Способ очистки газа от сернистых примесей Советский патент 1988 года по МПК B01D53/86 B01D53/52 B01J27/53 C01B17/04 

;о

4:

Изобретение относится к процессам каталитической очистки газов от сернистых примесей. Цель изобретения - повышение степени очистки и увеличение селективности по сере. Для осуществления очистки ведут окисление сернистых соединений до элементарной серы или двуокиси серы в присутствии катализатора, содержащего 60-99 мае, % оксида титана и 1-40мае.% сульфата кальция или стронция, или бария, или магния, и процесс ведут при отношении кислород - сероводород, равном 0,35-1,8, и времени контакта 0,5-10 с. При этом используют катализатор, имеющий удельную поверхность 5-300 и /г и объем пор 0,05-0,6 см /г. Конверсия Н S до 99%, селективность по сере до 100%. 1 табл. О) С

tn

Изобретение относится к процессам каталитической очистки г язов от сернистых примесей.

Цель изобретения - повышение степени очистки и увеличение селективности по сере.

Пример. Осуществляют каталитическое обессеривание кислого газа имеющего следукиций объемный состав,% 2; 7;

Для этого работают в каталитическом реакторе с неподвижным слоем 1,1 м катализатора, причем реактор снабжен, с одной стороны, трубопроводом для подвода газов, который имеет насадку (перфорирование) для инжекдии содержащего свободный кислород газа и на котором между насадкой и вводом в реактор смонтирован непрямой теплообменник, функционирующий как подогреватель, и, с другой стороны, трубопроводом для удаления газа, продолжающегося на выходе из реактора, и на котором смонтирован конденсатор для охлаждения паров серы. Проход газов от входа до выхода из реактора осуществляется , через каталитический- слой.

Используемый катализатор состоит из проду1кта, образованного оксидом титана и сульфатом кальция, он имее следующие характеристики:

Массовое содержание

Ti02,%

Массовое содержание

CaSO; ,%

Удельная поверхность, м/г Общий объем- пор, см/г

Устойчивость к истиранию,%

89,8 10,2 146 0,35 0,4

Катализатор получают следующим образом.

К суспензии оксида титана, получаемой после гидролиза и фильтрации в классическом способе обработки НЛЬ менита с€;рной кислотой, содержащей сульфат-анионы в таком количестве, что массовое соотношение SO : TiO равно 0,08, добавляют нитрат кальция для того, чтобы прореагировали все сульфаты, причем массовое соотношение Са : Ti02 тогда равно 0,033. Суспензию затем высушивают при ISO - C в течении 1 ч.

Полученный порошок перемешивают в течение 2 ч в присутствии воды в массовых пропорциях, соответствующих 64 ч,порошка на 36 ч, воды. Полученную смесь затем экстрагируют через фильеру диаметром 4 мм, и полученные экструдированные формы высушивают при 110 °С в течение 4 ч, затем прокаливают при 400°С в течении 2 ч.

Каталитическое обессеривание указанного кислого газа осуществляют следующим образом.

Кислый газ вводят по трубопроводу для подачи газа с дебитом 1.000 норм.мЗ/ч и при температуре 40°С, через насадку осуществляют подачу воздуха, ъ,

соответствующую дебиту 40 норм.м Уч, причем этот воздух 0 инжектируют при комнатной температуре. Смесь кислого газа с воздухом, в которой молярное соотношение O-iH-S равно 0,4, доводят до 200°С путем пропускания через подогрева- 5 тель, затем инжектируют в реактор при этой температуре. Время контактирования указанной смеси с катализатором, содержащимся в реакторе, равно 4 с, что соответствует объем- 0 ной почасовой скорости 900 ч , Газообразный эфлюент, выходящий из реактора через трубопровод, не содержит более свободного кислорода и имеет температуру 273°С. Этот эфлюент охлаждаетсядо 170°С в конденсаторе для отделения содержащейся в нем серы. Выходящий из конденсатора газ содержит H2S в качестве единственного серосодержащего соединения в концентрации, равной О,4 об.%.

Таким образом, получают конверсию HfS, равную 80,5%, с селективностью по сере 100%.

В качестве сравнения повторяют зтот опыт в подобных условиях, используя однако катализатор на основе оксида титана, не содержащий кальция.

5

0

5

осуществляя добавление кальциевой соли к суспензии оксида титана. Достигают конверсии , равной только 35%, с селективностью по сере, равной 95%.

Сравнительные данные по осуществлнию способа в примерах 1-12 предста- лены в таблице. Формула изобретения

Способ очистки газа от сернистых примесей путем их окисления кислоро3U00494

дом до элементарной серы или двуоки- земельного металла в количестве си серы в присутствии катализатора 1-40 мае. %, причем используют, катана основе оксида титана при 200-500 С лизатор с удельной поверхностью 5- в одной или нескольких каталитических 300 и объемом пор 0,05-0,6 см /г, зонах, отличающийся тем, а процесс ведут при молярном отиошечто с целью повышения степени очистки, используют катализатор, дополнительно содержащий сульфат щелочно

сероводороду 0,35- контакта 0,51400494

I

9ч

OX 00

OV f.

(N f

O

in

o

f. О

vO

о о

(N

о

О N

«Л

«ч

о

in

о

,

-КЗU-V

CS я

О ОО

О п

««

г го - s

t О

I I

ГЧ

о

f4(

О о

3

Ю « U и

-

00

9 ОЧ

СО 00

чл

«л

OS о o in

00

«0 ON

ЭЧ о

У «TN

Т(

ел

( а

09 ОЭ

t 00

00 00

CO

fS O

CT

ел

Oi

vA 00

00

S

1Л

о Г

чО

п

ts

(П

О

О 1Л 1Л CN

о

ш

оо о о г.

t О О сч 1Л О м - п -..

О

- -.

1- чО

О

о

es

о о

(М

§

v

Л РП

00 г «TI о

ю ю ш о

гЛ РО ГЧ

О

о

(М

о

10

п

40

А

О

1Л

t

о

ш

ft о

чг

М

О

ш

«ч

о

1Л

k

о

г

о

о

о

о 1Л

стч -а- «М

оо

N0

СТч U) (О Ь|

g о М

S

п)

FO

Я)

о

« о

- о 1Л

Оч ЛО .Г

ОЧ

Оч

о

vO

04

о

о «ОО 1

во

о1« Ю

в ( f

п (.

f

ч

Г-4

0)

ОО

О 00

04

$

К Оч