PL12565B1 - Sposób oczyszczania mfaszaitiii gazowych i uzyskiwania znajdujacych sie w nich produktów ubocznych. - Google Patents

Description

Mieszaniny gazowe, zawierajace siar¬ ke, w szczególnosci wytworzone z paliwa gazy (koksowe i czadnicowe) oczysjzcza sie od domieszek, utleniajac zapomoca katalitycznego traktowania siarieowodór na dwutlenek lub trójtlenek sfetniki. Skoro w fazie iztnajduje sie Jedinoezesnie amo- njak, natenczas utworzone tlenki siarko¬ we mozna1 zapomoea amonjaku przepro¬ wadzic w kwasne lub obojetne sole amo- njafcalne.Wynalazek polega ma tern, ze podle¬ gajaca oczyszczaniu miesizainiine fazowa przepirowadza sie nad odpowiednio do¬ branym katalizatorem tego rodzaju, iz obok utleniamia §ff2 i ewentualnie two¬ rzenia sie zawierafajcych siarke soli amo- njakatnyck osiaga sie Jediaoczesnie nefc- szczepoenie zawartych w mieszaninie zwiazków cjanowych, przyczem twwzy sie amonjak. P|roces przebiega mniej wie¬ cej wedlug nastepujacych wzorów? NH^ + C02 c C: N- = NH2 = 0 + ~Q = NH2 = 0 -c=# + rt = 0 + NHZ + CO NH3. + CO Reakcja ta jest szczególnie korzystna dla mie&zanin gazowych zawierajacych siaikowodw w nadiniajrze; Gdyz wskutek rozisizclzepien.iia cjanu podnosi sie zawar¬ tosc amonjaku a zatem wzrasta stosunekNH3 diot _H2S, a wzgledny nadmiar H2S zmniejsza sie luib sie calkowicie wyrów¬ nywa; , , . ' \ Najistotniejsza zaleta tego sposobu po¬ lega na tein, ze. reakcje te. -zachodza jed¬ noczesnie, dzieki czemu odpada podzial jakiego dawniej proces ten wymagal, a mianowicie na zabieg pochlaniania i za¬ bieg utleniania. Daje to oczywiscie o- szfczednosc kosiztów i czasu. Rzecza jest równiez korzystna, ze niezbedne do uzy¬ skania reaikclji tisnienie jest bardzo niskie.Poza cjanem mieszanina gazowa moze jeszcze zawierac nieiiasy^eine weglowo¬ dory. To zachodzi w Szczególnosci prizy gazach spalinowych. Jezeli z oczyszcza-- niem tych gazów zwiazane jest uzyskiwa¬ nie benzolu, to dotychczas wraz z nasyco- nemi weglowodorami ibenzolowejni ulega¬ ly wymywaniu równiez i nienasycone we¬ glowodory, które potem nalezalo usuwac dla oczyszczenia benzolu stezonym kwa¬ sem siarkowym. Pr,zy tym pirocesie traci sie okolo 10% benzolowych weglowodo¬ rów. Z tego powodu bywa w pewnych wy¬ padkach rzecza korzystna uzyskiwac tak¬ ze nienasycone weglowodory, a mianowi¬ cie w postaci umozliwiajacej dalsze ich zastosowanie. Mozna to w mysl wynalazku osiagliac w lem sposób, ze benzolu ,sie nie usuwa przed oczysiziczeniem mieszaniny gazowej, lecz pozostawia isfe go w mie¬ szaninie gazowejj i dobiera katalizator i temperature reakcji w ten sposób, aby ohók wytwarzania sie soli i rozszczepiania zwiazków cjanowych weglowodory niena¬ sycone przechodzily wskutek uwodornie¬ nia w weglowodory nasycone np.CC}H10+H2 = CGH12 (Heksahydrobenzol).Powstaly w tani sposób C6Hi2 nie wy¬ kazuje wlasnosci osmalajacych i moze dlatego pozostac jako zawartosc benzolu.Dzieki temu podnosi sie wydatek benzolu o ilosc powstajacego heksiahydirobenzolu i jednoczesnie zaoszczedza sie kwas siarko¬ wy, niezbedny do oczyszczania. W sposób podobny mozna uwodorniac i rózne inne weglowodory miienasycone, zmajdujace sie w mieszaninie (np. etylen,, propylen i t. p.).Bardzo niepozadana a ozesta domie¬ szke stanowia ortganiczne zwiazki siarki, których usuniecie z gazów w sposób o- szozedny nie bylo dotychczas mozliwe, o ile jednoczesnie nie uzyskiwalo sie ben- zolu. Usuniecie organicznych tych zwiaz¬ ków siarkowych mozna uskutecznic latwo i tanio zapomoca dobrania katalizatora i temperatury, reakcji w tein sposób, aby obok rozkliadu siaikowodoru i cjanu jed¬ noczesnie . uwotdornic organiczne zwiazki siaulkowe, tak zeby np. z m/ertkaptanu ety¬ lowego, obok siarkowodorlu powstal etan.C2H5SH -\- H2 = C2HG ~\~ H2S, Przy roiziszczepianiu zwiazków gjano- wyich powstaja, jak juz wskazano, CO i C02. Poza tern w oba te izwiazki obfituje gaz. Jezeli odpowiednio uregulowac tem¬ perature procesu otnzymywania soli, to mozna w tym samym przebiegu odtlenic CO i C02, a mianowicie najkorzystniej na alkohol metylowy.CO + 2H2 = CHzOH.Tak uzyskany alkohol Jiietylowy moz¬ na wymyc w pjóozlkach . fabryki benzolu.Katalizlator powinien ziawienac w mysl wymalaizku co najmniej jeden -z,.-wiaza: cych siarke metali. Metalami takiemi sa np. Fe, Ni, Co, Mn, Cu, Zn, Pbr Bi, Sfy i t. d. Metale te mozna zastapic ich tlen¬ kami lub solami posizczególnemi albo w postaci mieszaniny.Dla przeprowadzenia technicizneigo spo¬ sobu miarodajna jest wysokosc tempera¬ tury i wymagane dla katalizy stezenie tle¬ nu. Oba te czymniki zaleza od wyboiru ka¬ talizatora. Przy zastosowaniu katalizatora — 2 —Wymagajacego wysokiej temperatury reak¬ cji albo ikataliziatora, wymagajacego wy¬ sokiej izawartosci tlenu w mieszaninie ga¬ zowej , temperatura reakcji przedewszyst- kiem równiez z powodu niekortzysbnego rozdzialu ciepla w masie kontaktowej i wywolanego dem przegrzania miejscowego moze podniesc sie tak wysoko, ze reakcja pójdzie w odwrotnym kierunku a wiec S02 znowu przetworzy sie w //2S. Wysfo- ka temperatura reakqji wymaga poza tern silnego upitzedtoio podgjrzania gazu i wy- kaz,uje z tego powodu wzmozone zuzytko¬ wanie ciepla, a tymczasem zwiekszona domieszka powietrza dla podniesienia za¬ wartosci tleniu w mieszaninie obniza warfc tosc gazu. Wsizystkim wymienionym mie- dogodlnosciom mozna zapobiec przez do¬ bór odpowiedniego katalizatora.Moznosc usprawnienia dzialania ka- talizatorta polega na tern, ze stosuje sie mieszaniny z dwóch lub wiecej metali, wiazacych siatke. Korzystna okazala sie np. miesizanina z Ni i F.e, aJlbo z Ca i Fe.Podczas gdy ta katalitycznia mieszanina obniza temperature reakcji, potrzebne dla reakcji stezenie tlemu mozna obnizyc przez dodanie dio katalizatora Cu, Bi, Pb, Sb. Dalsiza mozliwosc poprawienia dzia¬ lania, polega na silnem izfwiekiszeniu sty¬ kajacej sie z giazem powierzchni kataliza¬ tora: W tym celu miesza sie go w stanie bardzo rozdrobnionym iz nosnikiem i mie¬ szanine spala. JezeM jako nosnika uzyc materjalu ogniotrwalego np. szamoty, to nosnik pozostaje. Jezeli przeciwnie, kata¬ lizator zmieszac z pólkoksem, weglem lub materjalem podobnym i mase te spalic to nosnik izostaje przytern usuniety i po¬ wstaje bardzo porowata igajbka metalowa o duzej powierzchni. Wskazane srodki pozwalaja zmacznie obnizyc temperature reakcji. Próby wykazaly, ze temperature reakcji przy uzyciu rudy zelaznej darnio¬ wej wynoszaca normalnie powyzej 400° moznuSL w drcfctoe powiekszenia powierzch¬ ni stykajacej sie z glazem obnizyc o 360°, a przy dodatku Cu i Ni w tych samych warunkach pracy nawet do 320°^ Prócz tego udalo sie przytern, wymagane steze¬ nie tlenu okolo 3,5% obnizyc do mniej wiecej 2% \ Wyszczególnione jako materjal kon¬ taktowy metale wiazace siarke i ich tlen¬ ki lub sole nadaja sie wprawdzie do wszystkich przytoazonych reakcyj; próby wykazaly jednak, ze niektóre z nich lub pewne mieszaniny tychze wykazuja szcze¬ gólnie korzystne swoiste dzialanie dla po¬ jedynczych iz posród wymienionych reak¬ cyj. Stwiendizono np., ze uwodornianie we¬ glowodorów izachodzi szczególnie energicz¬ nie, przy uzyciu katalizatora zawieraja¬ cego jg^ko glówna czesc skladowa Ni.Swoisrte dodatnie dizialanie pojedynczych stopni kontaktowych, mozna wykorzystac w ten sposób, ze masa kontaktowa po¬ dzielona zostaje na oddzielne, wprowa¬ dzane po sobie stopnie, z któremi przy pracy, gaz kolejno sie styka. Moze byc rzecza korzystna przyrzadzic poczatkowo katalizator z Fe, Ni i Cu, wplywajacy szczególnie dodatnio na przebieg utlenie¬ nia H2S na SG3; za tym katalizatorem u- miescic katalizator iz przewazajaca zawar¬ toscia zelaza, który przyspiesiza hydrolize zwiazków ej anowych i jako osteitni sto¬ pien, wybrac katalizator z duza zawarto¬ scia niklu, -zapomoca którego uskutecznia uwodornianie nienasyconych weglowodo¬ rów organicznych izjwiazków siadkowych.Podobna kolejinosc moze byc korzystna ró\vniez i z tego powodu, ze niektóre z mas kontaktowych ulegaja silniejszemu oddzialywaniu poszczególnych skladników mieszaniny np. B2S .dzialaniu Ni. Przy wskazaiiem wlaczaniu stopniowem H2S mieszaniny przechodza w S02, zanim strumien gazu wetknie sie z zawierajacym Ni katalizatorem.W ten sposób unika sie w szerokim stopniu zatrucia cial kontak¬ towych. — 3 —Dla niektórych areakeyij obecnosc tlenu jest konieczna* Przy podzial© masy kon¬ taktowej na poszczeigóinc grupy nie po¬ trzeba pff^ejprowacizac tleinu praez caly uldiad (przyrzadów, lesz mozna go wpro¬ wadzac do mieszaniny gazowej, dopiero od tego stopnia, w którym jest on, po- . trzdbny dla ^achodsaoej tana reakcji.Jes^i wymienione reakaje, ig&me przesz ?ie i razem 'daja sie przeprowadzic przy jednakowej tcmpwaturze i jednakowero cisnieniu}, to dzialanie katalizujace moze jednak p;nzy poszczególnych reakcjach prsEebiagac korzystniej, przy innych tem¬ peraturach i warunkach cisnienia, Po* wytem moze byc uwzglednione praea od* powiednie uregulowanie warników pracy katalizatora w poszczególnych stopniach, t, j, cisnienia i temperatury, np. pireez ochLadzjanie lub ogrzewanie gasu miedzy dwoma stopniami. Tak samo moi© byc zmienione cisnienie gazu miedzy pos^a^ gólnemi stopniami, PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowa i, Sposób oczyiaz^zania zawierajacych siarke i ewentualnie fcwiazki cyjankowe mazaniafiaiz^wych, a zwlaszcza gazów paltoych z utyskiwaniem produktów ubpcz- nych w rodzaju siarczynów amonowych, siarczanów amonowych i t. d., zsiamieany tern, m gazy celem przetworzenia siaikc* wodoru, zwiazków eiarkow^d^rowy^ era? zwiaizków cyjamowych na siaske ora** tlen¬ ki aiarki i weigla, w ranie potrzeby po do¬ daniu tleiii^l^^ rnwierajajcych tlem £e~ zów, proepuszcza sie w tiempesajtwze 130^509° parzen wiazace aiark* metale lub ich swiazki* albo prz^a mmm^my pomiemonyeh cial na iwtfnikashi a po¬ wstajacy przytem amcinjtk was tlenki aiaiki wydziela yr postaci sali, 2, Sposób weilug .mitra. 1, nnamm--. ny tera, *e stosuje sie katalizatory, zia^ wierajace w charakterze skladników <£ófWr nych metale grupy zelaznej, a z*wlaaz$aa nikiel lub kobalit, albo metale w nodzaju miedii, manganu, ettawiu. cynku, bizmutu, lub an^ymenu, których sole zawieraja tlenki, M mieszaniny wzmiankwanyefc cial, 3v Sposób wedlug £astf?. 1 i 2, sna- mienny tern, ze stosuje sie kilka ?iMw kat^li^atoara i Browadzi redukcje Qrg&- niemych zawiazków siaikawych pod wply¬ wem katalizatorów, zawierajacych w cha¬ rakterze skladnika gtówt&etfo m$Mi olów, cynk, cyn?e, malMen lub nikiel albo ich zwiazki, utlenianie siarkowodoru na dwu* tlenek lub trójtlenek siarki — pr*ew&s»ie pod wplywem katalizatorów, ^awiaraia* cysh w charakterze skfedmika Równego metale grupy zekpiej albo olów, miedz, antymon, lub birami albo ich zw^ki, a przetwarzanie swiazJków cyjaiwwych — przewaznie pod wplywem katalizatorów, zawierajacy^ zelazo itub mancwi- 4. Sipcsób wedlug mienny tern, ze katalizatpr z^wiem metal wiazacy siarke op- zelazo, nikiel, kcbalt i i L albe ich tlenki lub «aie, 5. Sposób wedUug w&rz. 1 lub 2L wamienay tein, ze kaiaiiBator sklada sie m stopu kilku metali wiazacych *te*e< 6. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, q&-a* romby tern, ze katalizator ektiufe si$ ? miesianiny tlenków lub soli kilku metali wiazacych siarke. 7. Sposób we#i*g saetr^l ^-6, zpa<- mienny tern, ze katali»tor lro^c^ferty jest na nc^niku q (zjnaczinej powierzcbni zetkniecia z ga^e^P* 8. SpBiPób we4*ug zmfa%. 7f znamien¬ ny /tern, ze katelisiater mie§z^ $\a z nc^ni- kiera w etanie n^ader r^iidroWcinyHi i mie« ^aniime apala me, I, G, Fa ^hen ipdustirie Aki i e nng e»a e 11 4bch a f t^ Zastepca: M Skriypkpw^ki, r?»w68ik.pat«rtovy. Druk L. Boguslawskiego, Warsiaw^. PL