КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГАЗОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА ДО ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ Советский патент 1981 года по МПК B01J21/00 C01B17/04 

Изобретение относится к катализатору для окисления сероводорода до элемента1 ной серы из газов кислородом и может найти применение в процессах очистки газов, содержащих до 2530 об.% сероводорода, в присутствий двуокиси углерода, а также для получе ния газовой серы. Известны катализаторы для газофазного окисления сероводорода до элементарной серы, применяющиеся в процессах очистки газов. Так например, при содержании в газе до 0,2-0,4 об.% сероводорода в качестве катализатора используют гидроокись железа fl . При этом полной очистки газа не на блюдается . Известен алюмотитаноокисный катализатор, содержащий двуокись титана в количестве 5-15 вес.% и окись алюминия 85-95 вес.%, эффективен при кон центрации сероводорода в очищаемом газе до 3 об.%. Полное превращение сероводорода достигается при 300 Однако селективность процесса при этом 85%, образуется продукт глубокого окисления сероводорода - серт нистый ангидрид, побочный в данном процессе. Известен также трехкомпонентный катализатор Сз}, содержащий окись алюминия, двуокись титана и окись магния, при следующем отношении компонентов, вес.%: Окись магния 1,0-3,0 Двуокись титана 4,9-14,5 Окись алюминия Остальное Трехкомпонентный катализатор эффективен при содержании сероводорода в очищаемом газе до 3 об.%, при этом достигается полное превращение.сероводорода в серу без образования побочных продуктов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор для газофазного окисления сероводорода до элементарной серы, содержавши дву38окись титана в анатазнон форме или совместно с 5,0-50,0 вес.Х двуокиси титана в рутильиой форме . Двуокись титана анатазной формы при содержании сероводорода в исходной смеси не более 3,0 об.% обеспечивает 96- 00%-ное образокание элементарной серы при 98 -100%-иой селективности процесса. С увеличением концент рации сероводорода до 4,6-6,0 об.% селективность процесса снюкается до 87,0-97,0%. Цель изобретения - повьппение активности катализатора,. Для достижения цели катализатор ,для газофазного окисления сероводорода до элементарной серы, содержащий , двуокись титана в анатазной форме, до полнительно содержит окись железа при следующем содержании компонентов, вес.%: Окись железа . 0,05-0,3 Двуокись титана Остальное Катализатор позволяет вести процес нолного окисления сероводорода в элементарную серу при содержании его в очищаемом газе, до 28 об.% в присутствии такого же количества двуокиси углерода при 250-285 С со степенью превращения сероводорода в элементарную серу 96,3-99,5% и селективностью, ра ной 97,5-100%. Максимальное превращение сероводо .рода в элементарную серу 99,5% со, 100%-ной селективностью достигается над катализатором, состоящим из смес окислов следующего состава, вес.%; Окись железа0,1 Двуокись титана Остальное при следующих параметрах процесса: Объемная скорость, ч 3000 Концентрация в газе, об.% .24,5 Концентрация СО- в газе, об.%25,0 Температура процесса, С285 1 Пример . Катализатор соста ва, вес.%: .,, 0,05; ТiO, остально готовят из четыреххлористого титана и хлорного железа. 300 г TiCI. раств ряют при непрерывном перемешивании в 300 мл соляной кислоты и туда же добавляют 0,3 г FeClj . Для осаж дения гидроокисей компонентов катали затора используют разбавленный раствор аммиака, содержащий 0,9 л в 9 л дистиллированной воды, Получен 14 . ный осадок промывают дистиллированной нодой до значения рН в промывных водах, равного 7, сушат при 120с и прокаливают при в течение 5 ч. Через катализатор полученного состава, нагретый до , пропускают следующую газовую смесь, об.%: углеводороды (, 0,0; двуокись углерода 23,5; сероводород 23,8; кислород 12,5 и азот 0,2. В результате реакции суммарная конверсия сероводорода составляет 98,3%, степень превращения в элементарную серу 96,3%, образуется 2,0% сернистого ангидрида.. Селективность процесса равна 98%. Пример 2. Катализатор.состава, вес.%: ,1; ТiO, остальное, готовят из четыреххлористого титана и хлорного железа. 300 г , растворяют при непрерывном перемешивании в 300 мл соля 1ой кислоты, добавляют 0,6 г FeCU-бН О. Гидроокиси компонентов катализатора осаждают разбавленным раствором вод-, ного аммиака (0,9 л ЫНдОН в 9 л дистиллированной воды). Полученный осадок промывают дистиллированной водой до значения рН в промывных водах, равного 7, сушат при 120 С и прокаливают при 300 С в теченр е 5 ч. Через ката.лизатор полученного состава, нагретый до 285- С, пропускают следующую газовую смесь, об.%: углеводороды (СН, Ь ) 36,4; двуокись углерода 28,0; сероводород 23,5; кислород 11,8 и азот 0,3.. В результате реакции суммарная конверсия сероводорода составляет 99,5%, степень превращения в элементарную серу 99,5%, селективность процесса 100%. Пример 3. Катализатор состава, вес.%: Fe, 0,3; TiOg остальное, готовят из четыреххлористого титана и хлорного железа. 300 г TiCl, растворяют при непрерывном перемешивании в 300 мл соляной кислоты, добавляют 0,3 г . Гидроокиси компонентов катализатора осаждают разбавленньм раствором водного аммиака (0,9 л МНдОН в 9 л дистиллированной воды). Полученный осадок промывают дистиллированной водой до значения рН в промывных водах, равного 7, сушат при 120 С и прокаливают при в течение 5ч. 582513 Через катализатор полученного состава, нагретый до , пропускают следующую газовую смесь, об.%: углеводороды (СН, C,jH, ) 38,3; двуокись углерода 24,6; сероводород 27,6;s кислород 19,3 и азот 0,2. Формула изобретения Катализатор для газофазного окисления сероводорода до элементарной серы, содержащий двуокись титана в ю анатазной форме, отличающийс я тем, что, с целью повышения ак-. тивности, он дополнительно содержит окись железа при следующем содержании компонентов, вес.%:15 16 Окись железа 0,05-0,3 Двуокись титана Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Справочник азотчика. Химия, 1967, т., 1, с. 223. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2502422/23-04, кл. В 01 21/00, 1977. 3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2635983/23-04, кл. В 01 v 21/00,1978. 4. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2576331/23-04, кл. В 01 J 21/00, 1978 (прототип).