СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ Российский патент 1996 года по МПК C01B17/04 

Изобретение касается выделения серы из потоков газа, содержащего Н₂S или SO₂, жидким способом.

Известно множество способов, в которых SO₂ абсорбируется в буферный солянокислый раствор и буферный солянокислый раствор взаимодействует с Н₂S, образуя серу.

Известен восстановительный процесс, в котором SO₂ абсорбируется в буферный раствор фосфата щелочного металла. SO₂-содержащий раствор вступает в реакцию с Н₂S с образованием серы и восстанавливает раствор-абсорбент, который рециркулирует для поглощения SO₂ [1] Способ использовался для получения небольших количеств SO₂ из газообразных отходов для получения серы из "природного кислого газа", который содержит H₂S.

Однако этот способ требует больших скоростей циркуляции раствора, поскольку ортофосфорный раствор обладает только небольшой способностью поглощения SO₂. Кроме того, недостатком способа является то, что сера продолжает образовываться после того, как в результате взаимодействия с Н₂S-содержащим газом получен раствор.

Наиболее близким к изобретению является способ, заключающийся в том, что SO₂-содержащий газ промывают водным раствором цитрата натрия с концентрацией 1 М при 40-60^оС и при рН 3,8 [2] Степень абсорбции SO₂составляет 90-99% Далее насыщенный диоксидом серы абсорбент регенерируют путем контактирования его с Н₂S-содержащим газом при 50-70^оС в течение 10-15 мин с образованием элементарной серы, которую отделяют отстаиванием, а регенерированный раствор возвращают на стадию абсорбции диоксида серы. При этом перед подачей в цикл орошения абсорбера к регенерированному раствору добавляют свежие порции лимонной кислоты и соды.

Недостатком этого способа является относительно большая продолжительность стадии контактирования насыщенного диоксидом серы абсорбента с сероводородом 10-15 мин.

Согласно изобретению серу получают способом, включающим взаимодействие газа, содержащего SO₂, с раствором лимоннокислого калия с концентрацией 1,0-3,5 моль/л при рН 4,5-7,0 до получения раствора, содержащего 40-160 г/л абсорбированного SO₂, последующее контактирование насыщенного абсорбента с Н₂S-содержащим газом при температуре выше точки плавления серы, отделение образующейся при этом жидкой серы от обедненного абсорбента и возврат последнего в зону абсорбции SO₂.

Способ включает также добавку SO₂ в количестве 0,01-50 г/л в обедненный раствор, предпочтительно добавку части богатого раствора к обедненному раствору после выделения серы из обедненного раствора. Способ может применяться для предупреждения последующего образования серы в любом процессе, в котором используется буферный солянокислый раствор для абсорбции Н₂S и восстановления раствора взаимодействием с Н₂S для образования серы.

Предлагаемое изобретение применимо для получения серы из Н₂S, кислого природного газа или потоков нефтеочистительных заводов. Способ применим также для получения серы из потоков газа, когда источник Н₂S легко доступен.

Способ особенно удобен тем, что SO₂ абсорбируется в абсорбент, который способен пропускать большое количество SO₂, и абсорбированный SO₂ быстро вступает в реакцию с Н₂S в реакционной зоне для образования серы. Высокая абсорбционная емкость абсорбирующего SO₂ раствора позволяет использовать небольшую абсорбционную зону. Небольшой объем раствора, содержащего SO₂, существенно уменьшает размер оборудования для обработки жидкости, включая теплообменники, резервуары для хранения, насосы и реакционную зону, необходимую для взаимодействия с сероводородом. Высокая скорость образования серы уменьшает время содержания жидкости и, тем самым, размер зоны, необходимой для взаимодействия с богатым раствором и выделения серы, образованной в процессе, из циркулирующего буферного раствора.

Второй усовершенствованный способ, согласно изобретению, представляет собой способ предупреждения последующего образования серы в восстановительной системе, в которой раствор, содержащий SO₂, вступает в реакцию с Н₂S для образования серы. Последующее образование серы происходит после получения бедного раствора в результате взаимодействия с газом, содержащим Н₂S. Добавление небольшого количества SO₂ (0,01-50 г/л) в бедный раствор существенно сокращает последующее образование серы и ослабляет проблемы, связанные с забивкой оборудования серой.

Добавка небольшого количества SO₂ в бедный абсорбционный раствор может использоваться как своего рода восстановительный процесс, в котором раствор, содержащий SO₂, абсорбируется в буферный раствор, и SO₂в растворе вступает в реакцию с Н₂S с образованием серы. Добавка SO₂ в бедный раствор предпочтительно выполняется введением части богатого раствора в медный раствор.

На фиг. 1 представлена технологическая схема процесса.

Приблизительно одна треть серы, полученной в процессе, покидающей зону 1 выделения реактора, проходит по трубопроводу 2 в зону 3 котла утилизации отходящего тепла печи, где сера сжигается газом, содержащим кислород, подаваемым в зону 3 котла-утилизатора через воздуходувку 4. Печь работает вместе с котлом-утилизатором и поток восстанавливается, когда проходит через котел-утилизатор по трубопроводу 5. Поток газа, содержащего тепло, по трубопроводу 6 через охладитель 7 и трубопровод 8 направляют в зону 9 абсорбции SO₂. Охладитель 7 может быть зоной закалки или зоной косвенного охлаждения, которая обменивается теплом с абсорбентом, обогащенным двуокисью серы, который покидает зону 9 абсорбции SO₂ по трубопроводу 10, насосу 11 и трубопроводу 12. Газ покидает охладитель 7 с температурой около 50^оС, преимущественно, насыщенным водяным паром.

Поток абсорбента, обогащенного SO₂, для охлаждения потока газа, содержащего SO₂, из зоны 3 печного котла-утилизатора входит в охладитель по трубопроводу 13 и рециркулирует обратно под действием насоса 11 по трубопроводу 14. Для охлаждения SO₂ можно использовать конденсат с конденсатора-охладителя 15 прямой инжекцией в поток газа.

На фиг. 2 показано охлаждение SO₂ раствором, обогащенным SO₂. Температуру газа, содержащего SO₂, из зоны 3 печного котла поддерживают равной температуре, при которой происходит абсорбция, предпочтительно около 50^оС или ниже.

Абсорбция должна происходить при как можно более низкой температуре, предпочтительно ниже 50^оС, так, чтобы абсорбционный pаствоp, обогащенный SO₂, содержал SO₂, предпочтительно, в количестве 120 г/л. Более высокая температура снижает содержание SO₂ в растворе, покидающем зону 9 абсорбции SO₂, и увеличивает содержание SO₂ в отводящем газопроводе 16.

Циркулирующий абсорбционный раствор является раствором лимоннокислого калия. Значение рН раствора находится в пределах от 4,5 до 7,0. Концентрация лимоннокислого калия в растворе, предпочтительно, как можно выше, но ниже концентрации, при которой происходит кристаллизация лимоннокислого калия из раствора в самой охлажденной или самой концентрированной части процесса. Вообще, концентрация в пределах 1,0-3,5 моль/л является самой подходящей, но наиболее предпочтительной является концентрация 2 моль/л. Зона абсорбции работает при температуре около 50^оС и производит обогащенный раствор, содержащий от 40 до 160 г/л абсорбированного SO₂. Предпочтительно, обогащенный раствор содержит от 70 до 140 г/л поглощенного SO₂. Бедный раствор входит в зону абсорбции с рН в пределах от 5,2 до 7,0, предпочтительно между 5,8 и 6,5. Обычно отходящие газы покидают зону абсорбции с содержанием SO₂ менее, чем около 250 частей на миллион на объем, что является обычной нормой для лучшей известной технологии контроля. Концентрация SO₂ в потоке отходящего газа может быть снижена до 75 частей на миллион на объем или менее в зависимости от числа теоретических плит в колонне, скорости циркуляции раствора, температуры давления и концентрации SO₂ в абсорбционном растворе, входящем в зону абсорбции.

Абсорбционный раствор, обогащенный SO₂, покидает зону абсорбции по трубопроводу 10, насосу 11 и трубопроводу 12. Часть абсорбционного раствора, обогащенного SO₂, проходит через охладитель 7 и охлаждает газ, входящий в зону абсорбции. Охладитель может быть косвенным теплообменником или зоной охлаждения. Затем поток абсорбента, обогащенный SO₂, проходит через теплообменник 17, в котором раствор, обогащенный SO₂, нагревается, а бедный абсорбционный раствор охлаждается и переходит в резервуар для хранения бедного лимоннокислого калия по трубопроводу 18. Может оказаться необходимым дополнительно нагреть раствор в зависимости от содержания SO₂ и содержания H₂S в потоке газа 19, входящем в зону 1.

Нагретый богатый раствор проходит по трубопроводу 20 в зону 1, в которой абсорбент, обогащенный SO₂, взаимодействует с потоком газа, содержащего H₂S. H₂S при температуре приблизительно 120^оС входит в зону взаимодействия и отделения по трубопроводу 19. Н₂S в газовом потоке вступает в реакцию с абсорбированным SO₂ для образования серы. Реакции очень сложные, но суммарная реакция может быть изложена как 2Н₂S+SO₂_→ 3S+2H₂O. Хотя суммарная реакция может быть изложена значительно проще, понятно, что реакция очень сложная и может проходить в виде взаимодействия нескольких промежуточных соединений.

Реакция между Н₂S, содержащимся в газе, и раствором лимоннокислого калия, содержащим абсорбированный SO₂, проводится при высоком давлении и температуре выше точки плавления серы и ниже температуры, при которой сера становится очень вязким материалом (в пределах от 150 до 160^оС). Предпочтительной является температура реакции около 125^оС.

Целесообразно, чтобы температура реакции поддерживалась как можно ниже для того, чтобы свести до минимума любое терморазложение цитратной половины. Реакция проводится при высоком давлении, которое может быть любым давлением, при температуре кипения раствора лимоннокислого калия (или выше) при температуре реакции. Более высокие давления создают более высокие парциальные давления Н₂S и увеличивают время взаимодействия между газом, содержащим Н₂S, и абсорбирующим раствором. Абсорбирующий раствор обычно взаимодействует с количеством Н₂S, которого достаточно для взаимодействия с абсорбированным SO₂ с образованием серы. Тем не менее дефицит или избыток Н₂S может быть использован в течение короткого времени, но необходимо стехиометрическое количество, если процесс проводится восстановительным образом в течение основного периода времени.

Допустимо отклонение количества Н₂S в процессе вследствие присутствия тиосульфата в растворе, который служит для временной аккомодации стехиометрического несоответствия. Хотя концентрация тиосульфата в циркулирующем растворе за пределами реактора может быть около 0,1 моль/л до насыщения, предпочтительной является концентрация 0,5-1,0 моль/л.

Реакция между Н₂S и SO₂, абсорбированным в раствор лимоннокислого калия, является экзотермической. Поскольку концентрация абсорбированного SO₂ очень высокая, температура раствора, вступающего во взаимодействие в реакционной зоне, должна контpолиpоваться, или температура повысится до такого значения, когда сера становится вязкой и произойдет разложение цитратной половины.

Могут быть предусмотрены различные методы отвода тепла.

Могут быть предусмотрены разные устройства для взаимодействия газа, содержащего Н₂S, с абсорбирующим раствором солянокислого калия, содержащего абсорбированный SO₂, Большое значение имеют интенсивность смешивания парообразной жидкости, время взаимодействия парообразных жидкостей и время нахождения жидкости в зоне взаимодействия.

Образование серы при взаимодействии SO₂, абсорбированного в растворе лимоннокислого калия, и Н₂S в потоке газа очень быстрое в пределах всего порядка величины рН от 4,4 до 6,4. Неожиданным оказалось то, что скорость образования серы стала высокой, так как скорость образования серы в буферных солянокислых растворах абсорбентов, известных до сих пор, относительно малая. Быстрое образование серы наряду с высокой концентрацией абсорбированного SO₂ и небольшим циркуляционным потоком обеспечивает процесс, который может быть разработан и проведен с затратами значительно меньшими, чем известные процессы получения серы с помощью буферных солянокислых абсорбентов.

За счет реакции между Н₂S и абсорбированным SO₂ содержание Н₂S в потоке газа в реакционной зоне значительно уменьшается. Поток газа покидает реакционную зону по трубопроводу 21, охлаждается в охладителе 15 и проходит по трубопроводу 22 в зону 23 отщепления Н₂S. Охладитель 15 может теплообмениваться с поступающим газом (19), нагревая таким образом поступающий газ, если необходимо. Конденсат с охладителя может использоваться для охлаждения выходящих из печи газов. По меньшей мере 2/3 в потоке газа отщепляется при этой температуре при прохождении через реакционную зону сепаратора. Система отщепления H₂S/CO₂/N₂ может быть существенно уменьшена в размере для подачи газа, который отвечает нормальным размерам трубопровода в зоне 23. С целью уменьшения количества Н₂S в газе, выходящем из зоны, где происходит реакция отщепления, в зависимости от особенностей трубопровода могут применяться обычные газоочистные аминоабсорбирующие системы, криогенные и/или мембранные системы. Выделенный Н₂S, если это необходимо, может сжигаться в печи вместе с другими примесями, такими как СО₂ и N₂. Количество серы, подаваемой в печь, должно быть уменьшено, чтобы поддержать стехиометрическое равновесие. Очевидно, в тех случаях, когда подается (по трубопроводу 19) отработанный газ, требующий обработки, газы, отходящие из охладителя реактора по трубопроводу 22, могут сжигаться в печи как есть.

Газовый поток, по существу освобожденный от Н₂S, затем подсушивается в сушильной зоне 24 и отводится из процесса по трубопроводу 25 для его предполагаемого в дальнейшем использования. Сушильная система может содержать известные сушильные устройства, включающие восстановительный процесс сушки гликоля или твердые адсорбирующие системы. Способы сушки потоков природного газа хорошо известны в промышленности.

После взаимодействия с потоком газа, содержащего Н₂S, раствор лимоннокислого калия, несущий расплавленную серу, образованную в результате реакции между Н₂S и SO₂ в адсорбенте, проходит в зону осаждения, в которой происходит отделение капелек серы от водной фазы. Жидкая сера проходит из зоны реакции разделения по трубопроводу 26 в резервуар 27 хранения серы. При необходимости серу можно отбирать из резервуара хранения по трубопроводу 28. Примерно одна треть, восстановленная любым Н₂S, отводимым в печь, и/или любым SO₂, поступающим из других источников серы, образованной в зоне 1 реакции разделения, проходит по трубопроводу 2 в качестве источника серы для зоны 3 печного котла-утилизатора.

Водный раствор лимоннокислого калия проходит из зоны реакции отщепления по трубопроводу 29 в резервуар 30 для отжига. Любое небольшое количество серы даже еще в суспензии может быть легко изъято путем пропускания раствора через фильтры до охлаждения раствора.

В резервуаре 30 давление раствора понижается, и водяной пар и растворенные газы отделяются от раствора и текут по отводному трубопроводу 31. Раствор под низким давлением проходит по трубопроводу 32 в охладитель 17, где он охлаждается путем теплообмена с холодным раствором, протекающим из зоны 9 абсорбции в зону 1 реакции отщепления. Охлажденный раствор лимоннокислого калия проходит из охладителя 17 по трубопроводу 18 в трубопровод 33 и в резервуар 34 хранения бедного лимоннокислого калия.

Побочный поток раствора лимоннокислого калия проходит по трубопроводу 35 в зону 36 отвода сульфата калия. В зоне 36 отвода сульфата калия раствор охлаждается примерно до 25^оС. Сульфат калия, который собирается в циркулирующем растворе цитрата калия, кристаллизуется и удаляется из системы. Сульфат калия удаляется из зоны отвода сульфата калия по трубопроводу 37. Сульфат калия может быть использован как удобрение.

Зона 36 отвода сульфата калия может быть любым из известных средств для кристаллизации и отделения материала ограниченной растворимости из потока жидкости. Предпочтительно, чтобы зона отвода сульфата калия представляла собой вакуумный кристаллизатор. Вакуумный кристаллизатор особенно предпочтителен потому, что температура раствора понижается при испарении воды.

Сульфат калия образуется при взаимодействии раствора лимоннокислого калия с SO₂ из зоны 3 печного котла-утилизатора отходящего тепла. Когда сера сжигается с образованием SO₂, небольшое количество серы преобразуется в трехокись серы. Трехокись серы образует ион сульфата при растворении в воде. Таким образом, небольшое количество сульфата может быть образовано побочной реакцией тиосульфата при высокой температуре раствора. Калий, выгоревший при прохождении сульфата калия через зону отбора, должен быть восполнен добавкой гидроокиси калия или карбоната калия в циркулирующий раствор цитрата калия. В систему следует также добавить дополнительное количество лимонной кислоты для восполнения иона цитрата, который может распадаться при температуре реакции в зоне отщепления или при захвате жидкостью, которая покидает систему с сульфатом калия. Сульфат калия может быть использован в качестве удобрения.

Раствор, из которого был удален сульфат калия, пропускается через насос 38 и трубопровод 3 в резервуар 34 хранения бедного цитрата калия. Бедный раствор цитрата калия проходит через трубопровод 39, насос 40 и трубопровод 41 в зону абсорбции, где он соприкасается с газом, содержащим SO₂.

Процесс, показанный на фиг. 1, направлен на получение серы из потока газа, содержащего H₂S. Как было сказано в описании, газовым потоком может быть природный газ. Тем не менее, потоком газа может быть также поток газа в результате химических процессов газоочистительного завода, производства газификации угля, или газ, появляющийся в результате ожижения угля, который содержит Н₂S.

Процесс не ограничен получением серы из потока газа, содержащего Н₂S. Способ может быть использован для получения серы из потока газа, содержащего SO₂. В этом случае печной котел-утилизатор отходящего тепла и относящееся к нему оборудование не требуется, так как обрабатываемый поток газа содержит SO₂. Однако способ получения серы в потоке газа, содержащего SO₂, особенно ценен, когда этим потоком является легко доступный поток газа, содержащего H₂S.

Если реакционная зона 1 большая, то перемещение Н₂S обеспечивает достижение конечной цели, и зона 23 может не понадобиться. Если нет необходимости учитывать особенности трубопровода для Н₂S, воды, зона 23 перемещения Н₂S и/или сушильная зона 24 могут быть исключены из процесса. Также может не потребоваться для некоторых вариантов процесса зона 30, которая дает выход водяному пару и обеспечивает контроль водного равновесия в системе.

На фиг. 2 представлен второй пример выполнения способа, согласно изобретению. Способ, представленный на фиг. 2, имеет средства для введения SO₂ в бедный раствор цитрата калия, который взаимодействует с газом, содержащим Н₂S. При определенных условиях содержащий SO₂ буферный соляной раствор взаимодействует с Н₂S, сера стремится к непрерывному образованию после отвода раствора от взаимодействия с потоком газа Н₂S. Установлено, что при добавке SO₂ в бедный раствор цитрата калия последующее образование серы может быть задержано. Двуокись серы может вводиться в поток газа в виде газа или жидкости. Однако предпочтительно, чтобы часть потока абсорбента, содержащего SO₂, пропускалась в бедный раствор цитрата калия.

Как видно на фиг. 2, часть богатого раствора цитрата калия пропускается по трубопроводу 29 и клапан 42 в трубопровод 20. В бедный раствор цитрата калия вводят примерно 0,01-50 г SO₂ на литр. Предпочтительно, чтобы в бедный раствор цитрата калия было введено приблизительно от 1 до 10,0 г/л. Добавка SO₂ в поток бедного раствора цитрата калия задерживает последующее образование серы. Таким образом, способ предназначен для предупреждения пастообразования серы в любом способе, в котором используется буферный раствор в качестве абсорбента для SO₂ и раствор взаимодействует с Н₂S для образования серы и восстановления раствора.

Скорость образования серы на единицу объема раствора, полученного способом, согласно изобретению, значительно выше, чем в любом из известных способов.

П р и м е р 1. Пример иллюстрирует скорость образования серы в результате взаимодействия Н₂S и раствора цитрата калия, содержащего абсорбированный SO₂.

Эксперимент был проведен в аппарате, который состоит из реактора, в котором заключен поток (цилиндр из нержавеющей стали, снабженный щитами и мешалкой с магнитным приводом), весами, закрепленными на системе подачи Н₂S, и контейнера продувки со льдом. Аппарат был смонтирован и подключен, чтобы
обеспечить непрерывное управление весом H₂S, подаваемым в реактор;
контролировать давление внутри реактора на уровне 70 псиг с целью поддержания постоянного давления Н₂S;
контроля за температурой поступающего Н₂S;
измерения температуры реакционной массы;
обеспечить быструю разгрузку продуктов реактора в контейнер продувки.

Исходный раствор был приготовлен с концентрацией 2 моль/л цитрата калия, 1,125 моль/л SO₂ и рН 5,6. Из реактора был откачан воздух и реактор наполовину был заполнен исходным раствором. Раствор нагрели до 124,4^оС (±3,3^оС). Включили мешалку на заданное время, после чего она была отключена. Материал в реакторе продувался в контейнеp со льдом в течение 20 с после прекращения подачи Н₂S. Охлажденные продукты были количественно проанализированы и сделан сбаланси- рованный расчет материалов. В конце первого 3,5-минутного периода в реакцию вступили 85 моль/л Н₂S. Концентрация тиосульфата составила 64 моль/л. Результаты эксперимента представлены в табл. 1.

Пример иллюстрирует быстрое образование серы посредством реакции между Н₂S и раствором абсорбента, содержащим SO₂. В течение 6 мин было образовано приблизительно 1/3 серы.

П р и м е р 2. Аппарат, применявшийся в этом примере, был тем же самым, что и в примере 1.

Исходный раствор, содержащий двухмолярную концентрацию цитрата калия и 1,7 моль/л SO₂. рН раствора 5(±0,04). Систему вакуумировали, и в реактор залили наполовину исходный раствор. Раствор нагрели до 123,8^оС (±3^оС). Включили мешалку на 500 об/мин. Поданный Н₂S подвергался обработке в течение заданного времени. Материал в реакторе выдувался в контейнер со льдом в течение 20 с после прекращения обработки Н₂S. Охлажденные продукты были проанализированы и составлен сбалансированный расчет. Результаты эксперимента представлены в табл. 2.

Табл. 2 показывает, что скорости образования серы были выше при большей концентрации S₂O₃ и более низком рН.

П р и м е р 3. Та же аппаратура и процедура, что и в примере 1, использовались для выполнения этого эксперимента. Приготовили раствор 42 г/л SO₂ в растворе 2 моль цитрата калия и ввели в реактор. Температуру, добавление Н₂S и охлаждение делали в соответствии с примером 1. Результаты эксперимента показаны в табл. 3.

Эксперимент и скорость образования серы ясно иллюстрируют, что скорость взаимодействия между H₂S и SO₂ быстра, даже когда концентрация SO₂ в цитрате калия относительно низкая.

П р и м е р 4. Устройство, используемое в эксперименте, нагреваемая паром вертикальная колонна с насадками из нержавеющей стали. Насос с положительным объемным расходомером обеспечивал подачу жидкости на дно колонны. Смесь H₂S и СО₂ газа-разбавителя (30% H₂S по объему) вводили на дно колонны. Истощенный газ и жидкость выходили из колонны через контрольный клапан с противодавлением в разделитель газа и жидкости. Газ из разделителя проходил через электронный Н₂S сенсор (диапазон 0-50 ррm H₂S).

Использовали следующие устройства. Колонну заполняли жидкостью, содержащей 2 моль/л цитрата калия и 0,3 моль/л S₂O--3

. Температуру реактора поднимали до 130^оС. Раствор с 1 моль/л SO₂ в 2 моль растворе цитрата калия, содержащего 0,3 моль/л S₂O--3, вводили в реактор. Смесь Н₂S в СО₂ (30% Н₂S по объему) вводили в реактор при мольном соотношении H₂S:SO₂ примерно стехиометрическом (2:1). Скорость подачи регулировали до тех пор, пока Н₂S сенсор не показывал 5 ррm H₂S в истощенном газе. Продолжали с постоянными скоростями подачи без существенных изменений в концентрации Н₂S в истощенном газе. Жидкость, покидавшая реактор, содержала 0,3 моль/л S₂O-3^- и не содержала НSO-3. SO₂ полностью провзаимодействовал.

П р и м е р 5. Для этого эксперимента использовали ту же аппаратуру и процедуру, что и в примере 4. Реактор заполняли 1 моль раствором цитрата калия, содержащим 0,3 моль/л S₂O--3

Приготовили раствор для подачи, содержащий 1 моль/л SO₂, 1 моль/л цитрата калия и 0,3 моль/л S₂O--3 Реактор нагревали до 130^оС и разбавленный Н₂S (30% H₂S по объему) вводили в реактор при стехиометрическом соотношении (Н₂S:SO₂=2:1). При той же скорости подачи, что и в примере 4, в истощенном газе Н₂S оставалось примерно 5 ррm.

Вышеприведенные примеры иллюстрируют быстрое образование серы посредством реакции между Н₂S и раствором цитрата калия, обогащенного SO₂. Скорость образования серы на литр раствора в минуту значительно выше, чем любая скорость в известных технических решениях.

Изобретение относится к способам получения серы из газов, содержащих H₂S и SO₂. Сущность изобретения заключается в том, что SO₂ - содержащий газ контактируют с раствором цитрата калия с концентрацией 1,0 - 3,5 моль/л при pH 4,5 - 7,0 до содержания диоксида серы в абсорбенте 40 - 160 г/л с последующей обработкой насыщенного абсорбента H₂S - содержащим газом при температуре выше точки плавления серы. Образующуюся при этом серу отделяют, а регенерированный абсорбент рециркулируют на стадию абсорбции SO₂. Способ позволяет интенсифицировать процесс за счет сокращения продолжительности стадии взаимодействия H₂S с SO₂. 5 з. п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

1. Способ получения серы из диоксида серы, включающий абсорбцию его из газа раствором цитрата щелочного металла, последующее контактирование абсорбента с H₂S-содержащим газом при повышенной температуре, отделение образующейся при этом серы от абсорбента и возврат последнего в зону абсорбции диоксида серы, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности стадии контактирования, абсорбцию диоксида серы ведут раствором цитрата калия с концентрацией 1,0 3,5 моль/л при рН 4,5 7,0 до содержания диоксида серы в абсорбенте 40 160 г/л, а контактирование абсорбента с H₂S-содержащим газом осуществляют при температуре выше точки плавления серы. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в абсорбент после стадии контактирования вводят диоксид серы в количестве 0,01 50 г/л. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что абсорбцию ведут при рН 4,5 6,5. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что обработку обогащенного диоксидом серы раствора сероводородом осуществляют при температуре выше точки плавления серы. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что SO₂-содержащий газ в обедненный раствор вводят после отделения серы. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что абсорбент после отделения серы подвергают быстрому охлаждению.