DE1000130B - Process for removing free oxygen from free hydrogen, including hydrogen sulfide and other gases containing sulfur and / or hydrogen compounds - Google Patents

Process for removing free oxygen from free hydrogen, including hydrogen sulfide and other gases containing sulfur and / or hydrogen compounds

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DE1000130B DES26182A DES0026182A DE1000130B DE 1000130 B DE1000130 B DE 1000130B DE S26182 A DES26182 A DE S26182A DE S0026182 A DES0026182 A DE S0026182A DE 1000130 B DE1000130 B DE 1000130B
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide

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Description

Verfahren zur Entfernung von freiem Sauerstoff aus freien Wasserstoff, auch Schwefelwasserstoff und andere Schwefel- und/oder Wasserstoffverbindungen enthaltenden Gasen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung von freiem Sauerstoff aus freien Wasserstoff enthaltenden Gasen auf katalytischem Wege. Hierbei wird ein Katalysator verwendet, der die Reaktion 2 H2 + 02 = 2 H2 0 und wenigstens in praktisch sauerstofffreien Gasen die Reaktion 2 H2 + S2 = 2 H2 S beschleunigt und der gegen Schwef elwasserstoff und gegebenenfalls auch andere Schwefel- und bzw. oder Wasserstoffverbindungen wie Kohlenwasserstoffe und Merkaptane widerstandsfähig und sogar bei Gehalten von Sauerstoff von o,5 bis 2% oder mehr wirksam ist.Process for removing free oxygen from free hydrogen, including hydrogen sulfide and other gases containing sulfur and / or hydrogen compounds. The invention relates to a process for removing free oxygen from gases containing free hydrogen by a catalytic route. A catalyst is used here which accelerates the reaction 2 H2 + 02 = 2 H2 0 and at least in practically oxygen-free gases the reaction 2 H2 + S2 = 2 H2 S and which reacts against hydrogen hydrogen and possibly other sulfur and / or hydrogen compounds like hydrocarbons and mercaptans, it is resistant and even effective at oxygen levels of 0.5 to 2% or more.

Bekanntlich stört das Vorhandensein von freiem Sauerstoff insbesondere in solchen Industriegasen, die Schwefelwasserstoff enthalten, weil der Sauerstoff die Rohrleitungen und die sonstigen Anlagen stark korrodiert. Wenn der Schwefelwasserstoff im Wege eines Absorptionsprozesses aus dem Gase entfernt werden soll, so kommt nozh hinzu, daß der Sauerstoff einen hohen Alkaliverbrauch und die rasche Zerstörung der verwendeten Waschflüssigkeit bedingt. Bekannte Methoden zum Unschädlichmachen des Sauerstoffes in solchen Gasen, die beispielsweise auf Absorption oder Umsetzung mit einem sauerstoffbindenden Reagens beruhen, sind kostspielig. Üb- liche katalytische Verfahren zum Binden des Sauerstoffes können bei solchen Gasen nicht verwendet werden, da die üblichen Katalysatoren, wie Ni, Pt und Pd, durch Schwefelwasserstoff vergiftet werden.It is known that the presence of free oxygen is a problem in particular in industrial gases which contain hydrogen sulfide, because the oxygen severely corrodes the pipelines and other systems. If the hydrogen sulfide is to be removed from the gases by means of an absorption process, there is also the fact that the oxygen causes a high consumption of alkali and the rapid destruction of the scrubbing liquid used. Known methods for rendering the oxygen in such gases harmless, which are based, for example, on absorption or reaction with an oxygen-binding reagent, are expensive. Customary catalytic processes for binding the oxygen cannot be used with such gases, since the customary catalysts, such as Ni, Pt and Pd, are poisoned by hydrogen sulfide.

Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch behoben, daß die Sauerstoff und Wasserstoff und gegebenenfalls Wasserstoff- oder Schwefelverbindungen, wie z. B. Schwefelwasserstoff, enthaltenden Gase bei einer 45o' nicht erreichenden Temperatur mit einer Katalysatormasse in Berührung gebracht werden, die als Katalysatorbestandteil Molybdän und bzw. oder Wolfram in Sulfid- und bzw. oder Oxydform, als Promotorbestandteil Eisen, Uran, Kobalt, Nickel, Chrom und bzw. oder Vanadin in Sulfid-und bzw. oder Oxydform und als Trägerbestandteil Aluminiumoxyd, Silicagel, synthetisches oder natürliches Aluminiumsilikat und bzw. oder Magnesiumoxyd enthält. Vorzugsweise besteht die Katalysatormasse zum größten Teil aus dem Trägerbestandteil, und die Mengen der Katalysator- und Promotorbestandteile sind derselben Größenordnung.According to the invention, these difficulties are overcome by that the oxygen and hydrogen and optionally hydrogen or sulfur compounds, such as B. hydrogen sulfide containing gases at a 45o 'not reaching Temperature are brought into contact with a catalyst mass, which is used as a catalyst component Molybdenum and / or tungsten in sulfide and / or oxide form as a promoter component Iron, uranium, cobalt, nickel, chromium and / or vanadium in sulphide and / or or Oxide form and as a carrier component aluminum oxide, silica gel, synthetic or contains natural aluminum silicate and / or magnesium oxide. Preferably there is the catalyst mass for the most part from the support component, and the amounts the catalyst and promoter components are of the same order of magnitude.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sei zunächst der wahrscheinliche Reaktionsmechanismus erläutert: Wenn der Sauerstoff mit der frisch reduzierten Katalysatormasse in Berührung kommt, reagiert er so lang,- an deren Oberfläche lebhaft und mit intensiver Wärmeentwicklung, bis ein Gleichgewicht zwischen Sauerstoff in der Gasphase und Sauerstoff an der Katalysatoroberfläche erreicht ist. Die katalytische Reaktion zwischen Sauerstoff und Wasserstoff schreitet mit gemäßigter Geschwindigkeit fort, die von der Konzentration des Sauerstoffes unabhängig ist, sofern letztere etwa o,:251/o überschreitet. Wenn deshalb in einer Katalysatorkammer, die je einen Ein-und Auslaß für das Gas an jedem Ende aufweist, der Sauerstoffgehalt plötzlich steigt, so erhöht sich die Reaktionsgeschwindigkeit in den ersten Teilen der Reaktionskammer nicht, aber Sauerstoff tritt mit dem vollständig reduzierten Katalysator in den letzten Kammerteilen in Berührung und reagiert an diesem Katalysator mit sehr großer Geschwindigkeit, - wodurch für den Katalysator ein schädlicher Temperaturanstieg hervorgerufen wird, falls der letztere nicht beherrscht wird.For a better understanding of the invention, the probable reaction mechanism should first be explained: When the oxygen comes into contact with the freshly reduced catalyst mass, it reacts so long - on the surface of the catalyst, vigorously and with intensive heat development, until an equilibrium between oxygen in the gas phase and oxygen is achieved the catalyst surface is reached. The catalytic reaction between oxygen and hydrogen proceeds at a moderate rate, which is independent of the concentration of oxygen, provided that the latter exceeds about 0.1: 251 / o. Therefore, when in a catalyst chamber, each having an input and outlet for the gas at each end, the oxygen content increases suddenly, so the reaction rate is not increased in the first parts of the reaction chamber, but oxygen interacts with the fully reduced catalyst in the last Chamber parts in contact and reacts on this catalyst with very high speed, - whereby a harmful temperature rise is caused for the catalyst if the latter is not controlled.

Beim Verfahren nach der Erfindung wird die Temperatursteigerung durch das Zusammenwirken zwischen Katalysator, Promotor und Träger mit Rücksicht auf physikalisch-chemische Aktivität und quantitative Verteilung beherrscht, und die Katalysatormasse erhält eine große thermische Stabilität. Die Temperatur kann ferner durch Einstellen des Sauerstoffgehaltes des Gases geregelt werden, und zwar durch geeignete Verdünnung z. B. mit Dampf, Ab- gasen oder Kreislaufgasen.In the process according to the invention, the increase in temperature is controlled by the interaction between catalyst, promoter and support with regard to physico-chemical activity and quantitative distribution, and the catalyst mass is given great thermal stability. The temperature can also be controlled by adjusting the oxygen content of the gas, namely by suitable dilution z. B. with steam, exhaust gases or cycle gases.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird im behandelten Gas Wasserstoff durch Sauerstoff zu Wasser oxydiert, und sofern Schwefelwasserstoff anwesend ist, wird auch dieser oxydiert unter Rückbildung von Wasser und Schwcfel, Elementarer, vom Gas mitgenommener Schwefel könnte sich leicht in den Wärmeaustanschern, Kühlern usw. absetzen und schließlich die Apparatur verstopfen. Gemäß der Erfindung wirkt jedoch der Katalysator auch als Beschleuniger zur Hydrierung des Schwefels unter Bildung von Schwefelwasserstoff. Diese Reaktion findet in den letzten Teilen der Reaktionskammer statt.In the method according to the invention, hydrogen becomes in the treated gas oxidized to water by oxygen, and if hydrogen sulfide is present, this is also oxidized with regression of water and sulfur, Elemental sulfur carried along by the gas could easily get stuck in the heat exchangers, Put down coolers etc. and finally clog the apparatus. According to the invention however, the catalyst also acts as an accelerator for the hydrogenation of the sulfur with the formation of hydrogen sulfide. This reaction takes place in the latter parts the reaction chamber instead.

Die mit der Katalysatormasse zu behandelnde Gasmenge beträgt zweckmäßig ioo bis 2ooo, vorzugsweise 6oo bis i8oo 1 je kg Katalysator und Stunde, wobei die genaue Menge von der Gastemperatur, dem Gehalt von Sauerstoff, Wasserstoff und gegebenenfalls Schwefelwasserstoff sowie dem Alter des Katalysators abhängig ist.The amount of gas to be treated with the catalyst mass is expediently 100 to 2,000, preferably 600 to 1800, per kg of catalyst and hour, the exact amount depending on the gas temperature, the content of oxygen, hydrogen and optionally hydrogen sulfide and the age of the catalyst.

Die Erfindung läßt sich nicht nur im industriellen Maßstabe, sondern auch zur gasanalytischen Bestimmung von Sauerstoff anwenden.The invention can be used not only on an industrial scale, but can also be used for gas analysis of oxygen.

Eine für die Zwecke der Erfindung geeignete Katalysatorrnasse kann auf verschiedenen Wegen hergestellt werden. Beispielsweise können Aluminiumnitratlösung, Ammoniummolybdatlösung und Kobaltnitratlösung miteinander umgesetzt werden, wobei unter Zusatz konzentrierten Ammoniaks ein Niederschlag entsteht, der nach Auswaschen und Trocknen in üblicher Weise geformt und bei etwa 3oo> kalziniert werden kann. Aktivierung erfolgt unmittelbar im Reaktionsgefäß durch überleiten von Wasserstoff oder wasserstoffhaltigem Gas bei ioo bis 45o'. Statt ,der Arnrnonitimmolybdatlösung kommt gegebenenfalls eine Natriumwo#lframatlösung zur Verwendung. Ebenso kann die Kobaltnitratlösung ganz oder teilweise durch eine Lösung von Urannitrat, Eisennitrat oder eine Chromsalzlösung ersetzt werden.A catalyst composition suitable for the purposes of the invention can can be produced in different ways. For example, aluminum nitrate solution, Ammonium molybdate solution and cobalt nitrate solution are reacted with one another, wherein with the addition of concentrated ammonia, a precipitate is formed, which after washing out and drying can be shaped in a conventional manner and calcined at about 300>. Activation takes place directly in the reaction vessel by passing hydrogen over it or hydrogen-containing gas at 100 to 45o '. Instead, the ammonite molybdate solution If necessary, a sodium wolframate solution is used. The Cobalt nitrate solution in whole or in part with a solution of uranium nitrate, iron nitrate or a chromium salt solution can be replaced.

Der mit Wasserstoff reduzierte Katalysator ist so aktiv, daß er sich leicht an der Luft entzünden kann, gegebenenfalls kann er noch durch Überleiten von Schwefelwasserstoff oder Schwefelwasserstoff enthaltendem Gas zusätzlich aktiviert werden, doch ist auch der so gewonnene Katalysator pyrophor.The catalyst reduced with hydrogen is so active that it becomes can easily ignite in the air, if necessary it can still be caused by passing over it additionally activated by hydrogen sulphide or gas containing hydrogen sulphide but the catalyst obtained in this way is also pyrophoric.

In der Zeichnung ist die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung beispielsweise erläutert. Fig. i zeigt schematisch eine Anlage zum Abbinden von Sauerstoff in Industriegasen, Fig. 2 einen Schnitt durch eine Katalysatorkammer. Bei der Anordnung gemäß Fig. i tritt das Gas durch die Leitung i ein und wird im Wärmeaustauscher 2 durch die aus dem Reaktor abziehenden Gase vorgewärmt. Hiernach wird das Gas im dampferhitzten Wärmeaustauscher 3 auf ioo bis 175' erhitzt. Bei hohen (i"/o, übersteigenden) Sauerstoffgehalten kann dieser Wärmeaustauscher entbehrt werden. Bei sehr niedrigen Sauerstoffgehalten und großen Gasmengen kann der Wärmeaustauscher 3 mit Vorteil gegen einen gasbeheizten Erhitzer ausgetauscht werden. Das Gas wird dann durch eines der Ventile 4a, 41, bzw. 4, in eines der Reaktionsgefäße 5" 5b und 5, geleitet. Es ist möglich, anstatt drei Re-aktionsgefäßen nur zwei solche Gefäße anzuwenden. Ihre Konstruktion geht aus Fig. 2 hervor.In the drawing, the implementation of the method according to the invention is explained, for example. Fig. I shows schematically a system for binding oxygen in industrial gases, Fig. 2 shows a section through a catalyst chamber. In the arrangement according to FIG. I, the gas enters through line i and is preheated in heat exchanger 2 by the gases withdrawn from the reactor. The gas is then heated in the steam-heated heat exchanger 3 to 100 to 175 '. In the case of high (i "/ o, exceeding) oxygen contents, this heat exchanger can be dispensed with. In the case of very low oxygen contents and large amounts of gas, the heat exchanger 3 can advantageously be exchanged for a gas-heated heater . 4, into one of the reaction vessels 5 "5b and 5, passed . It is possible to use only two such vessels instead of three reaction vessels. Their construction is shown in FIG.

Ein zylindrisches Gefäß 6 ist an beiden Enden mit Zu- bzw. Ableitungsstutzen 7 und 8 sowie mit öffnungen 9 und io zum Einlegen und Herausnehmen von Katalysatortnasse versehen. Am Boden ist ein grobniaschiges Traggitter ii eingelegt. Auf dem Gitter liegt eine Schicht keramischer Füllkörper 12, beispielsweise Raschigringe, die in der unteren Lage grob und nach oben immer feiner sind. Auf dieser Schicht liegt die Katalysatormasse 13 und darüber noch eine Schutzschicht 14 aus keramischem Material. Das ganze Gefäß ist mit einer Isolation 15 versehen.A cylindrical vessel 6 is provided at both ends with inlet and outlet nozzles 7 and 8 and with openings 9 and 10 for inserting and removing catalyst liquid. A coarse-meshed support grid ii is inserted on the floor. A layer of ceramic fillers 12, for example Raschig rings, which are coarse in the lower layer and increasingly finer towards the top, lies on the grid. The catalyst mass 13 lies on this layer and, above it, a protective layer 14 made of ceramic material. The entire vessel is provided with an insulation 15.

Es fehlen also Einrichtungen zur Ableitung der entstandenen Reaktionswärinc, und die Temperatur des Gases steigt auf ihrem Wege durch den Reaktor. Die Reaktion ist bereits bei Luftdruck vollständig, die Erfindung ist jedoch nicht hierauf begrenzt, sondern kann auch bei anderen Drücken verwendet werden. Das durch die Leitung i eintretende Gas kann beispielsweise bereits einen gewissen Überdruck haben, oder es kann aus wärmetechnischen Gründen als zweckmäßig gefunden werden, das Gas vor dem Eintritt in die Wärmeaustauscher 2 und 3 zu verdichten. Eine Drucksteigerung hat außerdem den Vorteil, daß die Reaktionsgefäße 5", 5b usw. kleiner gewählt werden können.There are therefore no facilities for dissipating the heat of reaction produced, and the temperature of the gas rises on its way through the reactor. The reaction is already complete at atmospheric pressure, but the invention is not limited to this, but can also be used at other pressures. The gas entering through line i can, for example, already have a certain overpressure, or it can be found expedient for thermal reasons to compress the gas before entering the heat exchangers 2 and 3. An increase in pressure also has the advantage that the reaction vessels 5 ″, 5b , etc. can be selected to be smaller.

Das sauerstofffreie Gas tritt durch ein Ventil 16", 16b oder 16, in den Wärmeaustauscher:2 ein und wird durch die Leitung 17 abgeführt. Wenn das Gas, wie dies beinahe immer der Fall ist, Kohlenwasserstoffe enthält, so wird der Katalysator durch Ablagerung von Kohlenstoff und bzw. oder Polymerisationsprodukten inaktiviert. Dies zeigt sich dadurch, daß das austretende Gas nicht mehr sauerstofffrei ist. Die Regenerierung des Katalysators erfolgt auf folgende Weise: Der Reaktor, z. B. 5", wird durch Schließen der Ventile 4a und 16, abgestellt. Die Ventile 4" 31" 4b und 16b werden geöffnet, so daß das Gas in Reihe durch die Reaktoren5, und 5b geleitet wird. Durch die Leitung 18 wird ein Schutzgas, beispielsweise Stickstoff, Rauchgas oder Wasserdampf, über das Ventil ig" eingeleitet, um aus dem Reaktor 5" jedes Brenngas auszutreiben. Dieses Gasgemisch kann dann durch das Ventil 16a abgezogen und mit dem Brenngas vereinigt oder, wenn die Verdünnung mit Stickstoff unerwünscht ist, durch ein Venti12o, und die Leitung:2i zu einem nicht gezeigten Schornstein geleitet werden. Wenn somit jedes Brenngas ausgetrieben worden ist, wird durch die Leitung22 mittels eines Ventilators 23 Luft eingeführt und durch die Leitung24 zu einer Brennkammer25 geleitet, in die eine kleine Menge Gas durch die Leitung:26 eingeführt und ineinem Brenner 27 verbrannt wird. Die Menge des Gases wird so eingestellt, daß das durch die Rohrleitung 28 abgehende Luft-Raucligas-Gernisch eine Temperatur von 3oo bis 350' erhält. Es gelangt durch das Ventil ig" zu der Reaktionskammer 5., wo die Luft die vorhandenen kohlenstoffhaltigen Niederschläge verbrennt. Die Rauchgase werden durch das Ventil 2o, und die Leitung:2i zum Schornstein abgeleitet. Die Temperatur des Reaktionsgefäßes 5a wird zwischen 300 und 550' gehalten, indem Schutzgas durch die Leitung 18 zugeführt wird und die Sauerstoffkonzentration in der Verbrennungsluft sinkt. Nachdem die Verbrennung in Gang gesetzt worden ist, kann die Schutzgaszufuhr durch die Leitungi8 unterbrochen und Rauchgas durch das Ventil29 mitgenommen und über eine Leitung30 zum Ventilator 23 zurückgeführt werden. Gegen Ende der Verbrennungsperiode wird die Rauchgasrückführung allmählich verringert und zum Schluß mit reiner Luft gebrannt. , Wenn die Verbrennung beendigt ist, was sich dadurch anzeigt, daß das Rauchgas frei von Kohlensäure ist, wird die Luft abgesperrt, das Reaktionsgefäß 5" reingeblasen und mit Schutzgas aus der Leitung 18 gekühlt. Das Gas kann nun durch das Ventil 4a in den Reaktor 5" eingeführt werden.The oxygen-free gas enters the heat exchanger: 2 through a valve 16 ", 16b or 16 and is discharged through line 17. If the gas contains hydrocarbons, as is almost always the case, the catalyst becomes by deposition of Carbon and / or polymerization products are inactivated. This is shown by the fact that the exiting gas is no longer free of oxygen. The catalyst is regenerated in the following way: The reactor, e.g. 5 ", is closed by closing valves 4a and 16, switched off. The valves 4 "31" 4b and 16b are opened so that the gas is passed in series through the reactors 5 and 5b . A protective gas, for example nitrogen, flue gas or water vapor, is introduced through the line 18 via the valve ig ″ in order to expel any fuel gas from the reactor 5 ″. This gas mixture can then be drawn off through the valve 16a and combined with the fuel gas or, if the dilution with nitrogen is undesirable, it can be passed through a venti12o and line: 2i to a chimney (not shown). Thus, when each fuel gas has been expelled, air is introduced through line 22 by means of a fan 23 and sent through line 24 to a combustion chamber 25, into which a small amount of gas is introduced through line: 26 and burned in a burner 27 . The amount of gas is adjusted so that the air-Raucligas-Gernisch leaving through the pipe 28 has a temperature of 300 to 350 ' . It passes through the valve ig "to the reaction chamber 5, where the air burns the carbonaceous precipitates present. The flue gases are discharged through the valve 2o and the line: 2i to the chimney. The temperature of the reaction vessel 5a is between 300 and 550 ' by supplying protective gas through line 18 and reducing the oxygen concentration in the combustion air. After the combustion has been started, the protective gas supply through line i8 can be interrupted and flue gas can be taken through valve 29 and returned to fan 23 via line 30. towards the end of the period of combustion, the flue gas recirculation is gradually reduced and calcined finally with pure air. When the combustion is finished, what is thereby indicating that the flue gas is free of carbon dioxide, the air is shut off, the reaction vessel 5 purely blown "and with a protective gas cooled from line 18. The gas can now be introduced into the reactor 5 ″ through the valve 4a.

Die Ventile 16" und :2o" sind gesperrt, und gleichzeitig werden Ventile 3 1" und 32, geöffnet, wobei das Gas aus dem Reaktor 5" zum Reaktor 5, geleitet wird. Zum Schluß wird das Ventil 4, abgesperrt. Nun erfolgt gleichzeitig Reduktion und Sulfidierung des reingebrannten Katalysators im Reaktor 5", während der Sauerstoff in der Hauptsache im Reaktor 5, und ein Rückstand davon im Reaktor Sb gebunden wird. Nachdem der Katalysator im Reaktor 5" vollständig reduziert und sulfidiert worden ist, beginnt die Entfernung von freiem Sauerstoff auch in diesem.The valves 16 ″ and: 2o ″ are blocked, and at the same time valves 3 1 ″ and 32 ″ are opened, with the gas from the reactor 5 ″ being conducted to the reactor 5 . Finally, the valve 4 is shut off. Reduction and sulphidation of the pure catalyst in reactor 5 ″ now take place at the same time, while the oxygen is mainly bound in reactor 5 and a residue thereof is bound in reactor Sb Removal of free oxygen in this too.

Beider Verwendung von drei Reaktoren, kann folgendes Schema angewendet werden: Es sei angenommen, daß der Reaktor 5" neugebrannt, der Reaktor 5b soeben reduziert und sulfidiert und der Reaktor 5, nahezu verbraucht ist. Das Gas wird in der Reihenfolge 5a-5c-5b geführt. Wenn das aus dem Reaktor 5, stammende Gas freien Sauerstoff zu enthalten beginnt, so wird derselbe im Reaktor 5b beseitigt, so daß das Produkt bei vollständig-er Ausnutzung der Katalysatorkapazität stets frei von ungebundenem Sauerstoff sein wird. Das Gas wird nun durch die Reaktoren 5"-5b geleitet, während der Reaktor 5, reingebrannt wird, wonach das Gas in der Reihenfolge 5C5V5a geleitet wird usw.When using three reactors, the following scheme can be used: Assume that reactor 5 "has been reburned, reactor 5b has just been reduced and sulphided, and reactor 5, has almost been used up. The gas is in the order 5a-5c-5b When the gas from reactor 5 begins to contain free oxygen, it is eliminated in reactor 5b so that the product will always be free of unbound oxygen if the catalyst capacity is fully utilized Reactors 5 "-5b are passed, while reactor 5, is burned in, after which the gas is passed in the order 5C5V5a etc.

Ein ähnliches Schema kann bei der Anwendung von nur zwei Reaktoren verwendet werden: Es sei angenommen, daß der Reaktor 5" neugebrannt ist. Das Gas wird zunächst durch den Reaktor 5b geleitet, wobei der Sauerstoff gebunden wird, und sonach durch den Reaktor 5", wo die Reduktion und die Sulfidierung vor sich gehen. Sobald diese abgeschlossen sind, kann der Reaktor 5b ausgeschaltet und reingebrannt werden. Eine Anlage mit zwei Reaktoren ist einfacher, dagegen erhält man mit drei oder mehreren kleineren Reaktoren einen gleichmäßigeren Betrieb.A similar scheme can be used when using only two reactors: Assume that the reactor 5 "is reburned. The gas is first passed through the reactor 5b, binding the oxygen, and then through the reactor 5", where the reduction and sulfidation are going on. As soon as these have been completed, the reactor 5b can be switched off and burned in. A system with two reactors is simpler, but with three or more smaller reactors you get more uniform operation.

Wenn das eintretende Gas Kohlensäure in nicht vernachlässigbarer Menge enthält, welche beim Passieren des Reaktors nicht zersetzt werden darf, sollte die Arbeitstemperatur 25o' nicht überschreiten.When the incoming gas is carbonated in a non-negligible amount contains, which must not be decomposed when passing through the reactor, should the Do not exceed the working temperature of 25o '.

Claims (1)

PATENTANSPRECHE: i. Verfahren zur Entfernung von freiem Sauerstoff aus freien Wasserstoff enthaltenden Gasen, insbesondere solchen, die auch Schwefelwasserstoff und gegebenenfalls außerdem andere Schwefel- und bzw. oder Wasserstoffverbindungen, wie Merkaptane oder Kohlenwasserstoffe, enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase mit einer Katalysatormasse in Berührung gebracht werden, die als Katalysatorbestandteil Molybdän und bzw. oder Wolfram in Sulfid- und bzw. oder Oxydforrn, als Promotorbestandteil Eisen, Uran, Kobalt, Nickel, Chrom und bzw. oder Vanadin in Sulfid- und bzw. oder Oxydform und als Trägerbestandteil Aluminiumoxyd, Silicagel, synthetisches oder natürliches Aluminiumsilikat und bzw. oder Magnesiumoxyd enthält, wobei die Temperatur der Gase und vorzugsweise der Katalysatormasse unter 450' gehalten wird. :2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatormasse zum größten Teil aus dem Trägerbestandteil besteht und die Mengen der Katalysator- und Promotorbestandteile derselben Größenordnung sind. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Katalysatormasse die Metalle des Katalysatorbestandteiles sowie des Promotorbestandteiles und das positive Element des Trägerbestandteiles in einem Atomverhältnis von der Größenordnung = i : i : io, vorzugsweise von 0,5 bis 1,5 : o,5 bis 1,5 : io stehen. ,4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion der Gase adiabatisch verlaufen läßt. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an freiem Wasserstoff derart in den Gasen eingestellt wird, daß er zur Bindung des freien Sauerstoffes der Gase genügt. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatormasse zwecks Reaktivierung mit einem Gemisch aus Sauerstoff und einem inerten Gas bei einer Temperatur von etwa 3oo bis 55o' in Berührung gebracht wird. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur durch Einstellen des Sauerstoffgehaltes des Gasgemisches reguliert wird. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch die Einleitung von einem Schwefelwasserstoff und vorzugsweise freien Wasserstoff enthaltenden Gas. g. Verfahren nach Anspruch i zur Behandlung von Gasen, die zusätzlich Kohlendioxyd enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur unter :25o' gehalten wird. io. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Katalysatorrnasse in Berührung gebrachte Gasmenge ioo bis 2ooo, vorzugsweise 6oo bis i8oo 1 je kg Katalysatormasse und Stunde beträgt.PATENT CLAIMS: i. Process for removing free oxygen from gases containing free hydrogen, especially those which also contain hydrogen sulfide and optionally also other sulfur and / or hydrogen compounds, such as mercaptans or hydrocarbons, characterized in that the gases are brought into contact with a catalyst mass containing molybdenum and / or tungsten in sulphide and / or oxide form as a catalyst component, iron, uranium, cobalt, nickel, chromium and / or vanadium in sulphide and / or oxide form as a promoter component and aluminum oxide, silica gel as a carrier component, contains synthetic or natural aluminum silicate and / or magnesium oxide, the temperature of the gases and preferably of the catalyst mass being kept below 450 '. : 2. Process according to Claim i, characterized in that the catalyst mass consists for the most part of the carrier component and the amounts of the catalyst and promoter components are of the same order of magnitude. 3. The method according to claim 2, characterized in that the metals of the catalyst component and the promoter component and the positive element of the carrier component in the catalyst composition in an atomic ratio of the order of = i : i : io, preferably from 0.5 to 1.5 : o.5 to 1.5 : io stand. , 4. Process according to Claim i, characterized in that the reaction of the gases is allowed to proceed adiabatically. 5. The method according to claim i to 4, characterized in that the content of free hydrogen is adjusted in the gases such that it is sufficient to bind the free oxygen of the gases. 6. The method according to claim i to 5, characterized in that the catalyst mass for the purpose of reactivation is brought into contact with a mixture of oxygen and an inert gas at a temperature of about 3oo to 55o '. 7. The method according to claim 6, characterized in that the temperature is regulated by adjusting the oxygen content of the gas mixture. 8. The method according to claim 6 or 7, characterized by the introduction of a gas containing hydrogen sulfide and preferably free hydrogen. G. Process according to Claim i for the treatment of gases which additionally contain carbon dioxide, characterized in that the temperature is kept below: 25o '. ok Process according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the amount of gas brought into contact with the catalyst mass is from 100 to 2,000, preferably from 600 to 1800 1 per kg of catalyst mass and hour.
DES26182A 1950-12-04 1951-12-04 Process for removing free oxygen from free hydrogen, including hydrogen sulfide and other gases containing sulfur and / or hydrogen compounds Pending DE1000130B (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1217346B (en) * 1960-10-19 1966-05-26 Norsk Hydro Elektrisk Use of a support catalyst containing copper and nickel for removing oxygen from gas mixtures containing hydrogen and oxygen

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