автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Сероочистка природных газов углеродисто-минеральным адсорбентом

<Ч'Ь и а

АШКЕНТСКИИ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи ЯРМУХАМЕДОВ Хамид Хашимович

СЕРООЧИСТКА ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ УГЛЕРОДИСТО-МИНЕРАЛЬНЫМ АДСОРБЕНТОМ

Специальность — 05- 17. 08. — Процессы и аппараты химической технологии

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ТАШКЕНТ — 1995

Работа выполнена в Ташкентском автомобилыю-дорожнои институте.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор САБИРОВ Шавкат Мухамсдови«

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор РИЗАЕВ Наби Убайдуллаевич кандидат технических наук, доцент РАХИМОВ Искандар Валиевич

Ведущая организация:

Институт химии АН РУз

Защита диссертации состоится « ¡1$» . 1995 I

в '{О час, на заседании специализированного Совета Д. 067. 07. 2: при Ташкентском Государственном Техническом Университет им. А. Р. Беруни по адресу: 700095, г. Ташкент, ул. Университет екая, 2, главный корпус, аудитория 602.

С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной биб лиотеке ТашГТУ.

Автореферат разослан « » 1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктср те::::иче:ких гаук

/У

Р. к. АЗИМО

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ PADOTU.

Актуальность работа. Развитие топливно-энергетического юнплекса, особенно газовой отрасли,связано с возрастающий спроси на газ и газовый конденсат в качестве топлива и сырья для ;имической переработки.

Прогнозы специалистов показывают, что уменьшении нефтяной ^зависимости Узбекистана и полной се ликвидации будет :пособствовать переоборудование транспортних средств для работы ia сяатон природном газе.

Несмотря на то, что углеродосодернацее сирье для химической фомншленности моено получать и из других источников, для этой дели значительно вире, чей нефть, уголь и другие ресурс», юпользуат деиевиА природннй газ. Огронние запасы, простой ишический состав, внеокое содержание водорода и низкая стоимость )0услооливает иирокое применение именно природного газа, добыча которого намечена увеличить до 50 нлрд. мЗ о год.

В природных газах республики весьма частой прикесьи является :ероводород (H?S).из-за сбоях висскотоксичних и сильнокорродирув-

свойств требует его очистку.

В отечественной и зарубеяной -практике для очистки газов от :ерозодорода обычно применяют три способа: окислительные, 1бсорбцнонные и адсорбционные.

Сероочистку иалосернистого природного газа Еуртанского ¡есторовдения производят адсорбционным способом основанный на фииенении молекулярных сит - цеолитов.

Высокая поглотительная способность цеолитов при малых концен-■рациях адсорбируемого вещества и избират-ельность по отношении к >пределеншшн компонентам позволяет эффективно использовать их ;ла промышленного разделения, очистки и осуики газовых смесей.

Существующий технологический процесс сероочистки позволяет шдерамвать*требования к качеству природного газа по ОСТ 51.40".83 '.е. наличие сероводорода в переработанном газе не более 20 ir/нЗ, но он имеет определенные недостатки как большие эксплуатационные расходы из-за дороговизны применяемых цеолитов, обра-ювание сероокиси углерода в товарном газе, который в определение условиях преобразуется в сероводород, что в конечном итоге ;нивает эффективность дачного процесса.

. Учитывая то,что адсорбционной метод сероочистки малосернистнх

природных газов является единственно эффективным, а такие возрастание масштабов его применения, необходимо решить ряд проблей связанных развитием теоретических вопросов сорбции, в том числе постановки научно- практических, исследований по разработке более дгиевых адсорбентов.

Потребность в цеолитах газоперерабатывающей прошпзленности нашей республики огромна. Екегодно для нуад этой отрасли импортируются 3 тысячи тонн цеолитов из Германии, Австрии, CBfl v др. на что расходуется порядка 10 млн. долларов валэтнш средств.

С провозглашением государственной независимости Республик!-Узбекистан, республика выбрала свой путь социально-экономического и политико-правового развития. Одной из задач по структурной перестройке экономики республики, является "ослаблеиш зависимости собственного производства от завозимых из другиз республик СНГ и по импорту ирья, топлива, а такае готово; продукции, которую республика cnocuuriu производить сана."

Республика Узбекистан располагает всеии основными конпонен-тайн и производственники мощностям для производства адсорбентов, которые цогли бы заменить цеолит й рассматриваемо' процессе. , -

Природные шшеральние сорбенш обладают достаточной началь ной колекрярно-ситовоГ* способностью относительно к сероводороду следовательно, выяснение потенциальных визиозаостей ик принзнс нкя для получения элективных. адсорбентов язляется актуально задачей.

ЦельЕ и задачаак исследования является выяснение возшшюст природных ресурсов респцблякк в'получении эффективная адсорбенте - заненитеяей цеолитов, разработка технологии получений и обоско вание их прпыекеи;« i суцествуюцец технологической процессе серо очистки налосермсгегс природного газа.

Кетодк исследования. При рсзенш; псставйеннйх задач в диссер тацнзнкой работе использойашг isajoaa фкзачесвай и коллоидной хи мии, дкспергировашя частиц, химической'теряошшишк,принцип Яе ¡»ателье,а также иегодк прессового граналяробапйя и расчета кассс

*) Каринов U.A. УЗБЕКИСТАН свой путь обновления и прогрессе Ташкент, "Узбекистан", 1952. 72 с.

теплообменных процессов.

Научная новизна:

- разработан способ получения адсорбентов основанный на попом подходе к теории иеямолекулярннх взаимодействий в системе "адсорбент - адсорбат" рассматривающий изменение адсорбционных потенциалов на поверхности раздела фаз в .зависимости от природн компонентов составляющих структуру адсорбента;

- разработан« методики определения изотерм адсорбции основанная на измерении изменения давления в адсорбционной системе в результате поглощения компонентов адсорбенте» и расчета изотерм адсорбции в многокомпонентных газовых смесях;.'

- обоснован ввод в общее уравнения адсорбционной нассопе-редачи дополнительного коэффициента внутренней диффузии частиц составляющих гранул адсорбента;

- изучен механизм образований сероокисн углерода при цеолн-товой сероочистке и решен вопрос предотвращения этого процесса.

Практическая ценность:

- проведен комплексный анализ работы установки цеолитовой сероочистки ГПУ "¡Зуртангаз", выявлен» недостатки в ее работе и обоснована замена импортных цеолитов на качественно новые адсорбенты из местная сырьевых ресурсов;

- разработан "экспресс-метод" для предварительной оценки динамической активности адсорбента;

- получена . опытная ■ партия адсорбента и проведены ее опыт-но-промыиленные испытания В' условиях, суцествуюцего технологического ренина ГПУ "йуртангаз";

- разработана технологическая схема получения углеродисто-минерального адсорбента применительно к действующей линии производства катализаторов;

-онидаемая экоиркическая эффективность составила 13230,2 суаов на каядуто тонну заменяемого цеолита.

Апробация работы. Основные результаты долоаены на Всесоюзной

научно-практической конференции "Ученые и специалисты в решении социально-экономических-проблем страны (Ташкент,1990 г.), Научно-технической конференции "Решение экологических проблем при создании и эксплуатации автомобильной и тракторной техники" (Челябинск, 1990 г.). Всесоюзной научно-технической конференции "Экологическое образование и проблем« охрани окружающей среды" (Та®-

кент,1ЭЭ1 г.) и на евегодных конференциях профессорско- преподавательского состава ТПДИ С 1088-1994 г,г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура__и объск диссертации. Диссертация состоит из введения. пяти глав, общих выводов. излетела на русском языке на 118 страницах машинописного текста, содервит 30 рисунков, И таблиц, списка литературы из 112 наименований и приложения на 19 страницах .

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.

Во введении обосновывается актуальность теин диссертации, изложена цель, основные ее полонения и результаты работы.

В 1 главе приведен обзор исходной информации - данные о требованиях предъявляешь к качеству товарного газа как топлива, методах и средствах сероочистки природного газа, получения адсорбентов для этих целей. Отмечено, что адсорбционная сероочистка нашла широкое применение в технологии переработки природного газа Исходя из цели работы уделено большое внимание состоянию теоретических основ адсорбционного процесса.

Констатируется, что рассматриваемые работы в основном относятся к синтетическим цеолитам, а сведения об использовании природных адсорбентов и их модифицировании отсутствует. Поэтому на сегодняшний день вопрос разработки адсорбентов для очистки природного газа от сероводорода на основе местный сырьевых ресурсов - остается практически не изученным.

На основании результатов проведенного анализа сформулирован вывод о возможности использования адсорбентов полученных из местных сырьевых ресурсов.

Во второй главе даны состояние вопроса и анализ работы установки сероочистки ГПУ'йуртангаз" и отиечены некоторые недостатки снияакаде ре эффективность:

- не учтен компонентный состав сырьевого газа при выборе цеолита, т.е. наличие в газе углекислого газа - 3,6% (об.); высших углеводородов - 17. (об); влаги - 0,07 г/нмЗ и др.; которые такзе поглоааются цеолитом и снивавт ёикость адсорбента по сероводороду:

- реаим адсорбционно-десорбционннх циклов выбран необосно-вано удлиненно, что в цикле адсорбции не позволяет эффективно

использовать весь слой адсорбента, а в цикле регенерации ведет к дополпительниы тепловым потерям;

- использование импортных цеолитов ведут к неоправданный эксплуатационным расходам.

Материален этой главы подтверждается актуальность работы и обосновывается необходимость решении следуюцих вопросов:

1.Теоретические исследования по разработке технологии получи ния адсорбентов, заменителей импортных цеолитов из несших сырьевых ресурсов;

2.Исследование механизма образованна сероокиси углерода при адсорбции и возмонные пути предотвращения этого явления;

3.Разработка способа получения адсорбентов, получение огпп-ннх образцов и лабораторные исследования их адсорбционных характеристик;

4.Проведение опитно-проииаленных испытаний образцов адсорбентов ;

5.Обоснование экономической целесообразности применения разработанных адсорбентов.

В третьей главе приводятся результаты разработок теоретического подхода к реиениы проблеиы. Теоретической предпосылкой способа получения адсорбента для осуики и сероочистки природного .газа явился следунщий научный подход, основанный на различиях меаиолекулярного взаимодействия "поверхность адсорбента-водяной пар", "поверхность адсорбента- сероводород". Б частности, поверхность адсорбента осушителя долина обладать высокой гидрофильностьи с одной сторонн, и влагостойкостью с другой, а пористая поверхность адсорбента предназначенная для сероочистки природного газа - избирательностью, гидрофобностыо и легкоре-генераемостьв.

Влияние адсорбционных потенциалов на избирательность адсорбентов, зависимость коэффициентов массопередачи от степени дисперсности первичных структур адсорбента и механизм образования сероокиси углерода рассматриваются на основе общего подхода и ¡рироде и структуре адсорбентов.

(.Избирательность и адсорбционный потенциал,.

Известно, что если адсорбционная система находится в терно-ишаническом равновесии, то для нее нояио записать функияпналь-ше уравнение Гиббса;

с/£> Тс}$ + ^ у. ёу(

А)

где: ¿2* Г? $ - энергия, температура и этропия система;

/и.' /72 ■ ~ ЦДе-пьный химический потенциал и масса ¿-го ^ компонента; ^ - обобщенная сила;

- обобщенная координата.

Для двухкомлонентной двухфазной системы

где: ~ Давление и объеи;

- неафазное поверхностное натяаение;

А - поверхность раздела фаз.

Таким образом,

</Е = Тс/в ~:гй к (3>

Дифференцируя функции Гиббса

& -В -Г5

получаем с учетом (3): "

с!О = -вйТ+Мрщёт^А (5) .

Из этого уравнения видно, что при адсорбции изменяются лишь удельнные химические потенциалы, следовательно, основной характеристикой поверхности адсорбента является величина химического (адсорбционного) потенциала невду. адсорбентом и адсорбатом, таким образон, получение адсорбентов с избирательными свойствами должна основываться именно на рассмотрении этих потенциалов.

По потенциальной теории Подяни адсорбционный потенциал определяется:

А р

(6)

где: ¡{ - газовая постоянная, й. - 8,314 кде/моль К; Г - абсолютная теипература при адсорбции, К; Р<$ - давление насыщенного пара адсорбента при данной температуре Т;

Р- давление пара. Согласна новому подходу к теории адсорбционного равновесия адсорбционный потенциал можно выразить:

¿п 'л. ~ I (?)

Р Т5

и тогда мокем написать:

А

^ ) (8)

Те

где: Т- температура адсорбционной системы, К:

равновесная температура конденсации чистого вещества (адсорбата) при соответствующей давлении, К.

Известно, на современном этапе развития адсорбционной теории единственным источникам, позволяющим определить химические потенциалы раздела фаз, к соналешш, являются изотермы адсорбции для исследуемых систем.

На основе вышеизложенного рассчитываем адсорбционные потенциалы отдельных компонентов природного газа с использованием изотеры последних (рис.1) при различных давлениях соответствующих их концентрации при адсорбции.

Результаты расчета в обобщенно» виде графически изобравенн на рис.2. Как видно из этих ■ кривых, адсорбционные потенциалы в зависимости от природы адсорбента для исследуемых компонентов природного газа ( Н23/ СО^ I N¿0 1 различны. Так например, для минерального адсорбента (цеолита) потенциалы всех вышеуказанных компонентов значительно виие по отношению к углеродистым адсорбентам; что показывает, с одной стороны, преимущества цеолитов при их использовании в процессах адсорбции этих компонентов, с другой стороны, недостаток, связанный с отсутствием избирательности по отдельны« компонента«, в частности, по Н^ Л потенциалы этих вецеств на углеродистых поверхностях токае различны, но ' потенциалы углекислого газа, водяного пара значительно нияе по отношению к ьшнералыгаи поверхностям. В то яе время потенциал на обоих поверхностях практически близки

друг к другу и поэтому адсорбция на углеродистых поверхностях является более избирательным по отношению к Н^В • следовательно, использование углеродистых адсорбентов предпочтительно.

Рис Л. Изотермы адсорбции различных веществ на цеолите (I) и адсорбенте (2):

а) сероводорода; б) углекислого газа; в) водяного пар?;

Предварительные результаты лабораторных испытаний углеродисто- минерального адсорбента показали, что его статическая емкость по сероводороду составляет 10-152, а динамическая 0,150,2*.

Достаточная статическая емкость полученного образца адсорбента ставила задачу изменить его кинетические и динамические характеристики. ;

2.Степень дисперсности и массопередача.

Известно, что коэффициент нассопередачи при адсорбции зависит как от внешней, так и от внутренней диффузии:

-L = -1 +JL ,

/" Р, fiz

где: , - соответственно коэффициенты внешней диффузии и внутренней диффузии в гранулах: Д- определяется по справочный данный: р>} - зависит от геометрических размеров гранулы адсорбента.

Основываясь на прадполоиении, что кинетические свойства полученного адсорбента в основном зависят от размера первичных структур, т.е. дисперсности его компонентов для определения коэффициента нассопередачи нами был лредлоаен дополнительный коэффициент внутренней диффузии частиц составляющих гранул адсорбента fi4acn.

Таким образом:

± = ± + -L по)

fi A h /wcm

Значение как и зависят в основном от геометричес-

кого размера частицы т.е. ее диаметра:

ft част

Так как размеры гранул имеют по известным соображениям огра-чения-значение Д? = const, следовательно мы ношен изменять ¡sosij-фицентуЗ - ^¿j^'^T.e.oT степени дисперсности первичных структур (компонентов) гранул. Поэтому поиск был направлен на получение частиц компонентов с более высокой степенью дисперсности. Для реализации згой цели была применена электрическая мельница.

(11)

15 ге 27 гз гэ зг?

Ч Ь

гис,

4? 50 5/ 52 53 Рг 55 5В В7

увеынш сс^кичгсний лоюенииол , ■ /¿>~каж/поль

10

10

ю

Зависимость степени заполнения адсорбентов от- химического потенциала адсорбагоЕ! ® - углеродисто- минеральный адсорбент -а - цеолит

Рис.3. Зависимость величины коэффициента р ст степени дисперсности частиц адсорбентов при: ■■. 1-Ш=1,3 м/с, (- =1,5к; 2- \Л/ =1,3м/с, =3м; 3- IV =1,03м/с, I- -3;.:; 4-\Л/= 1,09м/с, =1,5ы.

Для определения общего коэффициента массопередачи било использовано уравнение динамики адсорбции:

___

Г-

(12:

^ Л /. г Сн

где: - продолнительность адсорбции, с ;

Р - коэффициент массопередачи, С"' ;

Сн^/с концентрация начальная и конечная, г/мЗ;

И/ - скорость потока газа, м/с;

Р - 5,5 МПа - реальное давление в адсорбере;

Р0 - 0,1 !Ша - атмосферное давление;

Д - активность адсорбента г/мЗ, соответствующая равновесной концентрации Н¿& , равной С/у :

1-. - высота слоя адсорбента, м.

Зто уравнение решалось относительно общего коэффициента мас-передачи для адсороента с определенными размерами гранул, но состоящих из частиц разной степени дисперсности. Задача сводилась к получении зависимости коэффициентов массопередачи от степени ансперсности частиц составляющих гранул адсорбента. При преобразовании уравнения (12) относительно^ принимаем - []% - так <ак адсорбционные колонны на практике работает до "проскока" концентрации Н?$ ъ очищенном газе:

.3

г--^

гак как

и сюда:

р М^Г

г/р = 55, тогда:

({¿■55-МСн)4

(13:

Р =

(14)

(15)

Таким

образом

определялись

значения коэффициента иассопяре-

дачи для гранул адсорбента состоящих из частиц разной степени дисперсности и эта зависимость приведена на рис.3. Как видно из рисунка, изменение значения общего коэффициента подтверждает необходимость ввода в общее уравнение коэффициента нассо-передачи (3) дополнительной величины определяющей коэффициент диффузии в самих дисперсных частицах, т.е. в пори первичной структуры (10).

Из анализа этого факта можно сделать вывод о тон, что степень дисперсности играет вааную роль, т.е. чем выше степень дисперсности первичных структур, тем больие коэффициент ыассопередачи. Следовательно, при разработке технологии Получения адсорбентов процесс диспергирования компонентов адсорбента является одним из ее важнейших стадий.

3.Механизм образования сероокиси углерода.

При сероочистке природного газа из-за наличия в составе последнего углекислого газа появляется сероокись углерода ( COS)'.

co2+H£S =cqs+H2O . (16)

По принципу Ле-11ателье, т.е. принципа подвианости равновесия зга реакция имеет ыесто при очистке природного газа цеолитами. Вследствие того., что цеолиты короио поглощая влагу из природного газа сдвигают равноресие направо, т.е. в сторону образования COS» а гидрофобная углеродистая не поверхность препятствует образованию CDS из-за присутствия в газовой фазе не поглощенной влаги и следовательно одним из'главных преимуществ использования углеродистых адсорбентов является предотвращение образования COS. • ■ •

В четвертой главе дана результаты лабораторных исследований по разработке адсорбентов для сероочистки природного газа. Основываясь на новой подходе к теории адсорбционных процессов изложенных в предыдущей главе разработан способ получения высокопо-ристих адсорбентов, сущность которого заключается в следующей: бентонитовая глина и бурий уголь суеатся в сучильной икафу до влаиности 2-3И; сиесь этих компонентов в соотноиении 1:4 подвергается разиолу в шаровой иельнице до размеров 10-20 ыкч;диС' персность смеси до требуемой величины доводится в электрической иельнице ЗМБ-1 (размер частиц- 1,2410"7 н ); спешивание смеси с водой до получения густой тестообразной кассы; гранулирование

полученной массы в лабораторном грануляторе с необходимым диаметром ( 1.0 мм); сушка плакннх гранул на открытом воздухе и далее в сушильном шкафу до остаточной влажности 2-3У.\ термообработка гранул о специальных "бомбах" без доступа воздуха при ООО С в точение 2 часов.

Материал главы вкличает подробное описание технологии получения углеродисто-минерального адсорбента. Полученный образец имеет основные характеристики приведенные в таблице 1.

Таблица 1.

Равновесная концентрация : Количество поглощенного сероводо-сероводорода в газе, УХ вес): рода адсорбентом, ХС вес)

0,14 23

0.1В 18

0,06 15,8

0.016 12.2 0,000 В,9 0,004 5,6

Динамическая активность по -1,0 У.. Средний диаметр зерен - 4 мм.

Насыпной вес - 0,7 г/смЗ.

Необходимо отметить,что -для достижения этих характеристик адсорбента предшествовали многочисленные опыты с различными составами и степенью дисперсности компонентов, геометрическими размерами гранул , а такие параметрами технологического ревима получения адсорбентов.

С цельв упрощения изучения динамических характеристик,т,е. динамических циклов процесса адсорбции разработан и внедрен "экспресс-метод" основанный на измерении изненения температуры слоя адсорбента в колонне в результате адсорбции.

В главе подробно описаны принципиально новые приборы для снятия изотерм адсорбции, изучения динамики адсорбции высокотоксичного адсорбата - сероводопода.

Изучение кинетики адсорбции компонентов" природного газа подтвердили наши предположения о том, что цеолиты поглощая наряду

с сероводородом и другие компоненты газа теряют свою динамическую емкость.

Материал пятой главы включает результаты опытно-промышленных испытаний разработанных адсорбентов.

Анализ полученных данных подтверждает результаты лабораторных исследований о том, что динамическая адсорбционная емкость активированного природного адсорбента значительно зависит от высоты его слоя в колонне. Такое полотенце объясняется достаточно большой высотой работающего слоя адсорбента, значительно превышающей высоту работающего' слоя цеолита, причина которого связана значительной разницей кинетики адсорбции на этих поглотителях (рис.4). Рассмотрение зависимости динамической активности от высоты слоя адсорбента (рис.5) показывает, если при высоте слоя 0,5 м динамическая активность природного адсорбента составляет 0,?.'/.', цеолита - 1.252, т.е. отновение динамических активностей составляет более 6 раз, то при высоте слоя 2,6 м зю соотношение составляет yse 2,5 раза. Зкстрополяция зависимости динамической активности от высоты слоя показывает, что при высоте слоя цеолитовой установки равной 14 и динамическая активность природного адсорбента составить около i.1%. т.е. 80У. от динамической активности цеолита.

В данной главе излозенн рекомендации для реализации результатов исследований-предлагается два варианта получения адсорбентов: а Организация нового производства; б) использование действующей технологической линии получения катализаторов (рис.6) и приведен расчет онндаемой экономической эффективности от внедрения в производство разработанного углеродисто-минерального адсорбента.

Б И В 0 Д И :

{.Проведен комплексный анализ работы установки сероочистки ГПУ "йуртангаз" и выявлено, что.она работает не совсем удовлетворительно из-за недостатков при ее проектировании: не учтен компонентный состав сырьевого газа; при адсорбции не эффективно работает весь слой адсорбента; цикл регенерации ведет к дополнительным тепловым потерям; кроме того, вся технология основана на использовании дорогостоящих импортных цеолитов.

2.Изучен механизм образования сероокиси углерода при адсорбции и решен вопрос предотвращения этого процесса путем добавления в структуру адсорбента углеродного компонента.

Рис.4. Выходные кривые адсорбции сероводорода при различных высотах слоя цеолита (I), адсорбента (2).

Высота, слоя адсо^еита. м

Рис.5.'Динамика адсорбции сероводорода пр:: различных гысстех слоя цеолита (I), адсорбента (2)*

Ркс.б. Технологическая схема производства углеродисто-минерального адсорбента

3.Обоснован ввод о общее уравнение массопередачи нового коэффициента массообмена характеризующий скорость проникновения молекул поглегаемого компонента во внутрь дисперсных частиц составляющих гранул адсорбента.

4.Разработан экспресс-метод для предварительного определения динамической активности слоя адсорбента,который основан на измерении изменения температуры слоя адсорбента в колонне в результате адсорбции.

5.Разработан способ получения качественно нового адсорбента основанный на новом подходе к теории меамолекулярных взаимодействий в системе "адсорбент-адсорбат" рассматривающий изменение адсорбционных потенциалов на поверхности раздела фаз в зависимости от природы и степени дисперсности частиц компонентов составляющих структуру адсорбента.

6.Разработаны методики определения адсорбционно-десорбци-онннх свойств,т.е. изотерм адсорбции которая основана на измерении изменения давления в адсорбционной системе при адсорбции и изучены изотермы адсорбции полученных образцов поглотителей, а такае расчета изотерм адсорбция в многокомпонентных газовых смесях ,

7.Впервые получен из местных сырьевых ресурсов эффективный адсорбент для сероочистки природного газа обладающий избирательностью к сероводороду и достаточными физико-химическими свойствами С динамическая активность - 1,1 У., механическая прочность-3,4кг/км2 ).

8.Проведены опатно-промыиленние испытания разработанных адсорбентов 1>а ГПУ "Вуртангаз", на Опытном заводе БНййГйЗ (Москва), а такяе в фирне "Биттерфельд" (Германия), поставляющей цеолиты республике и получены положительные результаты.

Э.Разработана технологически схема получения углеродисто-минерального адсорбента применительно к действующей линии производства катализаторов.Онидаемая экономическая эффективность от внедрения адсорбентов составила 13230,2 сумов на кавдую тонну применяемых в настоящее время цеолитов.

Основное содержание диссертагии опубликовано в работах:

1.Сабиров И.И, Ярмухамедов Х.Х., Фатихов В.А. Гранулирование бентонитов с целью их использования в процессах осушки и

очистки природного газа//Ташкент,1980,8 е.- Рук. деп. в УзНИИНТИ 09.09.88. И:839 - Уз.88.

2.Ярмухамедов Х.Х,, Махамадканов М.Л. Вопросы очистки природного газа от сероводорода//Материалы Всесоюзной научно-практической конференции "Ученые и специалисты в реиении социально-экономических проблем страны", Ташкент, Узбекистан, 1990, с.258-259.

3.Ярнухамедов Х.Х., Сатвалдыев У.Н., Сабиров О. Очистка газового топлива от токсичных компонентов.//Тезисы докладов научно-технической конференции "Решение экологических проблем при создании и эксплуатации автомобильной и тракторной техники". Челябинск, 1990, с.32-33.

4.Сабиров Й.М., Ярмуханедов X.X. .Нахамадяанов ll.fi. Технология получения адсорбентов из отходов цеолитовой сероочистки.// Тезисы докладов Республиканской научно-технической конференции "Экология г.Ташкента и Ташкентской области;' Ташкент, 1990,с.45-47.

5.Сабиров Ш.И., Ярмухамедов Х.Х., Кахамадканов М.А. Теоретический подход к получению адсорбентов для очистки газов.// Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Экологическое образование и проблемы охраны окруканщеА среды", часть II, Ташкент, 1991, с. 112-113.

6.Ярмухамедов Х.Х., Сабиров Ф.0. Теоретический подход к получении бидисперсннх адсорбентов//Ташкент,1995, 7 с. -Рун. деп. с ГФНТН ГШ РУз за Н 2351- Уз95 от 10.03.95 г.

7.Ярмухамедов Х.Х. Особенности технологии получения углеродис то-минерального адсорбента// Ташкент, 1995, 6 с.-Рук. деп. в ГФНТ ГШ РУз за N 2333 - Уз95 от 10.03.95г.

ТАБИИИ ГЙЭЛПРНИ УГЛЕРОД-НИНЕРАЛ АДСОРБЕНТ 6ИЛЙН ОЛТИНГУГУРТ БИРИШЛДРИДОН ТОЗЙЛАИ Ярмухамедов Х.Х.

АННОТАЦИЯ

"0!}ртангаз" газ конлари бовщармаси гаэни олтингугурт бирик-«аларидан тозалаш ццрилмасининг и®и' комплекс та^лил цилинди вг четдан келтириладиган цеолитларни ма^аллий кои ашё ресурсларидат олзшадиган адсорбентларга алмаитирии масалалари куриб чи^лди.

"Адсорбент юзасн -адсорбат" молекулалараро узаро таъсирнинг турлича булишига асосланган илмий ^араш адсорбент олиш учун наза-

. - 21 -

рий асос к,нлиб олинди, бу эса уз навбатида адсорбент юзасининг адсорбцнон потенциали сифатида аницлападн.

Хусусан, табиий газни олтингугурт бирикмаларидан тозалаш учун мЗлаалланган адсорбент газ таркибнда водород сульфиди билан рако-батлаиадиган турли компснентлар ( Н20, СОг \СтНп ) мавкудлиги туфайли танлаи хусусиятига.^амда газ тозалаш яараёнида углерод-нннг олтингугуртли оксиди (COS ) >уэсил бйлипини чекловчи гидро-фоблик С сув ^айтариш) хусцсиятига эга бцлиии шарт.

йдсорбцион потенциал асосида адсорбентнинг танлаш хусусияти, молекуляр узатиш коэффициентининг адсорбент бирламчи структураси дисперслик даранасига богликлиги, ^амда СО $ ^осил булиы кеха-йизии адсорбент табиати ва стрцктурасига умумий ёндааув асосида кцриб чикялдн.

И л ii бор табиий газни водород сульфидидан тозаловчи етарли танлаи наида физии-кимёвий хусусиятларга эга булган адсорбент нах^ал-лий хои aise ресурсларидан олинди (сероводород буйича динамик ак-тнвлиги - i.IX, тукна огирлиги - 0,? г/саЗ, механик пиаиклиги -3,4 кг/кн2).

Адсорбентнинг тапрнба-саноат синовлари "Ь'уртангаз" газ конла-ря боккдрнаси едрилнаснда утказилди.

Е^орида кайд зтплган назарий хулосаларга ва такриба-синов на-тиваларига. .асослаииб^ курилаётган вараёнларда фойдаланип учун ма-халллй хоы авё ресурсларидаи анги углерод-минерал адсорбент олив технологиям кшлаб чирлди.

SULPHUR CLEftHIKB OF HATURftL GAS BY'CARBOKflCEOUS P.DS0RBE^T Yarnuhanedov H.li. • ABSTRflCT

Complex working analysis of sulphur cleaning installation of gas industry board "Shurtangas" is held and question of changing of Import ceolits to adsorbents froa local sonrse of rau Eateri-als are considered.

By theoretical precondition of adsorbent producting aethod i:as the following scientific approach, which - nas based on tho differences of interffiolocular interaction "the adsorbent furfase-adsorbate", which was determined by adsorbtional potential of adsorbent surfase. In particular the adsorbent surface which is Intended for sulpfur cleaning of natural gas nust posses by se~

lectivity factor, because the compound of natural gas has a nao-ber of components C H^O, CO^, ) conpeting with hydrogen

sulphide and hydrorhoby which prevent the formation of COS.

The influence of adsobtional potential to selectivity factor of adsorbents, the dependence of Bass transfer coefficients from the degree of dispersion of prisary structures of adsorbent and iseshanisn of format ion C ¿T05) are considered on the basis of conrnon approach to the nature anil to the structure of adsorbent. For thefirst tine thay are obtained from local source of raw materials for sulphur cleaning of natural gas from hydrogen sulphide with sufficient selectivity faktor and chemical and physical properties (dynamic activity- 1,12, pour weight - 0,7 G/cis3, shearing strength - 3,4 kg/ran2 ) is obtaind fron local so-urse of rav materials.

Experimental - industrial testing is held on installation of "Shurtangas" gas industry hoard (GIB).

Based on just nehtioned theoretical approach and adsorbent findings the technology of producing of neu carbon - mineral adsorbent from local source of rau materials for using in considered process has worked out.

3uKru Jj £ . I

Th 1T>I PSH), l!U »UaiP1MfK< ,'t>;i!l> All P,■inyfi.llll.il, V llii-iu'TSII.

700170. TalilKCHT, rp M ! <;">< i. 70