Способ получения серы Советский патент 1986 года по МПК C01B17/04 

112

Изобретение относится к способу

получв ия серы из газов, содержащих и 50.

Целью изобретения является получение длполнительного количества водяного пара производства серы методом Клауса,

Сущность способа заключается в том, что реакционную газовую смесь после первой стадии контяктирования пропускают при 300 - 400 С через катализатор, нанесенный на огнеупорную окись и содержащий соединения металла, выбранного из группы, содержащей молибден, ванадий, вольфрам, хро м или смесь его с соединением кобальта или никеля.

Причем возможны два варианта осу- ществления способа: в соответствии с одним вариантом исходный газ сна- чала пропускают через обычный катализатор Клаус, размещенный в первом реакторе, а затем через предлагаемый катализатор, размещенный во втором реакторе.

В соответствии с другим вариантом газ сначала проходит через обычный катализатор Клаус, а затем через предлагаемую дополнительную каталитическую массу, расположенную непо- средственно за обычным катализатором в том же реакторе,

При этом в обоих вариантах соотношение количества катализатора Клаус и каталитической массы составляет 1-8:1 предпочтительно 1-4:1.

Время ко нтакта газа с дополнительной каталитической массой, зависящее от объема количества газа, колеблется в пределах 0,5-8 с.

Носитель каталитической массы можно выбрать из гидроокисей алюминия, боксита, окисей титана, циркония, двуокиси кремния, цеолитов или смесей этих веществ,

В качестве каталитических активных соединений указанных металлов используют их оксидыJ сульфиды, соли неорганических или органических кислот, например, сульфатов, нитратов, фосфатов, ацетатов.

Исходный газ помимо HjS и 30 может содержать еще Н и/или СО в достаточно широких пределах 0,3- 10 об.%.

HjS содержащий газ подвергают неполному сгоранию при 1000-1500 с при недостатке кислорода с получением серы и реакционной газовой сме

j „ 5

5

5

5

си с соотношением Н S : SO - 2:1, Продукты сжигания охлаждают с целью конденсации серы, а оставшуюся газовую смесь,, содержащую Т S , SO , Н и/или СО направляют на первую каталитическую стадию, осуществляемую при 200-460 С, Далее газ подвергают контактированию с дополнительной каталитической массой при 300 - 400 С, в результате чего при конверсии содержащихся в газе п и СО рекуперируется дополнительная энергия в виде водяного пара.

Пример 1. Способ осуществляют в вертикальном реакторе, моделируя первую стадию катализа, содержащую слой обычного катализатора Клаус над слоем дополнительной каталитической массы. Обычный катализатор Клаус состоит из шариков гидроокиси алюминия диаметром 4-6 мм с удельной поверхностью 260 м /г. Дополнительная каталитическая масса в виде шариков с диаметром 5 мм и с удельной поверхностью 248 состоит из гидроокиси алюминия, пропитанной окисью кобальта и окисью i молибдена, и содержит 1.,75 кобальта и 8% молибдена,

В реактор С расходом 1000 нл/ч подают газ следующего состава, об.%: Н S 9; -SOj 4,5; И .2; H-,jO 20; N 64,5.

Газ вначале проходит через слой обычного катализатора, затем через слой дополнительной каталитической массы. Объемы их подобраны таким образом, чтобы время контакта газа соответственно составляло 4 и 1,5 с , Причем первый слой работает при 250 с, а второй - при 335°С,

Выход серы для обоих катализаторов составляет 70%, а на выходе из второго слоя конверсия, Н составляет 60%.

В аналогичном опыте с использованием одного катализатора со временем контакта между газом и катализатором 5,5 с выход серы составляет 70%5 но конверсия водорода не имеет места.

Результаты опытов с использованием других катализаторов представлены в таблице.

В предлагаемом способе благодаря конверсии Hj и СО в дополнительном слое катализатора рекуперируется дополнительная энергия в количестве до 22x10 Дж/ч, что соответствует выделению пара около 10 т/ч, т.е. более 8% по сравнению с прототипом.

Характеристики

Природа металла, которым пропитана подложка W

Сг

Количество этого металла в массе (вес.%)

16,6 6,2 5,9

Вес дополнительнойкаталитической массы по отношению к общему весу катализатора, %

5

1

215

4,5

1.5

324 250

Заказ 4144/60Тираж 450Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул.Проектная, 4.

12А853 4

Дополнительная каталитическая масса

Mo+Ni W+CO Cr+Ni V+CO МО

1,2+2,1 l4,2-tl,9 4,7+2,34,5+1,89,5

50

60

12,5 30

25

4,5

2,4

5,25 4,2 4,5

1.5

3,6

0,75 1,8 1,5

293

261

285 275 250