Для очистки газов от сероводорода и его производных широко применяются цеолиты. Цеолиты характеризуются высокой адсорбционной способностью по отношению к сероводороду, причем поглотительная емкость составляет значительные величины уже при его малом содержании в газах.
Кроме высокой адсорбционной способности по сероводороду цеолиты обладают еще одним свойством, имеющим первостепенное значение для производства: они селективно извлекают сероводород из его смесей с диоксидом углерода. Например, при мольном соотношении в газовой фазе H2S : CO2 = 1 : 1 адсорбированная фаза обогащается сероводородом до 90 мол. %. В процессе одновременной очистки газа от сероводорода и диоксида углерода в первый период происходит полное удаление обоих компонентов из газов, затем диоксид углерода в адсорбированной фазе начинает вытесняться сероводородом, вследствие чего его содержание в выходящем из адсорбера потоке газа резко возрастает и даже превосходит по содержанию диоксид углерода в исходном газе. В то же время сероводород продолжает количественно поглощаться вплоть до момента проскока.
В противоположность адсорбционному методу, обычный метод жидкостной очистки газа этаноламином не обладает избирательностью по кислым компонентам и предусматривает поглощение в равной степени как сероводорода, так и диоксида углерода. Поэтому экономическое преимущество сероочистки газа цеолитами особенно проявляется, если в исходном газе соотношение CO2 : H2S > 3. При переработке газов с высоким содержанием кислых компонентов на базе газов десорбции может быть осуществлено производство серы и твердой углекислоты.
При высоком содержании сероводорода адсорбционный процесс может быть осуществлен в изотермических условиях. При этом регенерация производится снижением давления в адсорбере. На небольшой установке в Канаде изотермическим методом перерабатывается газ, содержащий 33 % H2S и 12 % СО2. Остаточное содержание сероводорода после очистки составляет менее 2 · 10–2 г/м3. Газ, выделяющийся из адсорбера при снижении давления, имеет в своем составе менее 5 % углеводородов и является исходным сырьем для получения серы.
Большинство установок для сероочистки природного газа рассчитано на переработку 150–300 тыс. м3/сут. Они работают при давлении в газопроводе (17–49) · 105 Па и обеспечивают степень очистки до остаточного содержания сероводорода и меркаптанов 2 · 10–3 г/м3 и ниже. Из цеолитов общего назначения наилучшими адсорбционными и эксплуатационными свойствами обладают цеолиты типа СаА. Цеолиты NaA отличаются низкой кинетикой поглощения и десорбции сернистых соединений. Цеолиты NaX катализируют реакцию окисления сероводорода с образованием элементарной серы, дезактивирующей адсорбент.
Особенности и регенерация Обладают свойством, имеющим первостепенное значение для производства: они селективно извлекают сероводород из его смесей с диоксидом углерода.
Основной недостаток очистки газа на цеолитах в присутствии СО2 состоит в том, что при адсорбции СО2 и H2S происходит образование серооксида углерода (COS).
Степень очистки до остаточного содержания сероводорода 2·10–3 г/м3 и ниже. Регенерация производится снижением давления в адсорбере или пропусканием азота (малосернистого природного газа).