Способ очистки газа от сероводорода Советский патент 1987 года по МПК B01D53/14 

Изобретение относится к очистке газа и может быть использовано в коксохимической, нефтяной, газовой и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является сокраидение расхода катализатора.

На чертеже представлена принципиальная технологическая схема предлагаемого способа.

На чертеже обозначены: 1 - реактор окисления сероводорода тиосульфатом; 2 - реактор окисления сероводорода кислородсодержащим газом; 3 - колонна отгонки аммиака и реакционной воды; 4 - фильтр.

Способ осуществляют следующим образом.

Сероводородсодержащий газ попадают в реактор 1, где обрабатывают поглотительным раствором, содержащим тиосульфат (рН 3,6-5,6; f 50-90°С), при этом около 50% исходного сероводорода переходит в раствор, где окисляется до серы тиосульфатом, содержащимся в растворе. Раствор из реактора 1 подают на фильтр 4 для выделения серы.

Газ, выходящий из реакторов 1, подают в реактор 2, где оставшийся сероводород абсорбируется щелочным поглотительным раствором (рН 11-13; t 20-40°C). Абсорбированный сероводород окисляется при продувке раствора воздухом. В качестве катализатора используют, например, дина- тровую соль антрахинон-2,6-дисульфокис- лоты. Щелочный аммиачный раствор, содержащий тиосульфат, из реактора 2 подают в колонну 3, где из него отгоняют реакционную воду и аммиак до получения раствора с рН 3,6-5,6, последний рециркули- руют на первую стадию - реактор 1. Аммиак из колонны 3 возвращают в реактор 2

рН раствора8,0 9,010,0 11,0 12,5 13,1

Выход сульфата

в пересчете

на серу), %10,0 0,1

Использование на второй ступени очистки газа поглотительного раствора с нежелательно, так как при обработке раствора кислородсодержащим газом образуется сульфат, который является отходом производства.

Использовать поглотительные растворы с нецелесообразно из-за резкого по- выщения парциального давления аммиака над раствором при такой щелочности. Для

для поддержания рН раствора на уровне 11-13.

Для повышения буферной емкости поглотительного раствора используют, например, ортофосфорную кислоту.

Газ, содержащий, об.%: 10; СО,,, 30; H 5; NI 55, со скоростью 1 л/мин барбо- тируют через 1 литр раствора, содержащего 200 г/л тиосульфата аммония, 2 моль/л фосд фата аммония и 0,001 моль/л динатровой соли антрахинон-2,6-дисульфокислоты, при 90°С и рН 4.

В результате взаимодействия с тиосульфатом 50% исходного сероводорода окисляется с образованием 85,71 г/л серы. Да5 лее газ, содержащий 5,26 об.% сероводорода, поступает во второй реактор, где контактирует со щелочным поглотительным раствором, содержащим 2 моль/л триаммо- нийфосфата, 0,001 моль/л динатровой соли

f. антрахинон-2,6-дисульфокислоты и 200 г/л аммиака, при 20°С и рН 12,0. Степень очистки газа от сероводорода 100%. Одновременно через раствор барботирует воздух со скоростью 5 л/мин. Абсорбированный сероводород окисляется до тиосульфа5 та аммония (165,16 г/ч). Раствор, содержащий тиосульфат, выводят из второго реактора в количестве 1,2 л/ч на отгонку аммиака и реакционной воды. Из раствора отгоняют 167,58 г аммиака, который поступает во второй реактор, и 48,21 г воды.

Полученный кислый раствор (рН 4) рециркулируют в первый реактор, равное количество раствора выводят из первого реактора и после выделения серы передают во второй реактор.

Данные по изменению выхода сульфата аммония при окислении сульфида аммония в зависимости от рН среды (катализатор - динатровая соль антрахинон - 2,6-дисуль- фокислоты) следующие:

0

0,20,00,00,0

окисления абсорбированного сероводорода до тиосульфата оптимальным является значение рН 11 - 13.

Аммиак, как щелочной агент, обладает необходимыми для предлагаемого способа свойствами, согласно предлагаемому способу абсорбция сероводорода и окисление его до тиосульфата на второй ступени очистки газа идут в щелочной среде, а окисление сероводорода тиосульфатом на первой ступени - в кислой среде. Применение растворов аммиака позволяет без добавления посторонних реагентов за счет отгонки последнего менять рН поглотительного раствора со щелочной на кислую.

АДСК

Лимонная кислота

2003,0 8,0 56,1 20472,0 20,03 0,08 0,56 204,7

1021,0 4,110,6 3875,

568,8 2,28 . 14,56 5315,

Как следует из представленных в таблице данных, потери катализатора в результате деструктивного окисления в предлагаемом способе почти в 145 раз ниже по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

1. Способ очистки газа от сероводорода с получением элементарной серы, включающий обработку газа поглотительным раствором, содержащим катализатор - растворимую соль антрахинонсульфокислоты при

Составитель Л. Быховер

Редактор А. ЛежнинаТехред И. ВересКорректор А. Зимокосов

Заказ 4561/7Тираж 656Подписное

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

Данные по потерям катализатора представлены в таблице. Объем раствора, циркулирующий в установке, для обоих способов (предлагаемого и прототипа) одинаков и равен 48,62 .

рН 3,6-5,6, выделение образующейся серы, регенерацию раствора контактированием с кислородсодержащим газом и возврат раствора на стадию обработки газа, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода катализатора, газ дополнительно контактируют с поглотительным раствором после отделения из него серы при рН среды, равной 11 -13.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рН раствора на дополнительной ступени контактирования поддерживают введением аммиака.

S cr/7T/ 7CfSe/,

5

рсгстёрр ,ff;5,6

Изобретение относится к области очистки газов и может быть использовано в коксохимической, нефтяной, газовой и др. отраслях промышленности. Газ, содержащий. об.%: Hi.S 10; СО 30; Н 5; Nj. 55, барбо- тируют через 1 л р-ра, содержащего 200 г/л №осульфата аммония, 2 моль/л фосфата а.м- мония, 0,001 моль/л динатровой соли антра- хинон-2,6-дисульфокислоты, при температуре 90°С и рН 4. Далее газ, содержащий 5,26 об.% , поступает во 2-й реактор, где контактирует со щелочным поглотительным р-ром, содержащим 2 моль/л триаммо- нийфосфата, 0,001 моль/л динатровой соли антрахинон-2,6-дисульфокислоты, 200 г/л аммиака, при температуре 20°С и рН 12,0. Степень очистки газа от H2S 100%. Одновременно через р-р барботируют воздух со скоростью 5 л/мин. Абсорбированный сероводород окисляется до тиосульфата аммония. Р-р, содержащий тиосульфат, выводят в количестве 1,2 л/ч на отгонку аммиака и воды, после чего при рН 4 рециркулируют на очистку. 1 3. п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. «с с/) оэ 4 СО СО ел