Способ очистки газа от сероводорода Советский патент 1990 года по МПК C01B17/04 B01D53/86 B01D53/52 

Изобретение относится к очистке газов от сероводорода с получением серы и может быть использовано в неф тяной , газовой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение степени конверсии сероводорода в серу и увеличение срока службы катализатора.

На чертеже представлена аппара- турно-технологическая схема осуществления способа.

Пример 1. Испытания проводят на лабораторной установке, состоящей из стеклянного реактора с электрообогревателем ( 0 20 мм, Н 200 мм), приемника-сероуловителя (0 40 мм, Н 100 мм) и генератора сернистого ангидрида (0 20 мм, Н 80 мм). В качестве катализатора используют

активированную окись алюминия марки А-1. Окислителем является сернистый ангидрид.

Конверсию сероводорода определяют по расчету хроматограмм газа па входе и выходе из реактора. На установку подают модельную смесь в количестве 400 мл/мин кислого газа, имеющего следующий состав, об.%:

10 0,008

EItS

Н,0

Каталитические яды (амины)

Углеводороды СО 4

0,0001 2,0

Остальное Для получения стехиометрнческого количества сернистого ангидрида в генератор подают 100 мл/мин воздуха и 28,57. мг/мин жидкой элементарной серы при следующих условиях:

СЛ

эо

сЈ

00 Х

Объем загрузки катализатора, см30 Температура в слое катализатора входа,°С Температура в слое катализатора, выхода, С

200

280

Соотношение НгЗ/502 2,0 Объемная скорость, 1000 Пример 2. Испытания проводит на пилотной установке, состоящей из реактора и приемника серы, описанных в примере 1, В качестве катализатора используют КС-1 (на основе ок- металлов), окислитель - воздух. Объем загрузки катализатора 6 см3. На установку подают 465 мл/мин кислого газа, имеющего следующий состав,об.I Нг53,0

Н200,008

Каталитические яды (следы аминов) 0,0001 Углеводороды2,0

COiОстальное

Расход воздуха на окисление составляет 35 мл/мин. Конверсию сероводорода рассчитывали по примеру 1. Условия проведения опыта: Температура реакционной смеси входа°С 250 Температура реакцион.- ной смеси выхода, °С 280 Объемная скорость, ч- 5000 Соотношение 5/Ог 2 Пример 3. Аналогичным образом, как в примерах 1 и 2, были проведены эксперименты с наличием каталитических ядов в количестве: 0,005; 0,01; 0,02; 0,2 об.%, с наличием воды в количестве 0,1; 0,8; 1,0 2,0; 5,0; 10,0 об.%.

Результаты опытов, описанных в пр мерах 1, 2 и 3 приведены в табл. 1.

В известном способе-прототипе степень конверсии сероводорода в серу На 1-й каталитической ступени процесса Клауса составляет 79,5%.

П р и м е р 4. Эксперимент проводят так же, как и в примере 1, но для получения сернистого ангидрида на установку подают следующие количества серы, мг/мин: 29,40; 30,25; 31,28 32,82; 37,11; 41,39. При этом коли

честно подаваемой серы превышает стехиометрическое количество на 1, ,2, 3, 5, 10, 15 об.%. Объемное содержание паров воды 1%. Продолжительность эксперимента 500 ч. Через каждые 100 ч работы катализатор отбирают на анализ на содержание сульфат- ионов .

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Как видно из таблицы, подача избыточного количества серы позволяет

предотвратить образование серного ангидрида и полнее дожечь кислород, подаваемый для реакции, что в итоге снижает сульфатирование катализатора. В связи с этим избыток серы 3,010,0 мас.% от стехиометрии позволяет обеспечить максимальную степень конверсии.

Формула изобретения

1.Способ очистки газа от сероводорода с получением серы, включающий подогрев газа, смешение с окислителем и последующее контактирование

смеси на катализаторе с получением серы, охлаждение реакционного потока и выделение из него серы, отличающийся тем, что, с целью повышения степени конверсии сероводорода и увеличения срока службы катализатора, используют исходный газ, предварительно очищенный от примесей каталитических ядов и дезактиваторов до их содержания 0,005-0,0001 об.%.

2.Способ по п.1, о т л и ч a rout и и с я тем, что исходный газ предварительно очищают от влаги до содержания 1,0-0,01 об.%.

3.Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат для получения сернистого ангидрида, серу подают с

избытком от стехиометрически необходимого количества, составляющего 3,0-10,0 мас.%.,

Таблица 1

Изобретение относится к области очистки газов от сероводорода. Для увеличения степени конверсии сероводорода в серу и увеличения срока службы катализатора исходный газ, содержащий H 2S, перед смешеним с окислителем очищают от каталитических ядов и дезактиваторов одним из известных способов до концентрации 0,005-0,0001 об.%, кроме того, при наличии воды в исходном газе его очищают от воды до содержания 1,0-0,01%, а при использовании в качестве окислителя сернистого ангидрида его получают путем сжигания серы, которую подают на сжигание в количестве, превышающем на 0,3-10 мас.% стехиометрически необходимое. 1 ил., 2 табл.

1,0

2,0

3,0

5,0

10,0

15,0

Таблица2

8,4

5-6

2-3,5

2-3,5

2-3,5

2-8,5