Способ получения элементарной серы Советский патент 1991 года по МПК C01B17/04 

Изобретение относится к переработке кислых Н25-содержащих газов, в частности к способам получения элементарной серы на установках Клауса.

изобретения является увеличение выхода целевого продукта за счет повышения степени конверсии сероводорода в серу.

Пример. Способ осуществляют на установке, включающей одну термическую и три каталитические ступени, по схеме, представленной на чертеже. Установка содержит реактор-генератор 1, совмещенный с котлом-утилизатором, подогреватель 2, каталитический реактор 3, конденсатор 4 серы, подогреватель1 5, каталитический реактор 6, конденсатор 7 серы, каталитический реактор 8, конденсатор 9 серы, серо- уловитель 10, печь 11 дожига, клапаны 12-29.

В процессе могут быть использованы катализаторы на основе активной окиси алюминия или двуокиси титана.

Кислый Н23-содержащий газ сжигают в топке реактора-генератора 1, совмещенного с котлом-утилизатором. В топке при 900- 1400°С происходит реакция неполного горения Н2$ с образованием элементарной серы и диоксида серы. В котле-утили,заторе технологический газ охлаждают до 170- 300°С с конденсацией образовавшейся серы, после чего с соотношением объемных концентраций Н25и502 2:1 направляют в подогреватель 2, где нагревают до 220- 270°С. Нагретый газ через клапан 12 поступает в каталитический реактор 3, где происходит образование элементарной серы при взаимодействии H2S и S02 по реакции

2H2S + SQ24-3S + 2Н20 + Q. (1) и через клапан 13 направляется в конденсатор 4 серы, где газ охлаждается, например.

о о

ю

2

кипящей водой, а образовавшаяся сера конденсируется. Далее газ нагревается в подогревателе 5 до 190-250°С и через клапан 14 поступает в каталитический реактор 6, а оттуда через клапан 15 в конденсатор 7. Охлажденный до 130-160°С газ через клапан 16 поступает в реактор 8 и через клапан 17 в конденсатор 9. Затем газ преходит через сероуловитель 10 для удаления капельной серы и направляется в печь 11 дожита для окисления всех сернистых соединений до S02.

Реактор 8 работает при температуре ниже точки росы серы, и вся образовавшаяся по реакции (1)сера накапливается в слое катализатора, Прм достижении определенной величины сероемкости, которая определяется свойствами используемого катализатора и составляет 10-60 вес.%, переключают клапаны (открыты клапаны 18- 23), и технологический газ после топки подогревателя 2 проходит каталитические реакторы в последовательности 8, 3, 6. При достижении заданной сероемкости а слое реактора 6 открывают клапаны 24-29 (остальные закрыты), и газ проходит каталитические реакторы в последовательности б, 8, 3. Затем процесс повторяется,Продолжительность процесса между переключением клапанов зависит от концентрации сероводорода в перерабатываемом газе, обьемной скорости газа через каталитический слой и применяемого катализатора.

В случае переработки газа с содержанием HaS 80 об.% и объемной скорости 500 ч с использованием катализатора на основе активной окиси алюминия продолжительность цикла между переключением клапа- ноа составляет 24 ч. Степень превращения

исходного сероводорода в элементарную серу при этом достигает 99,58%.

Предлагаемый способ позволяет повысить степень конверсии сероводорода на

0,47% по сравнению с известным способом.

Кроме того, в предлагаемом способе

каждый из трех каталитических реакторов

периодически работает как первый по ходу

газа и контактирует с газовым потоком,

содержащим восстановитель (НгЗ) при высокой температуре, что приводит к рр-зруше- нию сульфатов, отравляющих катализатор, и поддерживает актианссть катализатора на стабильном уровне, т.е. увеличивает срок

служЗы катализатора.

Формула изобретения Способ получения элементарной серы из серосодержащих газов методом Клауса, включающий термическую и три каталитические ступени с изменением очередности работы каталитических ступеней по ходу газа и с промежуточным отделением образующейся серы конденсацией, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода

серы, за счет повышения степени конверсии сероводорода в серу, на третьей по ходу газа ступени постоянно поддерживают температуру ниже точки росы паров серы, а изменение очередности работы каталитических ступеней осуществляют при достижении заданной сероемкости катализатора на третьей ступени таким образом, что первую ступень переключают на место второй, вторую на место третьей, а третью - на место

первой, причем при каждом переключении последнего реактора на место первого по ходу газа одновременно меняют направление потока газа в этом реакторе на противоположное.

сп

J

Изобретение относится к способам переработки кислых Н25-содержащих газов, в частности к способам получения элементарной серы на установках Клауса. Целью изобретения является повышение выхода серы и уменьшение выбросов сер ,истых соединений в атмосферу. Процесс ведут с последовательным (периодическим) изменением очередности работы каждой каталитической ступени по ходу газа так, что первая ступень становится второй, вторая - третьей, а третья - первой. Кроме того, изменяют температурный режим второй ступени - устанавливают на 50-80 К ниже первой, что обеспечивает работу асех каталитических ступеней в условиях, близких к оптимальным. Способ обеспечивает 99,58%-ную степень конверсии H2S в S 1 ил.

°UC jlсч

V

r-fcLx

r-tXfcrJ

/