MX2011000800A - Un reactor, un empacamiento estructurado, y un metodo para mejorar la oxidacion de sulfuro de hidrogeno o polisulfuros en azufre liquido. - Google Patents

Un reactor, un empacamiento estructurado, y un metodo para mejorar la oxidacion de sulfuro de hidrogeno o polisulfuros en azufre liquido.

Info

Publication number
MX2011000800A
MX2011000800A MX2011000800A MX2011000800A MX2011000800A MX 2011000800 A MX2011000800 A MX 2011000800A MX 2011000800 A MX2011000800 A MX 2011000800A MX 2011000800 A MX2011000800 A MX 2011000800A MX 2011000800 A MX2011000800 A MX 2011000800A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
stream
structured packing
catalyst
polysulfides
reactor
Prior art date
Application number
MX2011000800A
Other languages
English (en)
Inventor
Jung Soo Choe
Xianming Jimmy Li
Diwakar Garg
Uday Navin Parekh
Elmo Nasato
Original Assignee
Air Prod & Chem
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Prod & Chem filed Critical Air Prod & Chem
Publication of MX2011000800A publication Critical patent/MX2011000800A/es

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/027—Recovery of sulfur from material containing elemental sulfur, e.g. luxmasses or sulfur containing ores; Purification of the recovered sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/32—Packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit or module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/0232—Purification, e.g. degassing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
    • C01B17/0426—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process characterised by the catalytic conversion
    • C01B17/043—Catalytic converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/3221—Corrugated sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32224—Sheets characterised by the orientation of the sheet
    • B01J2219/32227—Vertical orientation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/324—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/32408—Metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/324—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/32425—Ceramic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/324—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/32466—Composition or microstructure of the elements comprising catalytically active material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

Se divulga un reactor, un empacamiento estructurado, y un método para incrementar la velocidad de descomposición de polisulfuros y oxidación de polisulfuros y sulfuro de hidrógeno en azufre líquido. El reactor, el empacamiento estructurado y el método involucran un empacamiento estructurado para poner en contacto una primera corriente y una segunda corriente en un reactor que incluye un catalizador. El catalizador incrementa la velocidad de descomposición de los polisulfuros y la oxidación de polisulfuros y sulfuro de hidrógeno en el azufre líquido de la primera corriente con la segunda corriente. La primera corriente incluye azufre líquido que contiene polisulfuros y sulfuro de hidrógeno disuelto. La segunda corriente incluye un gas que contiene oxígeno.

Description

UN REACTOR, UN EMPACAMIENTO ESTRUCTURADO, Y UN MÉTODO PARA MEJORAR LA OXIDACIÓN DE SULFURO DE HIDRÓGENO O POLISULFUROS EN AZUFRE LÍQUIDO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a un reactor, un empacamiento estructurado, y un método para mejorar la oxidación de sulfuro de hidrógeno y/o polisulfuros en azufre liquido. Más específicamente, el reactor, el empacamiento estructurado y el método involucran . un catalizador para mejorar la oxidación del sulfuro de hidrógeno y/o los polisulfuros .
Generalmente, el proceso Claus se utiliza para recuperar azufre de corrientes de gas de desecho peligrosas que contienen gas de sulfuro de hidrógeno producido durante la refinación de productos de petróleo y procesamiento de gas natural. El proceso Claus involucra quemar parcialmente el sulfuro de hidrógeno en aire, oxigeno o aire enriquecido con oxigeno para producir dióxido de azufre. El dióxido de azufre luego reacciona con el sulfuro de hidrógeno remanente para producir azufre. El azufre se recupera del proceso Claus en - una forma liquida. El manejo del azufre liquido producido del proceso Claus puede ser difícil debido a los polisulfuros y el gas de sulfuro de hidrógeno disuelto presente en el mismo. Los polisulfuros se degradan lentamente, produciendo de esta manera gas de sulfuro de hidrógeno tóxico, oloroso y altamente flamable. Una< porción grande del gas del sulfuro de hidrógeno se retiene por el azufre liquido como un gas disuelto. Una porción pequeña del gas de sulfuro de hidrógeno se libera lentamente al medio ambiente. La degradación gradual de los polisulfuros y la liberación del gas de sulfuro de hidrógeno disuelto durante el almacenamiento y transportación involucran riesgos sustanciales para la salud, seguridad y ambientales y ha dado por resultado incendios. La toxicidad del sulfuro de hidrógeno involucra riesgos de seguridad sustanciales.
Se han desarrollado procesos conocidos para mitigar los problemas con la liberación gradual del gas de sulfuro de hidrógeno. En general, los procesos involucran la descomposición acelerada de los polisulfuros y la remoción del sulfuro de hidrógeno disuelto del azufre liquido.
Un proceso conocido para mitigar estos problemas se describe en la Patente Norteamericana No. 5,632,967, la cual se incorpora en la presente por referencia en su totalidad. La patente describe una primera corriente que incluye azufre liquido que contiene polisulfuros y sulfuro de hidrógeno disuelto y una segunda corriente de gas que contiene oxigeno que se pone contacto en un reactor (operado bajo presión para incrementar la presión parcial de oxigeno) empacado con un dispositivo de mezclado. Específicamente, el dispositivo de mezclado se sumerge en la primera corriente que incluye el azufre líquido y la segunda corriente de gas que contiene oxígeno se burbujea en la primera corriente que incluye el azufre líquido desde el fondo del reactor. La segunda corriente de gas que contiene oxígeno oxida el sulfuro de hidrógeno y los polisulfuros presentes en la primera corriente que incluye azufre líquido para formar azufre y una fracción de sulfuro de hidrógeno disuelto del azufre líquido. El gas de sulfuro de hidrógeno separado se remueve de la parte superior del reactor a lo largo de cualquiera de las porciones no utilizadas de la segunda corriente del gas que contiene oxígeno. El gas de sulfuro de hidrógeno separado y las porciones no utilizadas de la segunda corriente del gas que contiene oxígeno se puede reciclar nuevamente al reactor. La primera corriente tratada que incluye azufre líquido incluye menor que aproximadamente 10 partes por millón en peso (ppmw) de polisulfuros combinados y gas de sulfuros de hidrógeno disuelto. La primera corriente tratada que incluye azufre líquido se remueve desde el fondo del reactor, se almacena como un líquido o se solidifica, luego se proporciona a los usuarios finales.
Aunque el proceso descrito en la Patente Norteamericana 5,632,967 reduce los polisulfuros combinados y la cantidad de sulfuro de hidrógeno en el azufre líquido a menor que aproximadamente 10 ppmw, el proceso, no incluye la disminución de los polisulfuros combinados y el contenido de sulfuro de hidrógeno en el azufre líquido a menor que 5 ppmw. Para cumplir con las restricciones ambientales incrementadas, un contenido combinado de polisulfuros y sulfuro de hidrógeno disminuido en el azufre líquido es deseado. Además, también se desean la eficiencia de energía mejorada y costos de operación. Además, el proceso descrito en la Patente Norteamérica 5,632,967 involucra un catalizador en un lecho empacado de catalizador esférico o en forma de. pelotilla . La oxidación catalítica de sulfuro de hidrógeno y polisulfuros en esta patente mezcla la primera corriente y la segunda corriente en el lecho empacado que da por resultado un alta caída de presión y trituración gradual o desintegración del catalizador esférico en forma de pelotilla, contaminando de esta manera la corriente de azufre líquido tratada y reduciendo el valor comercializable del azufre líquido tratado .
La Patente Norteamericana 6,149,887, que es incorporada por referencia en la presente en su totalidad, divulga un método para remover compuestos de sulfuro de hidrógeno y polisulfuro de hidrógeno del azufre líquido mediante la separación con un gas. La Patente Norteamericana 6,149,887 expresamente sugiere que el uso de un catalizador es desfavorecido. La Patente Norteamericana 6,149,887, sugiere que la introducción de un catalizador al azufre líquido y, después, la separación del catalizador del azufre puede dar por resultado varias desventajas. Esta patente sugiere que el uso del catalizador puede taponar porciones del sistema y da por resultado el catalizador que está presente en el azufre removido.
Lo que se necesita es un método y sistema para disminuir adicionalmente los polisulfuros combinados y el contenido de sulfuro de hidrógeno en azufre liquido, un método y sistema para disminuir los polisulfuros combinados y el contenido de . sulfuro de hidrógeno en azufre liquido que tenga eficiencia de energía mejorada, y/o método y sistema para disminuir adicionalmente los polisulfuros combinados y el contenido de sulfuro de hidrógeno en azufre líquido que tenga costos de operación disminuidos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención resuelve los problemas asociados con las prácticas convencionales al proporcionar un método y sistema para oxidar ' y descomponer ciertos constituyentes del azufre líquido. El término "azufre líquido" se refiere a una fase o medio líquido que comprende aproximadamente 100 ppmw a aproximadamente 600 ppmw de sulfuro de hidrógeno y aproximadamente 100 ppmw a aproximadamente 600 ppmw de polisulfuros (por ejemplo H2SX) y contaminantes en niveles menores tales como compuestos de nitrógeno y azufre. El término "polisulfuros" se refiere a por lo menos un miembro seleccionado del grupo que consiste de H2SX, donde x es un número entero igual o mayor que 2, y mezclas de los mismos.
Un ' aspecto de la presente descripción incluye un reactor que incluye una primera entrada para una primera corriente que incluye azufre liquido que contiene polisulfuros y sulfuro de hidrógeno disuelto, una segunda entrada para una segunda corriente de gas que contiene oxigeno, y un empacamiento estructurado para poner en contacto la primera corriente y la segunda corriente, el empacamiento estructurado que tiene un catalizador. El catalizador acelera las velocidades de descomposición y oxidación de los polisulfuros y la oxidación de sulfuro de hidrógeno en el azufre liquido de la primera corriente con la segunda corriente.
Otro aspecto de la presente descripción incluye un empacamiento estructurado para poner en contacto una primera corriente y una segunda corriente en un reactor que incluye un catalizador. El catalizador incrementa la velocidad de oxidación del sulfuro de hidrógeno y la descomposición y oxidación de polisulfuros en el azufre liquido de la primera corriente con la segunda corriente (por ejemplo oxidación de sulfuro de hidrógeno a S02 y azufre elemental y descomposición y oxidación de polisulfuros H2Si, S02 y azufre elemental) . La primera corriente incluye azufre liquido que contiene polisulfuros y sulfuros de hidrógeno disuelto. La segunda corriente incluye un gas que contiene oxigeno.
Otro aspecto de la presente descripción incluye un método para oxidar sulfuro de hidrógeno y descomponer y oxidar polisulfuros en azufre liquido incluye proporcionar una primera corriente que incluye azufre liquido que contiene polisulfuros y sulfuró de hidrógeno disuelto, proporcionando una segunda corriente de gas que contiene oxigeno, y poner en contacto la primera corriente y la segunda corriente en un empacamiento estructurado que tiene un catalizador. El catalizador acelera las velocidades de descomposición y oxidación de polisulfuros y oxidación de sulfuro de hidrógeno en el azufre liquido de la primera corriente con la segunda corriente .
En un aspecto adicional de la invención, se emplea un empacamiento recubierto de catalizador con el fin de lograr una descomposición acelerada de H2SX a H2S, y la oxidación parcial a azufre elemental y S02 y la oxidación de sulfuro de hidrógeno a S02 y azufre elemental. El H2S convertido producido por la descomposición de polisulfuros es a su vez oxidado a S02 y a azufre elemental. El azufre elemental también se produce mediante la reacción de H2S con S02.
Otras características y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción más detallada de la modalidad preferida, tomada en conjunción con los dibujos acompañantes que ilustran, a manera de ejemplo, los principios de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE VARIAS VISTAS DE LOS DIBUJOS La Fig. 1 muestra un reactor ejemplar de acuerdo con una modalidad de la descripción.
La Fig. 2 muestra un empacamiento estructurado ejemplar de acuerdo con una modalidad de la descripción.
La Fig. 3 muestra un difusor de gas de acuerdo con una modalidad ejemplar del reactor.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN .Se proporciona un método y sistema para disminuir adicionalmente los polisulfuros combinados y el contenido de sulfuro de hidrógeno¦ en el azufre líquido, que tiene tamaño de equipo reducido, eficiencia de energía mejorada y que tiene costos de operación disminuidos. Las modalidades de la presente descripción además disminuyen los polisulfuros combinados y el contenido de sulfuro de hidrógeno en el azufre líquido, reducen el tamaño del equipo debido a la cinética de ¿reacción mejorada, mejoran la eficiencia de energía y/o disminuyen los costos de operación.
Con referencia a la FIG. 1, una modalidad de la presente descripción incluye un reactor 100 que tiene una primera entrada 102 para una primera corriente que incluye azufre líquido que contiene polisulfuros y sulfuro de hidrógeno disuelto, una segunda entrada 104 para una segunda corriente de gas que contiene oxígeno y una región 106 para poner e-n contacto la primera corriente y la segunda corriente.
El reactor 100 se puede hacer de cualquier material adecuado (por ejemplo, acero al carbono u otros materiales inertes a los gases oxidantes, azufre liquido y/o el gas de sulfuro de hidrógeno húmedo) . El reactor 100 se puede operar bajo cualquiera de las condiciones adecuadas y se puede operar bajo presión para incrementar la presión parcial de oxigeno. En una modalidad, el reactor 100 se puede operar a un intervalo de presión de aproximadamente 30 psig a aproximadamente 120 psig o un intervalo de aproximadamente 40 psig a aproximadamente 80 psig. El intervalo de presión de operación se puede establecer basado en la concentración de oxigeno en la segunda corriente de gas que contiene oxigeno. Por ejemplo, un bajo intervalo de presión de operación se puede utilizar con altas concentraciones de oxigeno en la segunda corriente. Un alto intervalo de presión de operación se puede utilizar con bajas concentraciones de oxigeno en la segunda corriente.
Como se muestra en la FIG. 1, la primera entrada 102 para la primera corriente incluye azufre liquido que contiene polisulfuros y sulfuro de hidrógeno disuelto que está posicionado en la parte superior del reactor 100. Sin embargo, se puede utilizar el posicionamiento de la entrada alterno. La primera corriente después de ser expuesta a la segunda corriente se remueve del fondo de reactor 100, se almacena como un liquido o se solidifica, luego se proporciona a los usuarios finales. La corriente removida típicamente incluye menor que aproximadamente 10 partes por millón en peso (ppmw) de polisulfuros totales y contenido de gas de sulfuro de hidrógeno disuelto. La primera corriente puede ser bombeada en el reactor 100 desde cualquier fuente adecuada de azufre líquido. Por ejemplo, la primera corriente puede ser de un contenedor utilizado para acumular azufre líquido de una planta de recuperación' de azufre de Claus. La primera corriente se puede calentar o enfriar a un intervalo de temperatura de aproximadamente 250 °F a aproximadamente 295°F, o un intervalo de aproximadamente 265°F a aproximadamente 285 °F antes de ser bombeado en el reactor 100. El intervalo se puede establecer para evitar un incremento agudo en la viscosidad (por ejemplo, mantener una temperatura arriba de aproximadamente 305°F) . El flujo de la primera corriente se controla con un monitor de nivel de líquido 108 para mantener el empacamiento estructurado en una configuración sumergida. En el monitor de nivel de líquido que indica que el empacamiento estructurado está en o cerca de una configuración de inmersión completa, se puede incrementar el flujo de la primera corriente. El flujo también se controla para proporcionar un tiempo de residencia preseleccionado en el reactor 100, para lograr un nivel II deseado de remoción de polisulfuros de la primera corriente, y/o para lograr un nivel deseado de remoción de gas de sulfuro de hidrógeno de la primera corriente.
Como se muestra en la FIG. 1, la segunda entrada 104 para la segunda corriente de gas que contiene oxigeno se posiciona en el fondo del reactor 100. Sin embargo, se puede utilizar posicionamiento de entrada alterno. La segunda corriente puede ser aire, aire enriquecido con oxigeno, u oxigeno mezclado con cualquier gas inerte adecuado (por ejemplo, nitrógeno y/o dióxido de carbono). En una modalidad, la segunda corriente se calienta de aproximadamente 150°F a aproximadamente 200°F antes de ser introducida en el reactor 100. La segunda corriente se puede proporcionar mediante cualquier fuente adecuada de gas que contiene oxigeno. Por ejemplo, la segunda corriente se puede comprimir utilizando un soplador o cualquier otro dispositivo adecuado y proporcionar a la segunda entrada 104. La segunda corriente puede incluir oxigeno de aproximadamente 15% en volumen a aproximadamente 28% en volumen, o aproximadamente 21% en volumen a aproximadamente 28% en volumen. El intervalo se puede establecer para evitar problemas con la limpieza de seguridad de oxigeno del reactor y/o lineas de transferencia para el servicio de oxigeno. El intervalo de presión parcial de oxigeno en la segunda corriente puede variar de un intervalo de aproximadamente 6.7 psia a aproximadamente 37.7 psia o un intervalo de aproximadamente 8.2 psia a aproximadamente 26.5 psia.
El gasto de flujo de la segunda corriente en la segunda entrada 104 se puede establecer en base al gasto de flujo de la primera corriente, concentración de oxigeno en la segunda corriente, y/o presión de operación en el reactor 100. Mientras que cualquier relación molar adecuada de la primera a la segunda corriente se puede emplear, típicamente la relación variará de aproximadamente 10 a aproximadamente 60, de preferencia de aproximadamente 20 a aproximadamente 50. Normalmente, el azufre líquido será introducido en el reactor en una ubicación arriba o más alta que la corriente que contiene oxígeno.
En una modalidad, el gasto de flujo de la segunda corriente se. selecciona para proporcionar una cantidad predeterminada de oxígeno para la oxidación . de los polisulfuros y H2S. En una modalidad, el gasto de flujo de la segunda corriente se selecciona para proporcionar mezclado íntimo de la primera corriente y la segunda corriente. En otra modalidad, el gasto de flujo de la segunda corriente se selecciona para descomponer y oxidar polisulfuros y separar y oxidar el sulfuro de hidrógeno disuelto de la primera corriente que incluye azufre líquido que contiene polisulfuros y sulfuro de hidrógeno disuelto.
La región 106 para poner en contacto la primera corriente y la segunda corriente puede ser un empacamiento estructurado, tal como un dispositivo de mezclado estático, posicionado entre la primera entrada y la segunda entrada. En un reactor vertical, la región 106 se puede posicionar en aproximadamente la parte media del reactor con la primera entrada posicionada en la parte superior del reactor y la segunda entrada posicionada en el fondo del' reactor. El gas de sulfuro de hidrógeno separado se puede remover de la parte superior del reactor junto con cualquiera de las porciones no utilizadas de la segunda corriente de gas que contiene Oxigeno. Las porciones no utilizadas de la segunda corriente de gas que contiene oxigeno se puede reciclar nuevamente al reactor. Como se utiliza aquí, el término "empacamiento estructurado" se refiere a un arreglo físico estático de estructuras o características que facilitan o aumentan el contacto de líquido a gas durante el flujo a contra corriente y/o flujo concurrente.
En el empacamiento estructurado, la segunda corriente de gas que contiene oxígeno oxida los polisulfuros y el sulfuro de hidrógeno presente en la primera corriente que incluye azufre líquido para formar SO2 y/o azufre elemental y separar el sulfuro de hidrógeno disuelto del azufre líquido. En una modalidad de la presente descripción, la primera corriente que incluye azufre líquido hace contacto con un catalizador en o alrededor del empacamiento estructurado. El uso del catalizador promueve la descomposición de los polisulfuros a sulfuro de hidrógeno, oxidación de polisulfuros a azufre elemental y/o SO2 y la oxidación de sulfuro de hidrógeno a SO2 y/o azufre elemental.
El posicionamiento del catalizador en la región 106 para poner en contacto la primera corriente y la segunda corriente puede permitir que los niveles combinados de polisulfuros y sulfuro de hidrógeno sean menores (por ejemplo, menor que aproximadamente 5 ppmw, o menor que 1 ppmw) . La FIG. 2 muestra una modalidad ejemplar donde un empacamiento estructurado 202 dentro de la región 106 está recubíerto con un catalizador 204. En otra modalidad, el catalizador puede ser posicionado en la región 106 por. el empacamiento estructurado que es formado por el catalizador (por lo menos en partes) . En otra modalidad, el catalizador puede ser posicionado en la región 106 por el empacamiento asegurado que asegura el catalizador (por ejemplo, en una jaula) . El posicionamiento del catalizador dentro de la región 106 puede reducir la caída de presión en comparación a una caída de presión asociada con un lecho empacado que tiene catalizador esférico en forma de pelotillas. Además, el posicionamiento del catalizador en la región 106 para hacer contacto la primera corriente y la segunda corriente puede a'celerar la descomposición y oxidación de polisulfuros y oxidación de sulfuro de hidrógeno y eventualmente permitir al reactor que sean de un tamaño más pequeño.
En la modalidad mostrada en la FIG. 2, la configuración de texturas del catalizador 204 recubiertos sobre el empacamiento estructurado 202 puede incrementar el área de superficie del catalizador 204, para de esta manera mejorar la descomposición y oxidación de polisulfuros y la oxidación de sulfuros de hidrógeno y/o puede mejorar el mezclado de la primera corriente y la segunda corriente al incrementar la complejidad de la superficie del empacamiento estructurado 202. Asi, el empacamiento estructurado recubierto 202 puede acelerar la descomposición y oxidación de polisulfuros y la oxidación de sulfuro de hidrógeno y la remoción de sulfuro de hidrógeno disuelto del azufre liquido.
En una modalidad, el catalizador puede formar o ser unido al empacamiento estructurado. El empacamiento estructurado se puede formar de cualquier material adecuado. Por ejemplo, el empacamiento estructurado puede ser formado de un material de cerámica, por ejemplo KATAPAK-K o KATAPAK-M de Sul'zer Chemtech, EUA. En una modalidad, el material de cerámica se puede hacer de bauxita, alúmina activada (óxido de aluminio) , titania (óxido o dióxido de titanio) , .óxido de hierro o una mezcla de alúmina, óxido de hierro y titania. En esta modalidad, un material de base que constituye el empacamiento estructurado actúa como el catalizador para la descomposición y oxidación de los polisulfuros y oxidación de H2S y nada del recubrimiento adicional de la estructura se realiza. Asi, en la modalidad, el empacamiento estructurado puede estar . sustancialmente libre de un recubrimiento de ¦catalizador. En otra modalidad, el empacamiento estructurado, a pesar de que incluye el catalizador, puede incluir un recubrimiento de catalizador para proporcionar reacciones deseadas.
Adicionalmente o alternativamente, el empacamiento estructurado puede ser formado de un material de metal adecuado. Por ejemplo, el empacamiento estructurado se puede formar de acero inoxidable, acero al carbono, Monel, Hastelloy, titanio, níquel,, aleaciones altas en níquel y/o aleaciones que contienen aluminio. El metal puede contener cantidades pequeñas o menores de uno o más de otros metales incluyendo, pero no limitados a molibdeno, silicio, niobio y/o titanio. En una modalidad, el metal puede ser titanio y una composición de acero que incluye hierro, aluminio y cromo tal como, por ejemplo FeCrAlloy. En una modalidad, el empacamiento estructural está sustancialmente libre de metales amarillos. Por sustancialmente libre de metales amarillos, se propone que el empacamiento estructurado contiene menor que aproximadamente 1 por ciento en peso de cobre. En otra modalidad, el metal puede ser titanio. En la modalidad, la superficie del metal de titanio se limpia por cualquier sustancia química adecuada y/o tratamiento mecánico para remover las impurezas, la superficie se oxida mediante el tratamiento térmico en- la presencia de un gas que contiene oxígeno para formar una capa de dióxido de titanio, que servirá como el catalizador para la descomposición y oxidación de polisulfuros y oxidación de sulfuro de hidrógeno .
En una modalidad, el empacamiento estructurado incluye canales de flujo cruzado abiertos. Los canales de flujo cruzado abiertos del empacamiento estructurado se pueden hacer de láminas corrugadas apiladas con ángulos que varían en un intervalo de aproximadamente 45 grados a aproximadamente 60 grados. La altura de la corrugación en una lámina corrugada (desde el punto máximo al punto mínimo) puede ser de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 6 mm. Así, incluyendo dos láminas corrugadas se puede proporcionar una abertura de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 12 mm para la primera corriente y la segunda corriente para fl.uir a través de los canales de flujo cruzado del empacamiento estructurado .
El empacamiento estructurado puede aumentar la contención de gas en comparación a una columna vacía. Específicamente, en puntos de intersección de los canales, las fuerzas cortantes causadas por tener el gas y el líquido que fluye a contracorriente separan la fase de gas en burbujas pequeñas, para de esta manera reducir la velocidad del gas que se eleva en el reactor. La velocidad reducida y la ruta sinuosa incrementan el tiempo de residencia y el mezclado ' del gas y el liquido dentro del reactor al incrementar el tiempo de contacto.
Con referencia a la FIG. 2, el empacamiento estructurado 202 incluye un patrón de flujo para un gasto de flujo predeterminado de gas y liquido, un tamaño predeterminado de burbujas de gas que entran al empacamiento estructurado, y/o una abertura de flujo 206 en el empacamiento estructurado. Por ejemplo, cuando el tamaño de las burbujas de gas es más grande que la abertura de flujo 206 en el- empacamiento estructurado, las burbujas enfrentan resistencia de flujo, pierden tiempo considerable fuera del empacamiento y/o se les impide entrar al empacamiento estructurado. Como se muestra en la FIG. 2, el empacamiento estructurado 202 incluye una abertura de flujo 206 ligeramente más grande que el tamaño de las burbujas de gas que entran en el empacamiento estructurado 202. En una modalidad, la abertura de flujo puede ser aproximadamente 4 mm y las burbujas de gas son ligeramente más pequeñas que 4 mm. En otra modalidad, el empacamiento estructurado puede incluir una abertura de flujo sustancialmente más grande que el tamaño de las burbujas de gas que entran al empacamiento estructurado.
En una modalidad, el tamaño de las burbujas de gas se puede controlar en la segunda entrada 104 para introducir una segunda corriente de , gas que contiene oxigeno. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 3, la segunda entrada 104 puede ser un difusor de gas 302 o aspersor de una forma y tamaño preseleccionados . En una modalidad, la forma puede ser un anillo circular o un patrón de estrella con un número de agujeros para distribuir de manera sustancial uniformemente la segunda corriente de gas que contiene oxigeno en el reactor. En otra modalidad, un distribuidor de tipo escalera se puede utilizar. Como se muestra en la FIG. 3, el tamaño de las aberturas 304 en el difusor de gas 302 corresponde en tamaño a la abertura de flujo 206 en el empacamiento estructurado 202. Por ejemplo, la abertura 304 en el difusor de gas 302 puede ser aproximadamente cuatro veces más pequeña que la abertura de flujo 206 en el empacamiento estructurado 202 puesto que el tamaño de las burbujas de gas que emergen fuera del difusor de gas 302 es generalmente tres a cuatro veces más grande que el tamaño de la abertura 304.
En una modalidad, un aspersor de difusor de metal sinterizado con aproximadamente tamaños de poros de 50 a 150 mieras forma la segunda entrada 104 para la segunda corriente. El difusor de metal sinterizado dispersa la segunda corriente como burbujas finas en la primera corriente que incluye el azufre liquido. El aspersor de difusor de metal sinterizado mejora el contacto y el tiempo de contacto entre la primera corriente y la segunda corriente en el empacamiento estructurado. El aspersor de difusor de metal sinterizado puede ser formado de acero inoxidable 316L, 304L, 347 o 430, Inconel, Monel 400, Níquel 200, Hastelloy C276, C22 y X y/o Alloy20 y se puede comprar de MOtt Corporation de EUA.
El catalizador puede ser cualquier catalizador adecuado. En una modalidad, el catalizador puede recubrir el empacamiento estructurado. Por ejemplo, el empacamiento estructurado puede tener una superficie de material recubierta con un material catalítico poroso de alta área de superficie que incluye bauxita (forma de mineral de dióxido de titanio) titania, alúmina (a-alúmina térmicamente estable, ?-alúmina o ?-alúmina deshidratada y térmicamente estabilizada también conocida como alúmina activada) , una mezcla de sílice con alúmina, una mezcla de sílice y titania, o una mezcla de alúmina y titania, óxido de hierro y/o combinaciones de los mismos. El material de catalizadores de alúmina se puede estabilizar contra la degradación mediante calor y humedad con el uso de materiales tales como zirconia, titania y/u óxidos de metal de tierra rara (tal como ceria, óxido de lantano y mezclas de óxido de tierra rara) . Del mismo modo, el material de catalizador de titania se puede mezclar con zirconia, titania y/u óxidos de metal de tierra rara (tal como ceria, óxido de lantano y mezclas de óxido de tierra rara) . Ambos catalizadores basados el alúmina y titania se pueden promover con óxido de hierro y/u óxidos de metal alcalino tales como óxidos de sodio, potasio, litio, calcio y/o estroncio.
Como se utiliza en la presente, el término "alúmina térmicamente estabilizada" se refiere a una forma estabilizada en temperatura de alúmina que se obtiene al someter Boehmita, Gibbsita y/o precursores de alúmina hidratada o activada similares a una temperatura elevada, para de esta manera convertir sustancialmente todos los precursores hidratados o . activados a formas más estables en temperatura de alúmina tal como ?-alúmina. La ?-alúmina térmicamente estabilizada puede comprender mayor que aproximadamente 80% de ?-alúmina o mayor que aproximadamente 90% de ?-alúmina en peso con el resto que está en la forma de alúmina tal como ?, ?-alúmina, ?-alúmina. y -alúmina. El área de superficie de la ?-alúmina térmicamente estabilizada en forma de polvo puede variar de aproximadamente 40 m2/g a aproximadamente 450 m2/g. Del mismo modo,, el área de superficie del polvo de titania utilizado para recubrir el empacamiento estructurado con catalizador de titania puede variar de 40 m2/g a aproximadamente 450 m2/g. Además, el área de superficie del polvo de sílice mezclado con ya sea alúmina activada y/o titania puede variar de 40 m2/g a aproximadamente 450 m2/g.
La alúmina térmicamente estabilizada de baja área de superficie en la forma de ?-alúmina y -alúmina también se puede utilizar para recubrir el empacamiento estructurado. Ellas se obtienen al someter la bohemita, a-alúmina o precursores de alúmina hidratados o activados similares a una temperatura elevada, para de esta manera convertir sustancialmente todos los precursores hidratados o activados a formas más estables en temperatura de alúmina tales como, por ejemplo, ?-alúmina y a-alúmina. De preferencia, la alúmina térmicamente estabilizada comprende mayor que aproximadamente 50% de ?-alúmina o a-alúmina, y más de preferencia mayor que aproximadamente 75% de ?-alúmina o a-alúmina. El resto de la alúmina térmicamente estabilizada puede comprender otras formas de alúmina tales como, por ejemplo, a-, ?-, ? y ?-alúmina. El área de superficie de la ?-alúmina térmicamente estabilizada en forma de polvo puede variar de aproximadamente 20 m2/g a aproximadamente 100 m2/g. Del mismo modo, el área de superficie de a-alúmina o forma de polvo puede variar de aproximadamente 5 m2/g a aproximadamente 40 m2/g.
La aplicación del material catalítico sobre la superficie del material de empacamiento estructurado puede incluir (a) la preparación de una suspensión acuosa fluible utilizando el material del recubrimiento de deseado, (b) el contacto del material de empacamiento estructurado con la suspensión acuosa para formar un recubrimiento, y (c) la calcinación del material recubierto a una temperatura de 300°C a 1,000°C para formar el empacamiento estructurado recubierto .
La suspensión acuosa se puede preparar al cargar la cantidad deseada de agua y el material catalítico seleccionado junto con varios aditivos y promotores y el mezclado de todos los ingredientes conjuntamente. Un molino de bolas con zirconia o bolas de cerámica como el medio de molienda/mezclado u otras técnicas conocidas se puede utilizar para preparar la suspensión. Este opcionalmente puede ser deseable para adjuntar el pH de la suspensión acuosa por debajo de aproximadamente 5 para facilitar la buena decisión del recubrimiento sobre la superficie metálica y de cerámica del material de empacamiento estructurado. La acidez se puede proporcionar mediante el uso de una cantidad menor de un ácido orgánico inorgánico soluble en agua tal como, por ejemplo, ácido clorhídrico o nítrico, o un ácido graso inferior tal como ácido acético. La concentración de material catalítico seleccionado en peso en seco en la suspensión puede variar de aproximadamente 2% en peso a aproximadamente 30% en peso, o de aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 20% en peso.
En una modalidad, la suspensión acuosa para recubrir el empacamiento estructurado con titania se puede preparar al (1) mezclar completamente el polvo de titania y agua y opcionalmente un ácido, (2) recubrir el empacamiento estructurado con la suspensión utilizando una técnica adecuada, (3) secar el recubrimiento en aire, y (4) calcinar a una temperatura que varia de 300°C a 1000°C durante una cantidad de tiempo adecuada. Una técnica tal como la inmersión del empacamiento estructurado en la suspensión o el rociado de la suspensión sobre la estructura se puede utilizar para recubrir la estructura. El recubrimiento se puede secar al calentar en aire a una temperatura que varia de 120°C a 150°C durante 5 minutos a varias horas. La calcinación del recubrimiento se puede llevar a cabo al calentar la estructura recubierta a la temperatura deseada en la presencia de aire durante 15 minutos a varias horas. Los ciclos repetidos de aplicación de suspensión seguido por el secado de la suspensión se puede utilizar para construir el espesor del recubrimiento deseado. Una pequeña cantidad de zirconia coloidal opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para aumentar la adhesión del recubrimiento sobre la estructura. Una pequeña cantidad de sílice y/u óxido de metal de tierra rara opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para mejorar la estabilidad térmica del recubrimiento. Una pequeña cantidad de agentes de activación tal como óxido de hierro y/u óxido de metal alcalino opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para activar el recubrimiento de titania final. Además, una pequeña cantidad de alúmina hidratada en la forma de Boehmita se puede adicionar a la suspensión para actuar como un aglutinante para recubrimiento de titania. La alúmina hidratada se transformará en alúmina activada durante la calcinación del recubrimiento.
En otra modalidad, la suspensión acuosa para recubrir la estructura con alúmina activada se puede preparar al (1) mezclar completamente el polvo de ?-alúmina y agua y opcionalmente un ácido, (2) recubrir la estructura con la suspensión utilizando una técnica adecuada, (3) secar el recubrimiento en aire, y (4) calcinar a una temperatura que varia de 300°C a 700°C durante una cantidad de tiempo adecuada. El recubrimiento se puede secar al calentar en aire a una temperatura que varia de 120°C a 150°C durante 5 minutos a varias horas. La calcinación del recubrimiento nuevamente se puede llevar á cabo al calentar la estructura recubierta a la temperatura deseada en la presencia de aire durante 15 minutos a varias horas. Una técnica tal como la inmersión de la estructura en la suspensión al rociar la suspensión sobre la estructura se puede utilizar para recubrir la estructura. Los ciclos repetidos de aplicación de suspensión seguido por el secado de la suspensión se puede utilizar para construir el espesor del recubrimiento deseado. Una pequeña cantidad de zirconia coloidal opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para aumentar la adhesión del recubrimiento sobre la estructura. Una pequeña cantidad de sílice y/u óxido de metal de tierra rara opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para mejorar la estabilidad térmica del recubrimiento. Una pequeña cantidad de agentes de activación tal como óxido de hierro y/u óxido de metal alcalino opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para activar el recubrimiento de alúmina activado final. Además, una pequeña cantidad de alúmina hidratada en la forma de Boehmita se puede adicionar a la suspensión para actuar como un aglutinante para recubrimiento de alúmina activado. La alúmina hidratada se transformará en alúmina activada durante la calcinación del recubrimiento.
En otra modalidad, la suspensión acuosa para recubrir la estructura con alúmina activada se puede preparar al (1) mezclar completamente la ?-alúmina o el polvo de a-alúmina y agua y opcionalmente un ácido, (2) recubrir la estructura con la suspensión utilizando una técnica adecuada, (3) secar el recubrimiento en aire, y (4) calcinar a una temperatura que varía de 300°C a 1,000°C durante una cantidad de tiempo adecuada. El recubrimiento se puede secar mediante el calentamiento en aire a una temperatura que varía de 120°C a 150°C durante 5 minutos a varias horas. La calcinación del recubrimiento nuevamente se puede llevar a cabo al calentar la estructura recubierta a la temperatura deseada en la presencia de aire durante 15 minutos a varias horas. Una técnica tal como la inmersión de la estructura en la suspensión al rociar la suspensión sobre la estructura se puede utilizar para recubrir la estructura. Ciclos repetidos de aplicación de suspensión seguido por el secado de la suspensión se puede utilizar para construir el espesor del recubrimiento deseado. Una pequeña cantidad de zirconia coloidal opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para aumentar la adhesión del recubrimiento sobre la estructura. Una pequeña cantidad de silice y/u óxido de metal de tierra rara opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para mejorar la estabilidad térmica del recubrimiento. Una pequeña cantidad de agentes de activación tal como óxido de hierro y/u óxido de metal alcalino opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para activar el recubrimiento de alúmina activado final. Además, una pequeña cantidad de alúmina hidratada en la forma de Boehmita se puede adicionar a la suspensión para actuar como un aglutinante para recubrimiento de alúmina activado. La alúmina hidratada se transformará en alúmina activada durante la calcinación del recubrimiento.
En otra modalidad, la suspensión acuosa para recubrir la estructura con una mezcla de titania de alúmina activada se puede preparar al (1) mezclar completamente polvos de titania y ?-alúmina y agua y opcionalmente un ácido, (2) recubrir la estructura con la suspensión utilizando una técnica adecuada, (3) secar el recubrimiento en aire, y (4) calcinar a una temperatura que varia de 300°C a 1,000°C durante una cantidad de tiempo adecuada. Una técnica tal como la inmersión de la estructura de la suspensión o el rociado de la suspensión sobre la estructura se puede utilizar para recubrir la estructura. El recubrimiento se puede secar al calentar en aire a una temperatura que varia de 120°C a 150°C durante 5 minutos a varias horas. La calcinación del recubrimiento se puede llevar a cabo al calentar la estructura recubierta a la temperatura deseada en la presencia de aire durante 15 minutos a varias horas. Ciclos repetidos de aplicación de suspensión seguido por el secado de la suspensión se puede utilizar para construir el espesor del recubrimiento deseado. Una pequeña cantidad de zirconia coloidal opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para aumentar la adhesión del recubrimiento sobre la estructura. Una pequeña cantidad de sílice y/u óxido de metal de tierra rara opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para mejorar la estabilidad térmica del recubrimiento. Una pequeña cantidad de agentes de activación tal como óxido de hierro y/u óxido de metal alcalino opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para activar el recubrimiento de titania/alúmina activada final. Además, una pequeña cantidad de alúmina hidratada en la forma 'de Boehmita se puede adicionar a la suspensión para actuar como un aglutinante para recubrimiento de titania/alúmina activada. La alúmina' hidratada se transformará en alúmina activada durante la calcinación del recubrimiento. La proporción de titania en el recubrimiento de t itania-alúmina activada final puede variar de 20% a 80% en peso. Del mismo modo la proporción de alúmina activada en el recubrimiento de titania-alúmina activada final puede variar de 20% a 80% en peso.
En otra modalidad, la suspensión acuosa para recubrir la estructura con una mezcla de titania y ?-alúmina o a-alúmina se puede preparar al (1) mezclar completamente los polvos de titania y T-alúmina o -álúmina y agua y opcionalmente un ácido, (2) recubrir la estructura con la suspensión utilizando una técnica adecuada, (3) secar el recubrimiento en aire, y (4) calcinar a una temperatura que varia de 300°C a 1,000°C durante una cantidad de tiempo adecuada. Una técnica tal como la inmersión de la estructura de la suspensión o el rociado de la suspensión sobre la estructura se puede utilizar para recubrir la estructura. El recubrimiento se puede secar al calentar en aire a una temperatura que varia de 120°C a 150°C durante 5 minutos a varias horas. La calcinación del recubrimiento luego se puede llevar a cabo al calentar la estructura recubierta a la temperatura deseada en la presencia de aire durante 15 minutos a varias horas. Ciclos repetidos de aplicación de suspensión seguido por el secado de la suspensión se puede utilizar para construir el espesor del recubrimiento deseado. Una pequeña cantidad de zirconia coloidal opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para aumentar la adhesión del recubrimiento sobre la estructura. Una pequeña cantidad de sílice y/u óxido de metal de tierra rara opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para mejorar la estabilidad térmica del recubrimiento. Una pequeña cantidad de agentes de activación tal como óxido de hierro y/u óxido de metal alcalino opcionalmente se puede adicionar a la suspensión para activar el recubrimiento de titania/ ?-alúmina o OÍ-alúmina final. Además, una pequeña cantidad de alúmina hidratada en la forma de Boehmita se puede adicionar a la suspensión para actuar como un aglutinante para recubrimiento de titania/ ?-alúmina o a-alúmina. La alúmina hidratada se transformará en alúmina activada durante la calcinación del recubrimiento. La proporción de titania en el recubrimiento de titania- ?-alúmina o a-alúmina final puede variar de 20% a 80% en peso. Del mismo modo la proporción de alúmina activada en el recubrimiento de titania- ?-alúmina o a-alúmina final puede variar de 20% a 80% en peso.
Como se mencionó en lo anterior cualquier método adecuado se puede emplear para recubrir la superficie del material de empacamiento estructurado con la suspensión acuosa. Tales métodos pueden incluir el pintado, aplicación con brocha, rociado, inmersión y recubrimiento de flujo.
La cantidad de titania en el recubrimiento basado en titania final puede variar de aproximadamente 90% a aproximadamente 98% en peso. La cantidad de sílice y/o zirconia en el recubrimiento basado en titania final puede variar de aproximadamente 0% a aproximadamente 10% en peso. La cantidad de óxido de tierra rara en el recubrimiento basado en titania final puede variar de aproximadamente 0% a aproximadamente 10% en peso. La cantidad de óxido de hierro y/u óxido · de metal alcalino en el recubrimiento basado en titania final puede variar de aproximadamente 0% a aproximadamente 5% en peso..
La cantidad de alúmina activada, ?-alúmina o a-alúmina en el recubrimiento basado en alúmina final puede variar de aproximadamente 90% a aproximadamente 98% en peso. La cantidad de sílice y/o zirconia en el recubrimiento basado en alúmina final puede variar de aproximadamente 0% a aproximadamente 5% en peso. La cantidad de óxido de tierra rara en el recubrimiento basado en alúmina final puede variar de aproximadamente 0% a aproximadamente 5% en peso. La cantidad de óxido de hierro y/u óxido de metal alcalino en el recubrimiento basado en alúmina final puede variar de aproximadamente 0% a aproximadamente 5% en peso.
Mientras que la invención se ha descrito con referencia a una modalidad preferida, será entendido por aquellos expertos en la técnica que varios cambios se pueden hacer y equivalentes se pueden sustituir por elementos de los mismos sin apartarse del alcance de la invención. Además, muchas modificaciones se pueden hacer para adaptarse a una situación particular o material a las enseñanzas de la invención sin apartarse del alcance esencial de la misma. Por lo tanto, se propone que la invención no sea limitada a la modalidad particular divulgada como el mejor modo contemplado para llevar a cabo esta invención, sino que la invención incluirá todas las modalidades que se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (24)

REIVINDICACIONES
1. Un reactor, caracterizado porque comprende: una primera entrada para una primera corriente que incluye azufre liquido que contiene polisulfuros y sulfuro de hidrógeno disuelto; una segunda entrada para una segunda corriente de gas que contiene oxigeno; y un empacamiento estructurado para facilitar el contacto entre la primera corriente y la segunda corriente, el empacamiento estructurado que tiene un catalizador; en donde la cantidad de catalizador es suficiente para incrementar la velocidad de descomposición de los polisulfuros y la oxidación de los polisulfuros y el sulfuro de hidrógeno presente en el azufre liquido de la primera corriente con la segunda corriente.
2. El reactor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el empacamiento estructurado está posicionado entre la primera entrada y la segunda entrada.
3. El reactor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda entrada incluye aberturas correspondientes en t.amaño a las aberturas de flujo en el empacamiento estructurado.
4. El reactor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el flujo de la primera corriente a través de la primera entrada se controla para proporcionar un tiempo de residencia preseleccionado en el reactor, para lograr un nivel deseado de remoción de polisulfuros de la primera corriente, y para lograr un nivel deseado de remoción de gas de sulfuro de hidrógeno de la primera corriente.
5. El reactor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el empacamiento estructurado está recubierto con el catalizador.
6. El reactor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el empacamiento estructurado comprende el catalizador.
7. El reactor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el empacamiento estructurado asegura el catalizador.
8. El reactor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el catalizador se selecciona del grupo que consiste de bauxita, titania, alúmina, una mezcla de sílice con alúmina térmicamente estable, una mezcla de sílice, y titania, y combinaciones de los mismos.
9. El catalizador de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el catalizador se promueve con óxido de hierro u óxido de metal alcalino.
10. Un empacamiento estructurado para poner en contacto una primera corriente y una segunda corriente en un reactor, el empacamiento estructurado caracterizado porque comprende: un catalizador; en donde el catalizador incrementa la velocidad de descomposición de los polisulfuros y oxidación de los polisulfuros y el sulfuro de hidrógeno presente en el azufre liquido de la primera corriente con la segunda corriente, en donde la primera corriente incluye azufre liquido que contiene polisulfuros y sulfuro de hidrógeno disuelto, y en donde la segunda corriente incluye un gas que contiene oxigeno.
11. El empacamiento estructurado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el empacamiento estructurado incluye una abertura de flujo correspondiente en tamaño a una abertura en la segunda entrada.
12. El empacamiento estructurado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el empacamiento estructurado está recubierto con el catalizador.
13. El empacamiento estructurado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el empacamiento estructurado está constituido del catalizador.
14. El empacamiento estructurado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el empacamiento estructurado asegura el catalizador.
15. El empacamiento estructurado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el catalizador se selecciona del grupo que consiste de bauxita, titania, alúmina, una mezcla de sílice con alúmina térmicamente estable, una mezcla de sílice, y titania, y combinaciones de los mismos.
16. El catalizador de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado, porque el catalizador se promueve con óxido de hierro u óxido de metal alcalino.
17. Un método para tratar sulfuro de hidrógeno y polisulfuros en azufre líquido, el método caracterizado porque comprende: proporcionar una primera corriente que incluye azufre líquido que contiene polisulfuros y sulfuro de hidrógeno; proporcionar una segunda corriente de gas que contiene oxígeno; y en un empacamiento estructurado, poner en contacto la primera corriente y la segunda corriente, el empacamiento estructurado que tiene un catalizador; en donde el catalizador es 'suficiente para incrementar la velocidad de descomposición de los polisulfuros y la oxidación de polisulfuros y sulfuro de hidrógeno en el azufre líquido de la primera corriente con la segunda corriente.
18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la segunda entrada incluye una abertura correspondiente en tamaño a una abertura de flujo en el empacamiento estructurado.
19. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque además comprende ajustar el flujo de la primera corriente a través de la primera entrada para proporcionar un tiempo de residencia preseleccionado en el reactor, para lograr un nivel deseado de remoción de polisulfuros de la primera corriente, y para lograr un nivel deseado de remoción de gas de sulfuro de hidrógeno de la primera corriente.
20. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el empacamiento estructurado está recubierto con el catalizador.
21. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el empacamiento estructurado está comprendido del catalizador.
22. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el empacamiento estructurado asegura el catalizador.
23. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la segunda corriente hace contacto con un distribuidor.
24. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el distribuidor comprende un difusor de aspersor de metal.
MX2011000800A 2010-01-25 2011-01-20 Un reactor, un empacamiento estructurado, y un metodo para mejorar la oxidacion de sulfuro de hidrogeno o polisulfuros en azufre liquido. MX2011000800A (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/692,978 US8663596B2 (en) 2010-01-25 2010-01-25 Reactor, a structure packing, and a method for improving oxidation of hydrogen sulfide or polysulfides in liquid sulfur

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2011000800A true MX2011000800A (es) 2011-07-25

Family

ID=43995610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2011000800A MX2011000800A (es) 2010-01-25 2011-01-20 Un reactor, un empacamiento estructurado, y un metodo para mejorar la oxidacion de sulfuro de hidrogeno o polisulfuros en azufre liquido.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8663596B2 (es)
EP (1) EP2347995B1 (es)
CN (2) CN102134061A (es)
AU (1) AU2011200201B2 (es)
BR (1) BRPI1100746B1 (es)
CA (1) CA2728546C (es)
EA (1) EA201100090A1 (es)
MX (1) MX2011000800A (es)
MY (1) MY161572A (es)
PL (1) PL2347995T3 (es)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8361432B2 (en) * 2010-12-08 2013-01-29 Fluor Enterprises, Inc. Reactor, a retained catalyst structure, and a method for improving decomposition of polysulfides and removal of hydrogen sulfide in liquid sulfur
WO2013006040A1 (en) * 2011-06-21 2013-01-10 Jacobs Nederland B.V. Catalytic sulfur degassing
ES2539368T3 (es) * 2011-12-23 2015-06-30 Air Liquide Global E&C Solutions Germany Gmbh Procedimiento y dispositivo para la desgasificación de azufre líquido
KR101421024B1 (ko) * 2012-10-11 2014-07-22 코닝정밀소재 주식회사 유기발광소자용 금속산화물 박막 기판 및 그 제조방법
CN102923670B (zh) * 2012-11-22 2015-03-04 山东三维石化工程股份有限公司 液硫脱气工艺
FR3018201B1 (fr) * 2014-03-10 2016-02-26 Ifp Energies Now Contacteur pour colonne d'echange constitue d'un agencement de garnissages structures
EA036132B1 (ru) 2015-03-11 2020-10-01 Уорлипарсонс Юроп Лтд. Высокоэффективный способ удаления газообразного сероводорода из жидкой серы
US10059588B2 (en) 2015-10-05 2018-08-28 Fluor Technologies Corporation Systems and methods for degassing of sulfur
DE102016015322A1 (de) * 2016-12-22 2018-06-28 Messer Group Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Eintragen von Gas in eine Mehrzahl von Prozessfluiden
US10307695B2 (en) * 2017-08-22 2019-06-04 Strom W. Smith Degassing system and tower for sulfur process
DE102017120658A1 (de) * 2017-09-07 2019-03-07 ENEXIO Water Technologies GmbH Rieselkörper
US10836637B2 (en) * 2018-07-31 2020-11-17 Controls Southeast, Inc. Contactor apparatus and method of use
US11713246B2 (en) * 2019-03-15 2023-08-01 Fluor Technologies Corporation Liquid sulfur degassing
CN113041793A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 北京化工大学 一种脱硫再生塔及脱硫再生方法
US20230416087A1 (en) * 2022-06-23 2023-12-28 Fluor Technologies Corporation Reactor system and method thereof for degassing sulfur

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1972885A (en) * 1932-03-31 1934-09-11 Guggenheim Brothers Treating gases containing sulphur vapor
US3727384A (en) 1972-04-24 1973-04-17 E Feidman Contact element
US3822341A (en) * 1972-09-01 1974-07-02 Marsh V Method of producing sulfur from acid gases
CA1088276A (en) 1976-08-02 1980-10-28 Paul T. Pendergraft Process for removal of hydrogen sulfide and hydrogen polysulfide from liquid sulfur
CH617357A5 (es) * 1977-05-12 1980-05-30 Sulzer Ag
CA1142326A (en) * 1979-12-11 1983-03-08 Hudson's Bay Oil And Gas Company Limited High pressure process for recovery of sulphur from gases
US4537605A (en) * 1982-07-16 1985-08-27 Chevron Research Company Removal of hydrogen sulfide from elemental sulfur by a countercurrent wet steam process
SU1214583A1 (ru) * 1983-05-26 1986-02-28 Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова Способ очистки газа от сероводорода
JPS61256904A (ja) 1985-05-09 1986-11-14 Jgc Corp 液体硫黄の精製方法
US4729887A (en) 1985-08-16 1988-03-08 Amoco Corporation Process and apparatus for degassing sulfur
JPH0345505A (ja) 1989-07-13 1991-02-27 Jgc Corp 液体硫黄の精製方法
IT1245383B (it) 1991-03-28 1994-09-20 Eniricerche Spa Composizione acquosa gelificabile avente tempo di gelificazione ritardato
DE4236337C1 (de) 1992-10-28 1994-01-27 Goldschmidt Ag Th Verwendung von Polyacrylsäureestern als Dispergiermittel
US5454988A (en) * 1994-01-12 1995-10-03 Mitsubishi Corporation Packing to be used in substance and/or heat exchanging tower
US6831116B2 (en) 1995-03-07 2004-12-14 Landec Corporation Polymeric modifying agents
US6255367B1 (en) 1995-03-07 2001-07-03 Landec Corporation Polymeric modifying agents
NL1003085C2 (nl) 1995-09-15 1997-03-20 Stork Comprimo Bv Werkwijze en inrichting voor het ontgassen van zwavel.
US5632967A (en) 1995-09-19 1997-05-27 Goar, Allison & Associates, Inc. Process for the high pressure degassing of hydrogen sulfide from liquid sulfur
DE19601558A1 (de) 1996-01-17 1997-07-24 Basf Ag Packung für Stoffaustauschkolonne
CN1056587C (zh) * 1996-04-30 2000-09-20 李晓东 从含硫化氢气体中回收硫磺的工艺
US20010056164A1 (en) 1996-11-14 2001-12-27 Bp Exploration Operating Company Limited Inhibitors and their uses in oils
US6199318B1 (en) 1996-12-12 2001-03-13 Landec Corporation Aqueous emulsions of crystalline polymers for coating seeds
US6540984B2 (en) 1996-12-12 2003-04-01 Landec Corporation Aqueous dispersions of crystalline polymers and uses
GB9702238D0 (en) 1997-02-04 1997-03-26 Bp Chem Int Ltd Compositions
WO1998055221A1 (de) 1997-06-05 1998-12-10 Sulzer Chemtech Ag Geordnete packung aus keramischem material
AT405721B (de) 1997-11-07 1999-11-25 Oemv Ag Vorrichtung zum abtrennen von gasen aus flüssigkeiten sowie verwendung der vorrichtung zur abtrennung von schwefelwasserstoff aus flüssigem schwefel
ES2212552T3 (es) 1998-04-27 2004-07-16 The Dow Chemical Company Materiales activos encapsulados y procedimiento de preparacion.
CA2237744A1 (en) * 1998-05-14 1999-11-14 Robert Ross Hudgins Catalyst and process for oxidation of sulphur dioxide
ID28054A (id) * 1998-05-29 2001-05-03 Abb Lummus Global Inc Paking berstruktur dan elemen untuk itu
DE19841559A1 (de) 1998-09-11 2000-03-23 Goldschmidt Ag Th Polyacrylsäureester und ihre Verwendung als Entlüfter für Lacke und Farben
US6357728B1 (en) * 1999-03-15 2002-03-19 Air Products And Chemicals, Inc. Optimal corrugated structured packing
US6509082B1 (en) * 1999-06-25 2003-01-21 The Boc Group, Inc. Structured packing
US7101928B1 (en) 1999-09-17 2006-09-05 Landec Corporation Polymeric thickeners for oil-containing compositions
ES2278639T3 (es) * 1999-10-15 2007-08-16 Abb Lummus Global Inc. Conversion de oxidos de nitrogeno en presencia de un catalizador soportado por una estructura de tipo malla.
US6265360B1 (en) 1999-11-12 2001-07-24 The Lubrizol Corporation Compositions containing wax modifiers
GB9930596D0 (en) 1999-12-23 2000-02-16 Bp Chem Int Ltd Compounds
US6321567B1 (en) * 2000-10-06 2001-11-27 Praxair Technology, Inc. Structured packing system for reduced distillation column height
DE10128130B4 (de) 2001-06-09 2007-07-05 Mol Katalysatortechnik Gmbh Verfahren zur oxidativen Reinigung von gasförmigen Medien sowie Vollmetallkatalysator
DE10159816A1 (de) * 2001-12-06 2003-06-18 Basf Ag Vorrichtung und Verfahren zur Durchführung von heterogen katalysierten Reaktionen
US20040250465A1 (en) 2003-06-12 2004-12-16 General Electric Company Aviation fuel cold flow additives and compositions
US7378068B2 (en) * 2005-06-01 2008-05-27 Conocophillips Company Electrochemical process for decomposition of hydrogen sulfide and production of sulfur
CA2665291A1 (en) 2006-10-05 2008-04-10 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. A process for treating elemental sulphur for smell improvement
CN101380562B (zh) 2008-09-09 2010-12-08 天津大学 开窗导流式规整填料片及填料

Also Published As

Publication number Publication date
EP2347995A1 (en) 2011-07-27
AU2011200201A1 (en) 2011-08-11
AU2011200201B2 (en) 2013-08-22
CA2728546A1 (en) 2011-07-25
EP2347995B1 (en) 2015-11-25
US8663596B2 (en) 2014-03-04
BRPI1100746B1 (pt) 2020-06-02
US20110182802A1 (en) 2011-07-28
MY161572A (en) 2017-04-28
EA201100090A1 (ru) 2011-10-31
CA2728546C (en) 2016-10-25
BRPI1100746A2 (pt) 2015-03-31
CN105819403A (zh) 2016-08-03
CN105819403B (zh) 2019-11-15
PL2347995T3 (pl) 2016-11-30
CN102134061A (zh) 2011-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2011000800A (es) Un reactor, un empacamiento estructurado, y un metodo para mejorar la oxidacion de sulfuro de hidrogeno o polisulfuros en azufre liquido.
CA2820372C (en) A reactor, a retained catalyst structure, and a method for improving decomposition of polysulfides and removal of hydrogen sulfide in liquid sulfur
JP2525805B2 (ja) 硫化水素を単体硫黄に選択的に酸化する触媒および硫化水素を単体硫黄に選択的に酸化する方法
EP0115449B1 (fr) Catalyseur d&#39;oxydation de l&#39;hydrogène sulfuré
AU610296B2 (en) A process for the removal of hydrogen sulfide from gases
KR910009571B1 (ko) 황화수소를 원소유황 및/또는 이산화황으로 산화시키는 방법
EP3359271B1 (en) Systems and methods for degassing of sulfur
CN102176957A (zh) 催化剂和方法
CA2430145C (fr) Procede d&#39;elimination du soufre d&#39;une charge contenant de l&#39;hydrogene sulfure et du benzene, toluene et/ou xylenes
EP0134593B1 (en) Process for the production of elemental sulphur
JPH11503105A (ja) 二酸化硫黄源の硫酸への液相変換
JPS61256904A (ja) 液体硫黄の精製方法
GB2143224A (en) Catalytic claus process for the production of elemental sulphur

Legal Events

Date Code Title Description
GB Transfer or rights

Owner name: GOAR ALLISON & ASSOCIATES, INC.

FG Grant or registration