Катализатор для газофазного окисления сероводорода до элементарной серы

Катализатор для газофазного окисления сероводорода до элементарной серы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

((()825131

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социвпнстическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (51)М. Кл. (22)Заявлено. 13.06.79 (21) 2790665/23-04

В 01 1 21/00//

С 01 В 17/04 с присоединением заявки 1(й

Ген) дарстееннмй квинтет СССР йю делам наебретеннй к еткрмтнй (23) Приоритет—

Опубликовано 30.04,81. Бюллетень Рй 16

Дата опубликования описания 04 .05. 81 (53) УДК 66. 097..3(088.8) (72) Авторы изобретения

Т. Г. Алхазов, Ю. П. Коротаев,.А. А

И. Т. Балыбердина и P. И. Мамед (71) Заявитель Азербайджанский институт нефти и хими (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГАЗОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ

СЕРОВОДОРОДА ДО ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ

Изобретение относится к катализатору для окисления сероводорода до элементарной серы из газов кислородом и может найти применение в процессах очистки газон, содержащих до 25-..

30 об.Х сероводорода, в присутствии

S двуокиси углерода, а также для получения газовой серы.

Известны катализаторы для газофазного окисления сероводорода до эле10 ментарной серы, применяющиеся в процессах очистки газов. Так например, при содержании в газе до 0,2-0,4 об.Х сероводорода в качестве катализатора используют гидроокись железа 1.11.

При этом полной очистки газа не наблюдается.

Известен алюмотитаноокисный катализатор, содержащий двуокись титана в количестве 5-15 вес.Х и окись алюминия 85-95 вес.Х, эффективен при кон. центрации сероводорода в очищаемом газе до 3 об.X. Полнее превращение сероводорода достигается при 300 С C2) ,о

Однако селективность процесса при этом 85Х, образуется продукт глубокого окисления сероводорода — сер-. нистый ангидрид, побочный в данном процессе.

Известен также трехкомпонентный катализатор 1.31, содержащий окись алюминия, двуокись титана и окись магния, при следующем отношенич компонентов, вес.Х;

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.Х, 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, содержащий дву82513

285

3 окись титана в анатазной форме или сов!честно с 5,0-50,0 т!ес. двуокиси !!Та!!а !! ру !" и3!ье!Ой форме (4 ), Двуокись титана анатазной формы при содержании сероводорода в исходной смеси не более 3,0 об.l обеспечивает 96-100/-ное образование элементарной серы при 98-100%-ной селективности процесса. С увеличением концентрации сероводорода до 4,6-6,0 об.7 !0 селективность процесса снижается до

87,0-97,0Х.

Цель изобретения — повышение активности катализатора.

Для достижения цели катализатор 15 ,для газофазного окисления сероводоро да до элементарной серы, содержащий двуокись титана в анатазной форме, дополнительно содержит окись железа при следу!ощем содержании компонентов, 20 вес %.:

Окись железа 0,05 — 0,3

Двуокись титана Остальное

Катализатор позволяет вести процесс полного окисления сероводорода в эле- 25 ментарную серу при содержании его в очищаемом газе. до 28 об.% в присутст-. вии такого же количества двуокиси уго лероца при 250-285 C со степенью превращения сероводорода в элементарную 30 серу 96,3-99,57 и селективностью, равной 97,5 †10..

Максимальное превращение сероводорода в элементарную серу 99,5% со, 1007-ной селективностью достигается 35 над катализатором, состоящим из смеси окислов спедую!цего состава, вес.%:

Окись железа 0,1

Двуокись титана Остальное при следующих параметрах процесса: .40

Объемная скорость, ч 3000

Концентрация Н S в газе, об. 24,5

Концентрация СО в газе, об. 25,0

Температура процесса, С

Пример 1. Катализатор состава вес.7.: Ге 02, 0,05; TiО остальное, Э !

О готовят из четыреххлористого титана и хлорного железа. 300 г TiC1< растворяют при непрерывном перемешивании в 300 мл соляной кислоты и туда же добавляют 0,3 r FeC13 -6Н О. Для осаждения гидроокисей компонентов катализатора используют разбавленный раствор аммиака, содержащий 0,9 л NH@OH в 9 л дистиллированной воды. Получен1 4. ный осадок промывают дистиллированной водой до значения рН в промывных водах, равного 7, сушат при 120 С и проо каливают при 300 С в течение 5 ч.

Через катализатор полученного соО става, нагретый до 250 С, пропускают следующую газовую смесь, об. : угле-. водороды (СНд, C2H6 С Н8) 40,0; дву— окись углерода 23,5; сероводород

23,8; кислород 12,5 и азот 0,2.

В результате реакции суммарная конверсия сероводорода составляет 98,37, степень превращения в элементарную серу 96,37, образуется 2,07. сернистого ангидрида., Селективность процесса равна 987.

Пример 2. Катализатор состава, вес.%: Fe>0> 0,1; Т!О остальное, готовят из четыреххлористого титана и хлорноro железа.

300 r Т!С1, растворяют при непрерывном перемешивании в 300 мл соля goA кислоты, добавляют 0,6 r FeC1> 6Н>0.

Гидроокиси компонентов катализатора осаждают разбавленным раствором вод-. ного аммиака (0,9 л МН4,0Н в 9 л дистиллированной воды). Полученный осадок промывают дистиллированной водой до значения рН в промывных водах, раво ного 7, сушат при 120 С и прокаливают при 300 С в течен;е 5 ч. Через ката*0 лизатор полученного состава, нагретый до 28)оС, пропускают следующую газовую смесь, об.X углеводороды (СН4, С Н, CSHg) 36,4; двуокись углерода

28, О; сероводород 23,5; кислород 11,8 и азот 0,3..

В результате реакции суммарная кон версия сероводорода составляет 99,57., степень превращения в элементарную серу 99,57, селективность процесса

100Х.

Пример 3. Катализатор состава, вес.X: Fe 0 0,3; Т10 остальное, готовят из четыреххлористого титана и хлорного железа.

300 r TiCl растворяют при непрерывном перемешивании в 300 мл соляной кислоты, добавляют 0,3 r FeC13 6Н О.

Гидроокиси компонентов катализатора осаждают разбавленным раствором водного аммиака (0,9 л NH OH в 9 л дистиллированной воды). Полученный осадок промывают дистиллированной водой до значения рН в промывных водах, равно0 го 7, сушат при 120 С и прокаливают при 300 С в течение 5 ч.

8251

Через катализатор полученного состава, нагретый до 275 С, пропускают следующую газовую смесь, об. : углеводороды (СН, С Н, С Н ) 38,3; двуокись углерода 24,6; сероводород 27,6;g кислород 19,3 и азот 0,2.

Формула изобретения

Катализатор для газофазного окисления сероводорода до элементарной серы, содержащий двуокись титана в ip анатазной форме, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения активности, он дополнительно содержит окись железа при следующем содержании компонентов, вес.Е: 15

31 ь

Окись железа 0,05-0,3

Двуокись титана Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I ° Справочник аэотчика. "Химия", 1967, т.. 1, с. 223.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2502422/23-04, кл. В 01 21/00, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2635983/23-04,,.кл. В 01 3 21/00,1978.

4. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2576331/23-04, кл. В 01 J 2!/00, 1978 (прототип).

Составитель В. Теплякова

Редактор Л. Филь Техред И.Асталош КорректорВ.Б тяга

Заказ 2392/42 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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