1581689 - Способ очистки газа от сероводорода

Способ очистки газа от сероводорода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (!9) (!)!

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕЧ ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4398153/23-26 (22) 28.03.88 (46) 30.07.90. Бюл. № .28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа (72) А.Ю.Аджиев, Г,С.Горбенко, В.Ф.Потапов, Н.И.Долинская, П.И.Пак и А.И.Цыбулевский (53) 66.074.3 (088.8) (56) Патент CflIA № 3880986, кл. С О! В 17/04, 1973. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА (57) Изобретение относится к области очистки газон от сероводорода, Для

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

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

На чертеже представлена аппаратурно-технологическая схема осуществления способа.

Пример 1. Испытания проводят на лабораторной установке, состоящей из стеклянного реактора с электрообогревателем (P = 20 мм, Н = 200 мм), приемника-сероуловителя (9 40 мм, Н = 100 мм) и генератора сернистого ангидрида (P = 20 мм, Н = 80 мм). В :. качестве катализатора используют (g))5 С 01 В 17/04 В 01 0 53/36

2 увеличения степени конверсии сероводорода в серу и увеличения срока службы катализатора исходный газ, содержащий Н Б, перед смешением с, окислителем очищают от каталптических ядов и дезактиваторов одним из известных способов до концентрации

0,005-0,0001 об.7, кроме того, при наличии воды в исходном газе его очищают от воды до содержания 1,00,01 об.Х, а нри использова пп в качестве окислителя сернистого нгпдри- да его получают путем сжигания серы, которую подают на сжигание в количестве, превышающем на 0,3-10 мас.l, . стехиометрически необходимое. 1 ил., 2 табл. активированную окись алюминия марки

h,-1. Окислителем является сернистый ангидрид.

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

И1$ 10 н.,о 0,008

Каталитические яды (амины) 0,0001 углеводороды 2,0

СО Остальное

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

1581689

200

Объем загрузки катализатора, см 30

Температура в слое ка0 тализатора входа, С

Температура в слое катализатора, выхода, С 280 о

Соотношение IlzS/SO< 2,0

Объемная скорость, ч -" 1000

Пример 2. Испытания проводят на пилотной установке, состоящей из реактора и приемника серы, описанных в примере 1. В качестве катализатора используют КС-1 (на основе оксидов металлов), окислитель вЂ” воздух.

Объем загрузки катализатора 6 см . 11а

3 установку подают 465 мл/мин кислого

I газа, имеющего следующий состав,об.7,:

H S 3,0

Н О 0,008

Каталитические яды (следы аминов) 0,0001

Углеводороды 2,0

СО Остальное

Расход воздуха на окисление сос- 25 тавляет 35 мл/мин. Конверсию сероводорода рассчитывали по примеру 1.

Условия проведения опыта:

Температура реакционной смеси входа С 250

Температура реакционной смеси выхода, С 280

Объемная скорость, ч- 5000

Соотношение 11 S/О 2

Пример 3 . Аналогичным oF>â€” разом, как в примерах 1 и 2, были

Проведены эксперименты с наличием каталитических ядов в количестве:

0 005; 0 01; 0 02; 0,2 об 7., с наличием воды в количестве 0,1; 0,8; 1,0;

2,0; 5,0; 10,0 об.7.

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

B известном способе-прототипе стеПень конверсии сероводорода в серу на 1-й каталитической ступени процесса Клауса составляет 79,57..

Пример 4. Эксперимент проводят так же, как и в примере 1, но для получения сернистого ангидрида на установку подают следующие количест50 ва серы, мг/мин: 29,40 ; 30,25; 31,28;

32,82; 37, 11; 41,39. При этом количество подаваемой серы превышает стехиометрическое количество на 1, 2, 3, 5, 10, 15 об.7.. Объемное содержание паров воды 17. Продолжитель-. ность эксперимента 500 ч. Через каждые 100 ч работы катализатор отбирают на анализ на содержание сульфатионов.

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 3,0вЂ”

10,0 мас.7. от стехиометрии позволяет обеспечить максимальную степень КоН версии, Формула и з о б р е т е н и я

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, о т л ич а ю шийся 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.7.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что исходный газ предварительно очищают от влаги до содержания 1,0-0,01 об ° 7..

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с цепью снижения энергозатрат для получения сернистого ангидрида, серу подают с избы ком от стехнометрически необходимого количества, составляющего

3,0-10,0 мас.7.

1581689

Срок службы катализатора, ч

Степень конверсии, %

802 02

ПриME P

До

96-97

90-92

60-80

30-50

95-96

60-70

99-98

96-97

93-94

92-93

89-90

97-98

95-96

92-93

91-92

82-84

Т а б л и ц а 2

Избыток серы по стехиоКонверсия после

500 ч работы, % метрии, мас.%

1,0

2,0

3,0

5 0

10i0

15,0

75-80

80-85

97.-98

97-98

96-97

88-90

8,4

5-6

2-3 5

2-8,5

Содержание примесей в кислых газах

Отсутствие каталитических ядов и дезактиваторов

Наличие каталитических ядов (алканоламины и продукты их разложения), об.%

0 0001

0,005

0,01

0,02

0,2

Наличие воды (без каталитических ядов и деэактиваторов), об.%

0,008

0,1

0,8

1,0

2,0

5,0

10,0

25000-30000

23000-28000

15000-18000

8000-10000

100-300

25000-30000

22000-25000

18000-20000

16000-18000

Содержание сульфатов на катализаторе, мас.%

Таблица 1

1581689

Составитель Е.Корниенко

Редактор М.Келемеш Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шевкун

Заказ 2064 Тираж 423 Подписное.

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

Способ очистки газа от сероводорода

Патент 1581689