Способ получения серы из сероводородсодержащего газа

госмсдгственный номртет ссор по ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИИ и открытия(71) Сосьете насьональ ЕЛФ Акитэн (Продюксьон) (Ж)(56) Патент фгг на 3015800, Елд 0 В 17/Од, 1980.(54) сносов ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ из ригеводогодсодкгждщнго гАзА - 4(57) Изобретение относится к катали.тическим способам получения серы изляет упростить проЦеСС- СПОСО 5 00 гласно изобретению заключается в том,что н 2 содержащий газ окисляют кисд лородом воздуха при уемпературедо700 С-до получения газовой смеси с соотношением НЧБ 50 й 21 в присутствин катализатора, нанесенного-на нещелочной огнеупорный окисел в количестве-З 122 и представлящщего собой соединение металла, выбранного из группы, содержащей железо, медь, ацинк, кадми хром молибден, вольфрам, кобальт, никель, висмут, или смесь соединения одного из указанных металлов с палладием, платиной, ири ДИЕМ Н родием, ВЗЯТЫЪОГВ КОЛИЧЕСТВЕ0,02 Од 09 мас.2. В качестве соединения металла используют оксиды, сульт фаты, нитраты,фосфаты, ацетаты. Время контакта газовой реакционной среляет работать при температуре до 70090 без значительного снижения его активности. 2 табл.Время контакта газовой реакционнойИзобретение относится к каталитнш ческим способам производства серы из кислого газа, содержащего сероводород до 20 06.2.Целью изобретения является упро- 5 щение процесса окисления сероводорода за счет обеспечения возможности проведения его до 700 С.Способ согласно изобретению заклю чается в том, что сероводородсодержа щий газ окисляют кислородом воздуха при температуре до 7 О 0 С до ПОПУЧЕ ния газовой смеси с соотношением Н 255 О равньш 21, в присутствиида катализатора, нанесенного На НеЩЕЛ 0 Ч 15ной огнеупорнй окисел в количест ве З - 122 и представляющего собой соединение металла, выбранного изгрупп, содержащей железо, медь, 20 цинк, кадмии, хром, молибден, воль рам, кобальт, никель, висмут или смесь соединения одного из указанныхметаллов с палладием, платиной, ИДИдием и родием, взятым в количестве 25 О,020,09 мас.. Полученную реакционную смесь далее охлаждают с выделением элементарной серы, а оставшуюся газовую смесь перерабатывают по методу Клауса.Носитель катализатора, ИМЕЮЩИЙ удельную поверхность не Менее 5 м/г,в частности 12 О 80 Ом 57 г выбирают из группы, содержащей дНОКСЦдКР 8 МНИЯд оксид титана, циркония, морденит, цеолит фожазит, фепьерит, глинозем. 35В качестве СОЕДИНЕНИЯ металла используют оксиды, соли минеральных или ОРГЗНИЧВСКНХ КИСЛОТ, например сульфаты, нитраты, фосфаты, ацетаты. 40 среды с катализатором составляет 05 10 с.щ . При СОДЭРЖЗННИ СЗЦОВОДОРОДЗ В га 45Процесс Кпауса осуществляют при температуре нише точки росы серы Св пределах 80 - 160 С) И Сера, ПО 50 лученнаяв ходе реакции Н 25 с 502,осаждается на катализаторе. При этом катализатор периодически регенеРНРУЮТ продувкой бескислороднм газом с темч пературой 2 ОО 400 С.Если же содержание НЕБ в газовой смеси выше 2 о 5., то процесс КлаУС 3 проводят при температуре вше точки росы серы, в пределах 2 ОО 450 С.ют на пилотной установке, содержащей следующие элементы реактор окисления С неподвижным слоем, содержащий 600 кг предлагаемого катализатора окисления, причем этот реактор оборуДОВЗН трубопроводом ПОДЭЧН СМЕСИ КИСлого газа и воздуха и трубопроводом . вывода эфлюента окисления косвенньй теплообменник газ/газ, одиннэ контуров теплообмена смонтирован последовательно на трубопроводе подачи смет КНЧПОРО газа И воздуха, другой КОНТУР ПОСЛЕДОБЗТЕЛЬНО С ТРУбОПрО водом вывода эфлюента окисления реЭКТОР ВОССТЗНОВЛЕНИЯ С НЗПОДВНЖНЫМ слоем, содержащий 1200 кг противоокислительного катализатора в форме шариков диаметром 4 - 5 мм, состоящих ИЗ ЗКТИВИРОВЗННОГО глинозема, ПРОПИтанного сульфатом железа (д вес. железа ОТ веса ПРОКЗЛЕННОГО катализатора) ВХОД ВЕЭКТОРЭ СОВДИНЕН С ТРУБОпроводом вышода.эфлюента окисления ЧЕРЕЗ СООТВВТСТВУЮЩНЙ контур ТЕПЛО обменника систему каталитииеских конвертеров, содержащую два каталитических конвертора и конденсатор серы, охлаждаемый парами воды, причем каждый из конвертеров содержит 1800 кг одного катализатора КЛАУС,СОСТОЯЩЕГО ИЗ ЗКТИВИРОЗЗННОГО ГЛННО зема в форме шариков диаметром 46-м, конвертеры и конденсатор серы установлены таким образом, что выход реактора восстановления сообщается поочередно с входом одного ил другого конвертера, а последние соединеНЫ ПОСЛЕДОБЗТВЛЬНО через КОНДЕНСЗТОР серы печь, вход которой соедиНенс выходом группы каталитического преобразованияВ качестве каталзатора окисления используют катализатор, полученный пропиткой шариков диаметром 46 мм, из двуокисикремния с удельной поверхностью 24 Ом 2/г сульфатом железа причем этот катализатор содержит 5 вес. железа по отношению к весу обожженного катализатора.брабатываемый кисльй газ являетСН продуктом ГЗЗИФИКЗЦИИ УГЛЯ И имеет следующи состав, об.2 Н,5 1,5 со,91,5 11,0 7.ник затем вводят в реактор 020111318прдваритедьно нагревают до 250 с венного соединения серы, выбрасывают путем пропускании через теплообмен- В ЗТМОСФЕРУ через ЛЫМОХОДНУЮ трубу.Остаточные газы, выодящие из групп каталитических конвертеров,содержат не более 936 об.чнамлн общего колнчества.серы, а именно ндз, 50 пуэырчатой или парообразной серы, что соответствует общемуния. время контакта газовой смеси с каталиаатором окисления 2 с (стан 5 дартное условие) Ч темпераТУРа ВНУТ рнкаталнтическогослоя 315 С. Эфлюент из реактора окисления содержит сероводород и двуокисьсерыв молярном отношении сероводорода-КдВУ 7 93952,окиси серы, равном 21, а также примеры УщеТВдеНЧЯ Сба 10 об.ч. на млн. свободного кислорода представдеды 5 Т - и парообразную серу, количество кото рой соответствует степени конверсии сероводорода в серу, равной 40. Эфлюент при 315 С проходит втеплообменник, где часть его тепла используется для предварительного нагреваниясмеси кислорода газа и воздуха. охлажденный эфлюент проходит затем 20 через реактор восстановления, где он освобождаетсяот остаточного кислорода. Время контакта катализатора вос- пРиГТ 5 ддюТ путем ПРОПЩТКН ШаРк 93 становления с охлажденным эфлюентом .РеМНе 3 еМа диаметром 4 6 мм КУдеЛЬ д ед 25 ная поверхность 130 м/г) водным.Реакционную Смесь соддрдащую се- раствором одного или нескольких соеРОдодород двуокись серы Н дары се- диненнй металлов, выбираемым из групры поступающую из реактора восста- Ч Ре С 2 Сдз СТ м из с новления, пропускают через конвертер, Н 1 В 1 Р 1 Г И ЕЙ С дСледУЮЩеЙ работающий В ржные реренерациичто-30 сушкой пропитанным шариков при 110 С бы произвести продувку катализатора, н прокаливанием при-460 С. заполненного серой, содержащейся в характеристики протиоокислнтелъконверторе, причем эту продувку ного катализатора, находящегося в репри 300 С и времени контакта газ/ акторе восстановления, и катализато/каталиэатор то с. Газ, содержащий 35 раКЛАУС присутствующего В каждомс серу, выходит из конвертера регене конвертере батареи каталитической рации, проходит затем через конден конверсии, а также количества этих сатор серы, охлаждаемый парами воды, катализаторов соответствуют опознгде охлаждается до т 15 ОС и освобож- ны в лриере 1. дается от серы, которую он содержал, 40 в результате конденсации. Охлажденны газ, который содержал сероводород и двуокись серы, а также незнаЧНТЗЛЬНОЗ КОЛЙЧЕСТВО-ПЗРО сеРЫ ПРО НУЮ гаэообразую смесь предварительно,пускают через каталитический конвер- 45 подогревают до 200 С, пропуская черезТ 0 Р работающи В Режиме Реакции -теплообменник, затем в реактор окисКлауса, системыкаталитических кон- пения. время коитактнрования газовой верт 0 Р 0 В работающей при 150 С, с смеси с катализатором окисления 2 с временем контакта газ/катализатор (стандартные условия), температура 6 с-для образования серы в реэуль- 50 вслое катализатора 700 С при каждом тата реакции сероводорода и двуокиси испытании серы, причем эта сера осаждается на Эфлюеит из реактора окисления покатализаторе. дают в реактор восстановления, затеи.Остаточные газы, выходящие из кон в батарею каталитической конверсии,вертора в режиме реакции Клауса, иа- 55 после чего в печь для прокаливания правляют на термическое озоленне, при-рабочих условиях, соответствующих н дым, образующийся в результате озо- .описанным в примере 1.пения, содержащий незначительное ко- В табл. 2 приведены примеры осуличество двуокиси серы как единст- ществления способа.П р-и н е р 2. На установке, ана 15 логичнойтой, которая использована в примере 1 проводят ряд испытаний по обработке кислотного газа следую- Щего состава, ов. наз 14 со, вону НО 6. И. а В качестве катализатора окисленин используют 600 кг катализатора, различного в каждом исптаннм которыйПредлагаемый катализатор позволяет огнеупорный окисел, охлаждение дроработать притемпературах до- 7 О 0 С дуктов окисления с выделением полуг без еначительного снижения его активд ченной элементарной серыи последуюности и тем самым упрощает стадию щую переработку оставшейся газовой окисления НДБ за счет иснлючения но- 5 смеси по методу Клауса, о. т л и 4 сле охлаждения на эту стадшодлятснн- . ч а до щ и й с я тенчто с деды, л Жени ТеМПеРаТУРЫ процесса. ЪГПРОЩЕННЯ Процесса окисления за счет ч возможности проведения егобдо 700 С, в качестве катализатора используют 10 соединение метадша, выбранного из Группы, содержащей железо медь, цинк,Кадмий, хром, молибден, вольфрам,кобальт, никель, висмут илъьсмесьСпособ получения серы из сероио- . дородсодержащего газа, включающий окисление последнего киспородсодержа-д ниш газом до получении газовой смеси с соотношением НЕЫЗО , равным 21,при итовьшснной температуре в присутстони катапнэаторщ- нанесенного в ко 15 лов с соединением металла из группы, вкшочалщей цахшадх-гй, платину, иридий и родий, ввятьш в количестве 0,02009 мась в пересчете на .мета.пл.по газе . гег. ц 115 35 2 22 б 93,3 по, гещдндьсд ГИРЕ под по до 21 9 - вы вы, Сц,1 д Си в 200 37 двам п в 50, сцс 1. сит . видов 200 за а.991 а ю 9 з.1 тнднвсд . по, - 42 пС 1 - 2 п 3.5 п 5 за 19 Ь 1 г . А 9 з 1 502 сасъ, щ з 205 39 21 п д 7 но, Хронистап с а,5 А 105- 3 в дээп . 2 93 КНСЛОТЗ визг Нолибдат т м. 1 205 30.5 21 . 7 П п 93,2 7 имении 1 Асоединения одногоиз указанных метал