СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТНОЙ СЕРЫ ИЗ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ, СОДЕРЖАЩИХ ДИОКСИД СЕРЫ Российский патент 2004 года по МПК C01B17/04 

Изобретение относится к области производства элементной серы из газов цветной металлургии, содержащих в основном азот и двуокись серы, и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической, газоперерабатывающей и металлургической промышленности.

Известен способ получения элементной серы из газа, обогащенного диоксидом серы в абсорбционно-десорбционном процессе, который при температуре 900-1600^oС в присутствии восстановителя подвергают высокотемпературному превращению, после чего образовавшуюся серу конденсируют охлаждением (заявка ФРГ 3628358, МПК С 01 В 17/04). Низкая степень извлечения серы и выхода сероводорода на стадии восстановления сернистого газа не обеспечивает оптимального соотношения сероводорода и диоксида серы, что определяет повышенный удельный расход углеводородного восстановителя и высокие эксплуатационные расходы.

Наиболее близким к заявляемому аналогом является способ переработки сернистых газов цветной металлургии, включающий сжижение диоксида серы с последующим испарением нагреванием от дополнительного источника теплоты, обогащение кислородом до заданной концентрации, восстановление диоксида серы природным газом при 1200-1300^oС с охлаждением продуктов и конденсацией полученной элементной серы, подогрев восстановленного газа смешиванием с продуктами сжигания углеводородного газа в воздухе и последующую каталитическую конверсию Клауса при 250-300^oС с дожигом токсичных и горючих сернистых соединений в хвостовом газе до диоксида серы (Еремин О.Г., Еремина Г.А., Менковский М.А., Явор В.И. Химическая промышленность, 1986, 6, с.352-353).

Недостаточный выход сероводорода при восстановлении диоксида серы и сравнительно низкая эффективность каталитической конверсии сероводорода при указанных температурах ограничивает общую степень конверсии исходного сернистого газа в серу, не превышающую 80-85 отн.%, а дополнительный расход энергии и топлива, необходимых для испарения диоксида серы и дожига токсичных компонентов хвостового газа, определяет повышенные эксплуатационные расходы.

Задачей изобретения является создание технологии утилизации сернистых кислородсодержащих металлургических газов со степенью конверсии исходных сернистых соединений в серу не менее чем на 90%.

Техническим результатом от использования изобретения является упрощение регулирования, снижение удельного расхода восстановителя и удешевление процесса.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения элементной серы из металлургического сернистого газа, включающем его охлаждение, очистку от пыли, концентрирование диоксида серы путем его полного или частичного сжижения с последующим испарением нагреванием, обогащение кислородом до заданной концентрации, восстановление углеводородным газом при повышенной температуре с охлаждением продуктов и конденсацией полученной элементной серы, подогрев восстановленного газа смешиванием с продуктами сжигания углеводородного топлива в кислородсодержащем газе и последующую каталитическую переработку восстановленного газа путем каталитической конверсии Клауса с конденсацией полученной серы и дожигом токсичных и горючих сернистых соединений в хвостовом газе до диоксида серы, согласно изобретению, испарение сжиженного диоксида серы производят путем косвенного теплообмена за счет тепла охлаждения отходящего газа первой ступени каталитической конверсии, осуществляемой при температурах 400-600^oС, до температур второй ступени каталитической конверсии Клауса, составляющих 230-260^oС.

Использование косвенного теплообмена между жидким диоксидом серы и отходящим газом первой ступени каталитической конверсии позволяет испарять диоксид серы без его разбавления теплоносителем, т.е. получать концентрированный газообразный диоксид серы, подвергаемый дальнейшей переработке. Одновременно при этом происходит необходимое охлаждение восстановленного газа от температур первой ступени каталитической конверсии до температур второй ступени каталитической конверсии Клауса. Поскольку разница теплосодержаний отходящего газа первой ступени каталитической конверсии, имеющей температуры свыше 400^oС, и этого же газа на входе второй ступени каталитической конверсии (230-260^oС) достаточна для испарения исходного диоксида серы, заявляемый способ не требует дополнительных энергетических затрат на испарение, т.е. позволяет снизить эксплуатационные расходы. Переработка концентрированного диоксида серы определяет также экономию капитальных затрат.

Выбор диапазона температур первой ступени каталитической конверсии (свыше 400^oС) обусловлен тем, что при этих температурах на катализаторе обеспечивается эффективный гидролиз побочных продуктов восстановления (серооксида углерода и сероуглерода) путем их взаимодействия с водяным паром, содержащимся в восстановленном газе, с образованием сероводорода. Верхняя граница температур первой ступени каталитической конверсии (600^oС) обусловлена термодинамическим снижением выхода сероводорода, а также верхним температурным пределом работы большинства обычных алюмооксидных катализаторов.

На второй ступени каталитической конверсии осуществляется переработка всего сероводорода, содержащегося в восстановленном газе (как полученного на стадии термического восстановления, так и вновь образованного на первой каталитической ступени), который взаимодействует по реакции Клауса с невосстановленным диоксидом серы, также содержащимся в восстановленном газе, образуя элементную серу. Верхняя граница рабочих температур второй ступени каталитической конверсии (260^oС) обусловлена термодинамическими ограничениями переработки сероводорода, эффективность Клаус-конверсии которого в серу при больших температурах резко снижается, а нижняя граница рабочих температур второй ступени каталитической конверсии (230^oС) обусловлена кинетическими ограничениями активности промышленных катализаторов, например алюмооксидных.

Кроме того, подогрев восстановленного газа перед первой каталитической ступенью осуществляют смешиванием с продуктами сжигания углеводородного топлива в кислородсодержащем газе, подаваемым в соотношении 0,5-1,0 от стехиометрического, обеспечивающем в газовой смеси на входе первой ступени каталитической конверсии отношение концентраций суммы окиси углерода и водорода к диоксиду серы свыше двух.

Подогрев восстановленного газа, содержащего кроме продуктов восстановления также непрореагировавший с восстановителем диоксид серы, смешиванием с продуктами сжигания углеводородного топлива, сжигаемого с коэффициентом расхода кислородсодержащего газа (например, воздуха) 0,5-1,0, т.е. при избыточном расходе углеводородного топлива, обеспечивает в смеси повышенные концентрации восстановительных компонент: оксида углерода и водорода. Введение в состав восстановленного сернистого газа дополнительных количеств оксида углерода и водорода повышает выход реакций каталитической переработки диоксида серы с образованием сероокиси углерода и сероводорода, а одновременный гидролиз сероокиси углерода на первой ступени каталитической конверсии при температурах 400-600^oС приводит к образованию дополнительного сероводорода. В последующей переработке смеси газов на второй ступени каталитической конверсии при 230-260^oС по методу Клауса, включающему каталитическое окисление сероводорода диоксидом серы, это обеспечивает достаточно полную переработку диоксида серы из сернистого газа с выходом элементной серы до 94-96% от его содержания в исходном сернистом газе.

Минимальный избыток углеводородного топлива, сжигаемого в кислородсодержащем газе, определяется таким, чтобы обеспечить на входе первой ступени каталитической конверсии отношение указанных восстановительных компонентов к окислителю (диоксиду серы) не меньше стехиометрического: ([CO]+[H₂])/[SO₂] >2, поскольку именно такой режим обеспечивает повышенную конверсию сероводорода с дополнительным выходом серы. При этом поддержание отношения указанных восстановительных компонентов к окислителю (диоксиду серы) с превышением расходов восстановительных компонентов над стехиометрическим не требует точного поддержания их расходов на смешивание, что упрощает регулирование и снижает эксплуатационные расходы получения серы из отходящих металлургических газов.

Максимально допустимый избыток углеводородного топлива, сжигаемого в кислородсодержащем газе, определяется из условий ограничения концентраций сероводорода в хвостовом газе не выше 25 об.%, но с коэффициентом расхода кислородсодержащего газа (воздуха) не менее 0,5. Первое условие (на максимальную концентрацию сероводорода в смеси) ограничивает саморазогрев хвостового газа до температуры дожига; на практике эти концентрации не достигаются, исходя из чего верхний предел в соотношении концентраций компонент: ([СО] +[Н₂] /[SO₂] - не устанавливается. Другое условие, устанавливающее коэффициент расхода кислородсодержащего газа (воздуха) не менее 0,5, т.е. ограничивающее избыток углеводородного топлива, определяется границей образования сажистого углерода при сжигании углеводородного топлива.

В известном способе получения серы (патент ФРГ 2446612, МПК С 01 В 17/04), включающем восстановление сернистого ангидрида природным газом при температуре 950-1250^oС и конденсацию образующейся серы, имеется признак, сходный с заявляемым: восстановленный газ нагревают до температуры 410-460^oС и подают в каталитический реактор, где происходит взаимодействие сероокиси углерода и водяных паров, содержащихся в восстановленном газе, с образованием сероводорода, после чего восстановленные газы охлаждают до температуры 210-220^oС и подают в каталитический реактор Клауса, где сероводород реагирует с сернистым ангидридом, образуя элементную серу, которую затем выделяют конденсацией при охлаждении газа.

Отличие этого способа от заявляемого состоит в режиме охлаждения и температуре второй каталитической ступени, составляющей по заявляемому способу не менее 230^oС, а по известному способу - не более 220^oС. Последнее значение температуры, ввиду кинетических ограничений катализатора, недостаточно для эффективной Клаус-конверсии сероводорода, не превышающей на промышленных катализаторах 45-60% - при температурах менее 220^oС, в то время как в заявляемом диапазоне температур второй ступени каталитической конверсии (230-260^oС) Клаус-реакция сероводорода с диоксидом серы на промышленных катализаторах протекает наиболее эффективно с выходом элементной серы не менее 70%. Следовательно, по температурным режимам и величине достигаемого эффекта заявляемый способ отличается от известного.

Кроме того, разность теплосодержаний восстановленного газа на выходе первой ступени каталитической конверсии и на входе второй ступени каталитической конверсии по известному способу может оказаться меньше теплового эффекта испарения диоксида серы, что определяет дефицит тепла и ограничивает возможности применения известного способа к переработке сжиженного диоксида серы. Тем самым, различия в температурном режиме охлаждения и температуре второй каталитической ступени определяют и существенные качественные различия в характере достигаемого эффекта и способах его достижения, что доказывает существенные различия между заявляемым способом и известным способом.

Принципиальное отличие заявляемого способа от другого известного способа (Ахмедов М.М., Ибрашимов А.А., Гулиев А.И., Халилова Э.М. Химическая прмышленность, 1992, 4, с. 28-30) подогрева восстановленного газа с получением смеси сернистого газа и газов, содержащих оксид углерода и водород, состоит в режиме приготовления такой смеси. В известном способе содержания восстановительных компонент (Н₂ и СО) в газовой смеси устанавливаются по условию: ([CO]+[H₂])/[SO₂]=(1,7-2,0)/1, т.е. меньше оптимальных по стехиометрии реакций образования сероокиси углерода и сероводорода и последующей каталитической конверсии по методу Клауса, составляющих: ([CO]+[H₂])/[SO₂]=2,0. Поэтому, при приготовлении смеси газов по известному способу, содержание восстановительных компонент, задаваемых с недостатком для минимизации содержаний сероводорода и серооксида углерода в хвостовом газе, недостаточно для полного стехиометрического восстановления диоксида серы, вследствие чего отходящий хвостовой газ содержит значительное количество непрореагировавшего диоксида серы, а общая степень конверсии сернистого газа понижена.

В заявляемом способе, напротив, содержания восстановительных компонент (Н₂ и СО) в газовой смеси устанавливаются больше стехиометрически оптимальных для реакций образования сероокиси углерода и сероводорода и последующей каталитической конверсии по методу Клауса, что увеличивает степень восстановления диоксида серы и глубину его переработки при одновременном увеличении содержания сероокиси углерода и сероводорода в хвостовом газе. Избыточные количества этих компонентов доокисляются при дожиге до диоксида серы, давая необходимое реакционное тепло, что позволяет по заявляемому способу снизить расход углеводородного топлива на дожиг и общий расход углеводородного топлива.

Другое отличие заявляемого способа от известного состоит в том, что переработку восстановленного газа, содержащего диоксид серы, по заявляемому способу проводят на обычном (например, алюмооксидном) катализаторе при температурах свыше 400^oС, в то время как в известном способе первую стадию каталитической конверсии осуществляют на селективном алюмокобальтовом катализаторе при температуре 250-500^oС. При этом целью первой стадии каталитической конверсии по заявляемому способу является гидролиз серосодержащих компонентов, в частности, диоксида серы, с получением сероводорода, который перерабатывается в серу на следующей каталитической ступени, а целью первой стадии каталитической конверсии в известном способе является довосстановление диоксида серы с максимальным получением элементной серы уже на этой (первой) каталитической стадии. Различие в целях, достигаемых при разных температурах, определяет разную каталитическую активность и состав используемых катализаторов, а также эффективность конверсии, что означает разный режим выполнения операции.

Таким образом, по режиму выполнения операции разогрева, технической сущности и по достигаемому эффекту заявляемые признаки отличаются от известных, т.е. удовлетворяют критерию "изобретательский уровень".

На чертеже представлена принципиальная схема установки для осуществления способа согласно изобретению.

Установка включает термический реактор 1, имеющий футерованную внутри реакционную камеру пребывания газов при повышенной температуре и снабженный патрубком подачи сернистого газа 2 с устройством подачи кислорода 3 и фурмами подачи углеводородного газа 4. Выход из термического реактора связан с котлом-утилизатором 5, производящим путем косвенного теплообмена пар из воды, подаваемой по трубопроводу 6; для отвода пара предназначен паропровод 7. На выходе котла-утилизатора расположен конденсатор 8, снабженный для отделения серы патрубком 9. Выход конденсатора соединен с выходом топки газоподогревателя 10, оснащенного вводами углеводородного топлива 11 и кислородсодержащего газа 12, а общий выход конденсатора и газоподогревателя связан с входом первого каталитического реактора 13. Выход первого каталитического реактора связан с ширменным газожидкостным теплообменником - испарителем 14, в трубном пространстве которого находится жидкий диоксид серы, подаваемый через патрубок 15; для удаления парообразного диоксида серы предназначен патрубок 16. Межтрубное пространство теплообменника - испарителя связано с входом второго каталитического реактора 17, а на выходе второго каталитического реактора расположен второй конденсатор серы 18, снабженный патрубком 19 для отвода жидкой серы. Вслед за вторым конденсатором размещается печь дожига 20, оснащенная горелочными устройствами с патрубками подачи углеводородного топлива 21 и подачи кислородсодержащего газа 22, а также выходным патрубком 23. Для удаления из теплообменника газообразного диоксида серы и подачи его в термический реактор используется газодувка 24, выходной патрубок которой может быть соединен с газоходом сернистого газа 25.

Для контроля и поддержания температуры, заданной концентрации кислорода в сернистом газе, а также обеспечения на входе первого каталитического реактора заданного соотношения восстановительных компонентов к диоксиду серы используются известные на данном уровне техники средства контроля и регулировки (на чертеже не показаны).

Способ осуществляют следующим образом.

Жидкий диоксид серы по трубопроводу 15 подают в теплообменник - испаритель 14, где за счет тепла охлаждения восстановленного газа он испаряется и через патрубок 16 газодувкой 22 подается на переработку. Сначала газообразный диоксид серы, подаваемый газодувкой, смешивается с кислородом, подаваемым через смесительное устройство 3, причем расход кислорода регулируется для достижения заданной его концентрации в смеси с диоксидом серы, составляющей сернистый газ, подаваемый в термический реактор 1 через патрубок 2. В другом варианте газообразный диоксид серы, подаваемый газодувкой 24, сначала смешивается с сернистым газом, подаваемым по газоходу 25, после чего смешивается с кислородом и подается в реактор. Кроме кислородсодержащего сернистого газа в термический реактор через фурмы 4 подают углеводородный газ, за счет сжигания которого в термическом реакторе происходит разогрев сернистого газа до температур 1100-1250^oС и (в течение 0,6-1,0 с) - его восстановление. Восстановленный газ, выходящий из термического реактора, подвергают сначала первичному охлаждению в котле-утилизаторе 5, затем охлаждают в конденсаторе 8, где большая часть серы, содержащейся в восстановленном газе, конденсируется и может быть отведена по патрубку 9.

Восстановленный газ, выходящий из конденсатора, смешивают с топочным газом газоподогревателя 10, содержащим продукты сжигания углеводородного топлива (например, природного газа) в кислородсодержащем газе (воздухе). При этом расход углеводородного топлива, подаваемого через горелку 11, и кислородсодержащего газа через ввод 12 в газоподогреватель регулируют по результатам измерений температуры и состава полученной смеси таким образом, чтобы температура смеси восстановленного газа с продуктами сжигания углеводородного топлива оставалась в заданных пределах (400-600^oС), а соотношение компонентов в смеси поддерживалось: ([CO]+[H₂])/[SO₂]>2. При этом расходы углеводородного топлива и кислородсодержащего газа в газоподогреватель удерживают в пределах 0,5-1,0 от их стехиометрического соотношения.

Полученную таким образом смесь восстановленного газа с продуктами сжигания углеводородного топлива (горячий восстановленный газ) подают в первый каталитический реактор 13, содержащий алюмооксидный или титанооксидный катализатор, из которого горячий восстановленный газ подают в межтрубное пространство теплообменника 14. Здесь восстановленный газ отдает свое тепло теплообменной поверхности, через которую нагревается диоксид серы, после чего отходящий восстановленный газ, охлажденный до 230^oС, подают во второй каталитический реактор 17, содержащий алюмооксидный катализатор. На катализаторе происходит взаимодействие сероводорода, содержащегося в восстановленном газе, с остатками непрореагировавшего ранее диоксида серы; в результате экзотермической реакции Клауса образуется элементная сера, а восстановленный газ на выходе из второго каталитического реактора может разогреться до 260^oС. Из второго каталитического реактора восстановленный газ подают в конденсатор 18, где вся сера, содержащаяся в восстановленном газе, конденсируется и может быть отведена по патрубку 19.

Из второго конденсатора восстановленный газ подают в печь дожига 20, где за счет сжигания углеводородного топлива, подаваемого через горелочные устройства 21, в среде кислородсодержащего газа, подаваемого через патрубок 22, восстановленный газ разогревается до 1000-1200^oС. При этом расход углеводородного топлива регулируют для достижения заданной температуры в указанном диапазоне, а воздух подают в количестве, большем стехиометрически требуемого для сжигания углеводородного топлива, регулируя его подачу так, чтобы содержание кислорода в выходном газоходе 23 не превышало заданной концентрации 3 об.%, лучше 0,5 об.%. Последнее препятствует окислению диоксида серы и тормозит сернокислотную коррозию тракта эвакуации газа 23.

Пример 1. Перерабатывают отходящий металлургический газ печи Ванюкова, содержащий: 30% диоксида серы; 8% кислорода; 2% двуокиси углерода; 60 об.% азота (с аргоном) и до 100 г/м³ пыли, в количестве 103500 нм³/ч. Этот газ промывают в полом скруббере и скруббере Вентури, а после доочистки в мокрых электрофильтрах содержание пыли в газе не превышает 1-10 мг/м³. После этого диоксид серы, содержащийся в сернистом газе в количестве 88,7 т/ч, концентрируют, сжижают и подают на хранение в резервуар. Из резервуара жидкий диоксид серы подают в испаритель-теплообменник, откуда выходит 31050 нм³/ч газообразного диоксида серы, который перерабатывают далее на промышленной установке, аналогичной описанной, имеющей термический реактор реакционным объемом 70 м³, а также два каталитических реактора с объемом катализатора по 35 м³ каждый.

К газообразному диоксиду серы, подаваемому газодувкой (нагнетателем ЦНТ-900), добавляют 7000 нм³/ч технического кислорода, содержащего 95 об.% кислорода и 5 об.% азота с аргоном, что обеспечивает содержание в сернистом газе 17,4 об. % молекулярного кислорода. Кроме 38050 нм³/ч кислородсодержащего сернистого газа в термический реактор подают 18850 нм³/ч углеводородного газа (метана); температура газа в реакторе превышает 1200^oС. Для охлаждения газа используют котел-утилизатор Г-1030 производства АО "Белэнергомаш". Восстановленный газ на выходе из реактора содержит 25,9 т/ч элементной серы, из которой 20,7 т/ч извлекают в первом конденсаторе при температуре 145^oС. Восстановленный газ на выходе из конденсатора содержит, в частности, 6210 нм³/ч диоксида серы, 4658 нм³/ч сероводорода и 1552 нм³/ч серооксида углерода. В газоподогревателе сжигают 3400 нм³/ч метана в 17240 нм³/ч воздуха; в первый каталитический реактор поступает с температурой 450^oС 88900 нм³/ч газов, содержащих, в частности: 5,2% сероводорода; 6,8% окиси углерода; 7,2% водорода; 7,0 об.% диоксида серы. Из теплообменника газовая смесь с температурой 220^oС поступает во второй каталитический реактор, из которого выходит 81260 нм³/ч газов, имеющих температуру 260^oС. После охлаждения до 145^oС с конденсацией 21 т/ч серы во втором конденсаторе восстановленном газ среди прочих содержит: 1,5% сероводорода, 0,2% серооксида углерода, 3,0% оксида углерода, 4,3% водорода. В печь дожига подают 2400 нм³/ч углеводородного газа (метана) и 50200 нм³/ч воздуха; из печи выходит 131500 нм³/ч топочных газов с температурой 1000^oС, содержащих: 1,42 об. % диоксида серы; 0,01% кислорода; 41,3% азота; 19,8% двуокиси углерода и 37,5% водяного пара.

При выходе элементной серы 41,7 т/ч относительный коэффициент извлечения серы составляет 94%, а удельные расходы: метана - 590 нм³/т; воздуха - 1700 нм³/т; технического кислорода - 168 нм³ на тонну серы.

Пример 2. Работают на промышленной установке, имеющей тот же термический реактор и каталитические реакторы, и используя тот же источник сырья - отходящий газ печи Ванюкова, что и в примере 1. При этом после очистки на концентрирование подают 88500 нм³/ч сернистого газа, из которого получают 75,9 т/ч диоксида серы, а оставшуюся часть промытого металлургического газа (15000 нм³/ч) подают на переработку непосредственно - без сжижения.

Сначала к 15000 нм³/ч примешивают 26550 нм³/ч диоксида серы, подаваемого из испарителя газодувкой, после чего к смеси исходного сернистого газа и диоксидом серы добавляют 8000 нм³/ч технического кислорода. Полученный сернистый газ, обогащенный до 17,8 об.% кислородом и до 44,7% диоксида серы, с расходом 49550 нм³/ч подают в термический реактор; сюда же подают 19925 нм³/ч природного газа, получая в реакторе 84750 нм³/ч газов с температурой 1200^oС. После охлаждения в котле-утилизаторе и конденсации 20,7 т/ч серы восстановленный газ в количестве 77500 нм³/ч имеет температуру 145^oС. После сжигания в газоподогревателе 3435 нм³/ч природного газа в 17600 нм³/ч воздуха получают 98080 нм³/ч газовой смеси с температурой 420^oС. На выходе из теплообменника этот газ имеет температуру 230^oС. Во второй конденсатор поступает 112350 нм³/ч газов с температурой 270^oС. После конденсации еще 20,95 т/ч серы технологический газ на входе в печь дожига имеет температуру 145^oС и расход свыше 92000 нм³/ч. Кроме этого, в печь дожита подается 3100 нм³/ч природного газа и 57200 нм³/ч воздуха; из печи дожига выходит с температурой 1030^oС 148600 нм³/ч газа, содержащего: 1,2% диоксида серы; 0,01% кислорода; 46,6% азота; 18,0% двуокиси углерода и 34,1% водяного пара.

Относительный коэффициент извлечения серы составляет 94%, а удельные расходы: природного газа - 635 нм³/т; воздуха - 1794 нм³/т; кислорода - 192 нм³ на тонну серы.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 1829294, МПК С 01 В 17/04, заявл. 01.08.89.

2. Заявка ФРГ 3628358, МПК С 01 В 17/04; B 01 J 23/76, опубл. 25.02.88, 8.

3. Еремин О. Г. , Еремина Г.А., Менковский М.А., Явор В.И.//Химическая промышленность, 1986, 6, с. 352-353.

4. Патент ФРГ 2446612, МПК С 01 В 17/04, 1977.

5. Ахмедов М.М., Ибрагимов А.А., Гулиев А.И., Халилова Э.М. //Химическая промышленность, 1992, 4, с. 28-30 (220-222).

Изобретение относится к производству элементной серы из газов цветной металлургии, содержащих в основном азот и двуокись серы, и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической, газоперерабатывающей и металлургической промышленности. Способ включает охлаждение металлургического сернистого газа, очистку от пыли, концентрирование диоксида серы путем его полного или частичного сжижения с последующим испарением нагреванием, обогащение кислородом до заданной концентрации, восстановление углеводородным газом при повышенной температуре с охлаждением продуктов и конденсацией полученной элементной серы, подогрев восстановленного газа смешиванием с продуктами сжигания углеводородного топлива в кислородсодержащем газе и последующую каталитическую переработку восстановленного газа, по меньшей мере, на двух ступенях каталитической конверсии с конденсацией полученной серы и дожигом токсичных и горючих сернистых соединений в хвостовом газе до диоксида серы. При этом испарение сжиженного диоксида серы производят путем косвенного теплообмена за счет тепла охлаждения отходящего газа первой ступени каталитической конверсии, осуществляемой при температурах 400-600^oС, до температур второй ступени каталитической конверсии Клауса, составляющих 230-260^oС. Кроме того, подогрев восстановленного газа перед первой каталитической ступенью осуществляют смешиванием с продуктами сжигания углеводородного топлива в кислородсодержащем газе, подаваемых в соотношении 0,5-1,0 от стехиометрического, обеспечивающем в газовой смеси на входе первой ступени каталитической конверсии отношение концентраций суммы окиси углерода и водорода к диоксиду серы свыше двух. Изобретение позволяет снизить удельный расход восстановителя, удешевить процесс получения серы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ получения элементарной серы из отходящих газов, содержащих диоксид серы, включающий охлаждение газа, очистку от пыли, концентрирование диоксида серы путем его полного или частичного сжижения с последующим испарением нагреванием, обогащение кислородом до заданной концентрации, восстановление углеводородным газом при повышенной температуре с охлаждением продуктов и конденсацией полученной элементной серы, подогрев восстановленного газа смешиванием с продуктами сжигания углеводородного топлива в кислородсодержащем газе и последующую каталитическую переработку восстановленного газа путем каталитической конверсии Клауса с конденсацией полученной серы и дожигом токсичных и горючих сернистых соединений в хвостовом газе до диоксида серы, отличающийся тем, что испарение сжиженного диоксида серы производят путем косвенного теплообмена за счет тепла охлаждения отходящего газа первой ступени каталитической конверсии, осуществляемой при 400-600°С, до температур второй ступени каталитической конверсии, составляющих 230-260°С.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подогрев восстановленного газа перед первой каталитической ступенью осуществляют смешиванием с продуктами сжигания углеводородного топлива в кислородсодержащем газе, подаваемых в отношении 0,5-1,0 от стехиометрического, обеспечивающем в газовой смеси на входе первой ступени каталитической конверсии отношение концентраций суммы окиси углерода и водорода к диоксиду серы свыше двух.