер со сменной фильерой.
3. Ленточная сушильная печь с режимом термообработки 100-600°С.
Дозировка всех компонентов в пересчете на сухое вещество
Пример №1.
В Z-образный смеситель загружают 40 кг мелкодисперсного оксида цинка, 55 кг мелкодисперсного моногидрата оксида алюминия и 5 кг модифицированного крахмала. Смесь перемешивают в сухом состоянии 30 минут, после чего добавляют для увлажнения ХОВ. По достижению пластичности шихты формуют на шнековом экструдере с получением гранул цилиндрической формы. Затем гранулы постепенно сушат и прокаливают в лентой печи с подъемом температуры до 400-500°С в течение 4 ч.
Пример №2.
Способ приготовления адсорбента аналогичен приведенному в примере 1, где мелкодисперсного оксида цинка 40 кг, мелкодисперсного моногидрата оксида алюминия 60 кг.
Пример №3.
Способ приготовления адсорбента аналогичен приведенному в примере 1, где мелкодисперсного оксида цинка 90 кг, мелкодисперсного моногидрата оксида алюминия 10 кг.
Пример №4.
Способ приготовления адсорбента аналогичен приведенному в примере 1, где мелкодисперсного оксида цинка 80 кг, мелкодисперсного моногидрата оксида алюминия 15 кг и модифицированного крахмала 5 кг.
Пример №5.
Способ приготовления адсорбента аналогичен приведенному в примере 1, где мелкодисперсного оксида цинка 60 кг, мелкодисперсного моногидрата оксида алюминия 40 кг.
Пример №6.
Способ приготовления адсорбента аналогичен приведенному в примере 1, где мелкодисперсного оксида цинка 60 кг, мелкодисперсного моногидрата оксида алюминия 40 кг.
Режим прокалки гранул 600°С
У полученных образцов затем определяли их насыпную плотность, механическую прочность на раздавливание и активность по очистке газового потока содержащий хлористый водород. Результаты анализов приведены в таблице 1.
Из результатов таблицы 1 видно, что изменение соотношения компонентов в составе адсорбента, оказывает существенное влияние на прочностные характеристики гранул адсорбента, а также на на насыпной вес и адсорбционную активность. Адсорбент обладает механической прочностью на раздавливание 0,98-2,3 кг/мм2, насыпной плотностью 1,08-1,78 г/см3, адсорбционной активностью по связыванию НСl 31,4-42,9%.
Анализ представленных материалов позволяет сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение дает возможность получать гранулированный адсорбент с регулируемыми характеристиками.
Claims (1)
- Способ приготовления гранулированного адсорбента для очистки газа и жидкости, включающий стадии приготовления шихты, состоящей из мелкодисперсного оксида цинка 40-90 мас.%, мелкодисперсного моногидрата оксида алюминия псевдобемитной модификации 10-55 мас.% и модифицированного крахмала 0-5 мас.%, формование гранул экструзией, сушкой и прокалкой гранулированного адсорбента при температурах 400-500°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019128637A RU2709689C1 (ru) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | Способ приготовления адсорбента для очистки газа и жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019128637A RU2709689C1 (ru) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | Способ приготовления адсорбента для очистки газа и жидкости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2709689C1 true RU2709689C1 (ru) | 2019-12-19 |
Family
ID=69007052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019128637A RU2709689C1 (ru) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | Способ приготовления адсорбента для очистки газа и жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2709689C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5378444A (en) * | 1991-12-11 | 1995-01-03 | Japan Pionics Co., Ltd. | Process for cleaning harmful gas |
RU2527091C2 (ru) * | 2012-08-07 | 2014-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания "Новые технологии" | Адсорбент для очистки газов от хлора и хлористого водорода и способ его приготовления |
RU2653033C1 (ru) * | 2017-05-02 | 2018-05-04 | ООО "Компания "Новые технологии" | Способ получения гранулированного цеолита типа Х без связующих веществ |
RU2655104C1 (ru) * | 2017-05-02 | 2018-05-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания "Новые технологии" | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ЦЕОЛИТНОГО АДСОРБЕНТА NaA |
RU2677870C1 (ru) * | 2018-11-19 | 2019-01-22 | Эльвир Маратович Рахматуллин | Гранулированный катализатор крекинга и способ его приготовления |
-
2019
- 2019-09-11 RU RU2019128637A patent/RU2709689C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5378444A (en) * | 1991-12-11 | 1995-01-03 | Japan Pionics Co., Ltd. | Process for cleaning harmful gas |
RU2527091C2 (ru) * | 2012-08-07 | 2014-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания "Новые технологии" | Адсорбент для очистки газов от хлора и хлористого водорода и способ его приготовления |
RU2653033C1 (ru) * | 2017-05-02 | 2018-05-04 | ООО "Компания "Новые технологии" | Способ получения гранулированного цеолита типа Х без связующих веществ |
RU2655104C1 (ru) * | 2017-05-02 | 2018-05-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания "Новые технологии" | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ЦЕОЛИТНОГО АДСОРБЕНТА NaA |
RU2677870C1 (ru) * | 2018-11-19 | 2019-01-22 | Эльвир Маратович Рахматуллин | Гранулированный катализатор крекинга и способ его приготовления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU683992B2 (en) | Absorbents | |
RU2526987C2 (ru) | Получение твердого материала на основе диоксида цинка, подходящего для очистки газа или жидкости | |
JP2012509758A (ja) | 重金属除去用還元型硫化銅収着剤 | |
RU1806091C (ru) | Способ получени изделий на основе диоксида титана | |
CN102949978A (zh) | 一种球形氧化钙吸附剂及其制作方法 | |
JP6688640B2 (ja) | 触媒担体及びその製造方法、並びに触媒担持体及び水処理材 | |
AU2009336619A1 (en) | Method for removing sulphur, nitrogen and halogen impurities from a synthetic gas | |
EP3331645B1 (en) | Chemical absorbent composition | |
TW200808440A (en) | Absorption composition and process for purifying streams of substances | |
JP4184600B2 (ja) | 吸収剤 | |
RU2709689C1 (ru) | Способ приготовления адсорбента для очистки газа и жидкости | |
RU2527091C2 (ru) | Адсорбент для очистки газов от хлора и хлористого водорода и способ его приготовления | |
JP3922818B2 (ja) | 酸性活性アルミナの製法 | |
EP3421428B1 (en) | Silver-carrying zeolite molded article | |
WO2022162626A1 (en) | Low-cost novel adsorbent with high chloride removal capacity | |
KR102562687B1 (ko) | 알칼리 금속 하이드록사이드를 사용한 아연 옥사이드-기반 흡착제 및 이를 제조하고 사용하기 위한 방법 | |
JP4718155B2 (ja) | 脱臭性複合組成物の製造方法 | |
KR100564359B1 (ko) | 산성기체 제거용 흡착제의 제조방법 및 산성기체의 제거방법 | |
JP5982964B2 (ja) | 硫黄酸化物除去剤 | |
CN111111755B (zh) | 脱硫催化剂、其制备方法及烃油脱硫的方法 | |
SU972394A1 (ru) | Способ получени адсорбента дл газовой хроматографии | |
JP2005263529A (ja) | 低アルカリ活性アルミナの製造方法 | |
RU2519366C2 (ru) | Поглотитель хлористого водорода | |
RU2545307C1 (ru) | Адсорбент для очистки газов от сероводорода и способ его приготовления | |
RU2513106C1 (ru) | Каталитическая добавка для окисления оксида углерода в процессе регенерации катализаторов крекинга и способ ее приготовления |