Способ переработки сероводорода на элементарную серу

Способ переработки сероводорода на элементарную серу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРОВОДОРОДА НА ЭЛЕМЕНТАРНУЮ СЕРУ, вклю: чающий абсорбцию сероводорода из топливного газа водным раствором . сульфит бисульфита)аммония, регенерацию насыщенного абсорбента контакти- |рованием с газом, содержащим двуокись серы, с получением элементарной серы , о тличающийся тем, что, с целью повышения выхода серы и снижения расхода абсорбента абсорбцию осуществляют сначала при температуре ПО-ТбО С, a затем при 30-60 С и часть полученной серы или серусодер . жащего соединения сжигают с получением газа, содержащего двуокись серы, a честь насыщенного абсорбента испаряют в потоке газа, образующегося при сжигании исходного газа в газе, содержащем двуокись серы собразованием сульфита аммония и возвратом его на стадию с сорбции. 2, Способ по п.1, о т л и ч a ющ и и с я тем, что насыщенный абсорi бент на испарение подают в количестве 100-500 г на 1 . 3.. Способ по ПП.1 и 2, о т л и чающийся тем, что сжигание исходного газа ведут при коэффициенте расхода окислителя, равном 0,951 .1. .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

2 8 А ае ао

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СЕ ИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3233726/23-26 (22) 09.01.81 (46) 23,04.83. Бюл. И 15 (72) Н.Г.Вилесов, С,Л.Зальцман и Т.И.Грищенко (71). Институт газа AH Украинской ССР (53) 66.074.3(088.8) (56) 1..Патент CNA N 3966876, кл. 423-574, опублик. 1976.

2. Егоров Н -H; и др. Очистка от серы коксовального и-других горючих газов. м., "металлургиздат, 1960, с. 108 (прототип). (54)(57) 1 ° СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРОВОДОРОДА НА ЭЛЕМЕНТАРНУ6 СЕРУ, включающий абсорбцию сероводорода из топливного газа водным раствором .сульфит бисульфита аммония,.регенерацию насыщенного абсорбента контакти рованием с газом, содержащим двуокись серы, с получением элементарной се цр 8 01 0 53/14 // С 01 В 17/04 ры, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода серы и снижения расхода абсорбента абсорбцию ооуществляют сначала при температуре

130-160 С, а затем при 30-60 С и часть полученной серы или серусодер жащего соединения сжигают с получением газа, содержащего двуокись серы, а часть насыщенного абсорбента испаряют в потоке газа, образующегося при сжигании исходного газа в газе, содержащем двуокись серы с-образованием сульфита аммония и возвратом его на стадию абсорбции.

2. Способ no n. l, о т л и ч а юшийся тем, что насыщенный абсорбент на испарение подают в количестве

100-500 r на 1 м газа. з

3. Способ по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что сжигайие .исходного газа ведут при коэффициен" те расхода окислителя, равном 0,95"

В

1,1.

1012958

Изобретение относится к абсорбционной очистке газов и может быть использовано при очистке коксоваль-: ного, сланцевого и других горючих газов от сероводорода. 5

Известен способ очистки коксовального газа от сероводорода, в котором газ, содержащий сероводород, промывают щелочным раствором солей антрахинона и сульфокислоты, включающим пятивалентный ванадий 11). . Недостатком способа является ис- пользование и большой расход дорого . стоящих. реагентов: щелочи, ванадия, солей антрахинона:и сульфокислоты, а также потери сорбентов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки коксовального газа от сероводорода, в котором 20 гаэ, содержащий сероводород, промывают раствором сульфит бисульфита аммония, подогретым до 60 С.

При этом частично поглощается сероводород с образованием, преиму" 25 щественно, тиосульфита аммония. Далее оставшийся газ нагревают до 320-350 С, добавляют 6-8 об.4 воздуха и подвергают остаточный сероводород контактному окислению до 50®, В качестве з катализатора применяют никель, активированный ванадием, свинцом,или молибденом. После этого газ охлаждают до 140-160 С и сорбируют из него сернистый ангидрид раствором сульфита

35 аммония. Нагревшийся при . этом раствор затем охлаждают. Часть раствора сульфит бисульфита аммония подают на предварительную промывку газа, а часть выдерживают при 130-160 С и .давлении 3-4 атм. При этом все аммонитные соединения окисляются до суль" фата аммония и серы. Сульфат аммония выделяют упариванием и кристаллизацией, а серу сжигают. для получения

45 S0@ или отстаивают, или сливают 1 2).

Недостатками известногоспособа яв" ляются его многостадийность, нецикличность и относительно высокая энергоемкость, что связано с необходймостbe упаривать часть рабочего

50 раствора.

Целью изобретения является повышение выхода серы и снижение расхода абсорбента.

Поставленная цель достигается способом переработки сероводорода на элементарную серу, включающим абсорбцию сероводорода из топливного газа водным раствором сульфит бисульфита аммония, регенерацию насыщенного абсорбента контактированием с газом, содержащим двуокись серы, с получением элементарной серы, в котором абсорбцию осуществляют сначала при 130-160 С, а затем при 30-60ОС и часть полученной серы или серусодержащего соединения сжигают с получением газа, содержащего двуокись серы, а часть насыщенного абсорбента испаряют в потоке газа, образующегося при сжигании исходного газа в газе, содержащем двуокись серы с образованием сульфита аммония и возвратом его на стадию абсорбций.

Насыщенный абсорбент на испарение

Ъ подают в количестве 100"500 г на 1 м газа.

Сжигание исходного газа ведут при коэффициенте расхода окислителя, равном 0,95-1,1. .Способ осуществляют следующим образом.

Исходный газ промывают сульфит бисульфитным раствором аммония в скруббере при 130-160 С. При этом сероводород взаимодействует с би- сульфитом аммония с образованием элементарной серы и сульфита ° Серу отстаивают и выводят в виде плава, а газ охлаждают в холодильнике и промывают свежим раствором сульфит бисульфита аммония в скруббере при 30-60оС. При этих условиях оста. точный сероводород сорбируется с образованием, преимущественно, тиосульфита аммония. Образовавшийся о тиосульфит в скруббере при 130-160 С взаимодействует с бисульфитом с o6разованием серы и сульфита, при этом увеличивается выход элементарной серы. Раствор иэ скруббера, содержащий преимущественно сульфит, переливается в емкость, откуда он циркулирует через скруббер и холодильник, и насыщается сернйстым ангидридом с образованием бисульфита.

Гаэ, содержащий сернистый ангидрид, образуется при сжигании серы в печке, охлаждается в испарительном скруббере и поступает на сорбцию. Для того, чтобы избежать накапливания сульфата в растворе и потерь поглотительного материала за счет образования сульфата, в печной газ в количестве, соответствующем o(. =

= 0,95- 1,1 по отношению к содержанию

3 1012958 кислорода в печном газе, образующем- - ние сульфат"иона в абсорбционном

I ся после сжигания серы, а в получен- растворе при многократно повторяю.ном горячем газе - в испарительном щихся циклах сорбции - регенерации скруббере, распыливают часть абсорб- не увеличивается, оставаясь нв ционного раствора из скруббера. В ис- > уровне 1,5-23 по отношению к сумпарительном скруббере при температуре ме КНу. испарения и отсутствии кислорода в Пример 2. При условиях приобразующейся слабо восстановитель- мера 1 г оглснцение на предварительной ной газовой среде сульфат восстанав- промывке осуществляют при 160 С, ливается до сульфита. Испарившийся щ а на окончательной - при 6(PC. Часть

° раствор конденсируется и возвращает абсорбционного раствора s количестве. ся в процесс. 500 мл на 1800 íîðì.л газа,, отбирают

Пример 1. Газ следующего. и испаряют в потоке бескислороднога состава,3: СО 20; H 40; H S 10; газа, который получают сжиганием исостальное - пар, СО и N предвари-- y ходного газа с коэффициентом избйтка тельно промывают 203-ным (в перес- кислорода, равным 0,95 по отношению к чете на NH+OH) раствором сульфит остаточному кислороду в газе, образобисульфита аммония, поступающим с вавшемся после сжигания серы. Общая окончательной промывки, под давле- степень очистки газов от серы сос" нием 1,5 ати и температуре 130оС. >в тавляет 983..Количество сульфата в

Затем газ охлаждают в обратном вод- абсорбционном растворе остается на ном холодильнике и окончательно про- уровне 23 к сумме ЙН3. мывают при 30 С свежим раствором

О

Количество абсорбента, подаваемосульфит бисульфита аммония. го,на испарение, регламентируется

Общая степень очистки газа от серы 23 теплоемкостью горячих печных газов. составляет 98-993 т.е. в очищенном Состав газа после испарения соотгазе содержится порядка 0,1-0,23 се- ветствует составу .печных газов плюс ры, преимущественно в виде H

ЯО в пропорции, близкой 1:1. Отмы- продукты разложения солей, содержаваемую из газа серу скапливают-íà 36 щихся в абсорбенте. предварительной промывке в виде Так как в абсорбенте всегда приплава и отделяют д ют декантированием. сутетвуют политионаты и тиосульфаты, Отработавший раствор подают на по- в продуктах разложения солеи и в паглощение сернистого газа, который рогазовой смеси после испарения получают сжиганием серы в воздухе всегда присутствует элемента на

3$ р я с последующим сжиганием части ис- . сера. Благодаря наличию элементарходного газа.в образующемся печном. ной серы и высокой температуое гагазе с коэффициентом избытка кисло- зов после испарения (400-600 С У

t рода g(. 1,1 по отношению к оста- которая в свою очередь обусловлеточному кислороду в газе после сжи46 на теплосодержанием печных г зо гания серы. Регенеративный раствор и количеством испаряемого абсор возвращают в цикл поглощения, часть бента, часть аммония окислившаяся а сорбционного раствора в количест- до сульфата, восстанавливается до б

Ф ве 100 мл íà 1000 норм.л газа от- - сульфита В этом и зак та. этом и заключается главбирают и испаряют, пропуская его ная операция регенерации регенерации окисливше- вместе с бескислородным сер истым гося поглотительного ма поглотительного материала, кото.газом через реактор, заполненный рая обеспечивает уменьш еспечивает уменьшение потерь

;инертной насадкой (молотый кварц) поглотителя (NH ) . далее сернистые помещенной в электропечи и находя- соединения из печных газ б— и из печных газов сорбищейся при 450 C. Парогазовую смесь руются рабочим раствор а очим раствором и возвраиз реактора направляют в колонну щаются в цикл. сорбции, где испаренный раствор коня того, что ы получить поток денсируется, после чего его возвра . необходимого сернистого сернистого газа сжигащают в цикл поглощения. Содержание ется серосодержацее сыр я серосодержацее сырье, например сульфит-иона в растворе, подаваемом. сера. Сжечь серу и другие ечь серу и другие серосодерна испарение, составляет в среднем 33 жащие продукты можно то кты можно только при зна1,5-23 по отношению к сумме 1 Н3 чительном избытке кислоро ( тке кислорода (воздуха р

В парогазовой смеси после испаре поэтому сернистый газ .со ; б у сернистый газ .содержит избыния сульфат-ион отсутствует. Содержа точный кислород, т.е. имеет окислиМ

Составитель Е.Корниенко

Редактор Н.Рогулич Техред М.Гергель Корректор С.Шекмар

Заказ 2840/8 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S 10129 тельный характер. Такой газ не может использоваться на,, стадии восстановления (регенерации ) сульфата до сульфита. Для того, чтобы поток сернистых газов имел общий восстановительный характер, в нем сжигают ис" модный газ в количестве, соответствующем с * 0,95-1,1 по отношению к остаточному кислороду, содержащемуся в сернистом rase. При больших значениях в газе остается кислород, который в дальнейшем окисляет серу, выделяющуюся при разложении политио" натов. При этом не происходит восстановление сульфата до .сульфита. 1з

Предварительную промывку газа осуществляют при 130"160©С.. Эти темпе-. ратурш лимитируются, с одной ctopoны, температурой плавления серы, а с другой стороны - увеличением вяэ- 20 кости и потерей текучести серного плеве при более высоких температурах. Предварительную промывку ведут. раствором, полученным на стадии окончательной промывки. Оконча- 2З тельную промывку ведут свежим (регенерированным) сульфит бисульфитным

58 6 раствором при 30-60 С, Эти температуры лимитируются необходимой глубиной сорбции и необходимой скоростью сорб" ции. При температуре ниже 30 С уменьо шается скорость сорбции, что приводит к снижению степени очистки .газа, а при температуре выше 60 С уменьшается степень поглощения, т.е. сорбционная емкость раствора, что также приводит к снижению степени очистки. газа.

Таким образом,. преимуществами предлагаемого способа являются его цикличность, отсутствие потерь химических реагентов, высокая степень очистки газов, получение всей серы, выводимой из газа, в элементарной форме и относительно малая энергоемкость. По .предлагаемому способу дополнительные расходы на аммиак и упаривание растворов отсутствуют.

Таким образом, без учета реализации конечных продуктов зкономия при осуществлении предлагаемого способа составит 8,8 руб. на 1000 м очи щаемого газа.