PL62813B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 07.1.1965 (P 106 892) 07.1.1964 Francja 15.IX.1971 62813 KI. 12 i, 17/60 MKP C 01 b, 17/60 UKD 661.241.074. .378.1 Wspóltwórcy wynalazku: Rene Jean Pierre, Jean Solinhac, Georges Mo- limet, Rene Terminet Wlasciciel patentu: Societe Nationale des Petroles d'Aquitaine, Paryz (Francja) Sposób odzyskiwania siarki w postaci dwutlenku siarki z gazów odlotowych Wynalazek dotyczy sposobu odzyskiwania siarki z gazów odlotowych, zawierajacych w malym ste¬ zeniu zwiazki siarki oraz siarke w postaci subtel¬ nie zdyspergowanej.Proces odsiarczenia gazów odlotowych prowadzi sie glównie w celu odzyskania zwiazków siarki oraz w celu unikniecia zanieczyszczenia atmosfery.Znane sposoby odsiarczania gazów odpadowych lub spalinowych polegaja na adsorpcji z tych ga¬ zów zwiazków siarki ii utlenianiu ich do siarki lub dwutlenku siarki.Znany jest np. proces odzyskiwania siarki z mie¬ szaniny gazów zawierajacych dwutlenek siarki i siarkowodór, prowadzony za pomoca adsorpcji na katalizatorze typu zeolitu, przy scisle okreslonym stosunku stechiometrycznym H2S: S02, wynosza¬ cym 2:1, w temperaturze otoczenia a zwlaszcza w podwyzszonej.Sposób ten nie jest jednak dogodny do stosowa¬ nia w skali technicznej poniewaz wymaga okreso¬ wego regenerowania katalizatora, przy czym ko¬ niecznosc stosowania gazu o scisle okreslonym skladzie w znacznym stopniu ogranicza zakres stosowania tego sposobu.Znany jest równiez sposób otrzymywania siarki elementarnej przez utlenianie zwlaszcza czystego siarkowodoru za pomoca powietrza lub innych za¬ wierajacych tlen gazów. Utlenianie prowadzi sie w temperaturze 175—700°C na katalizatorze o struk¬ turze zeolitu o jednakowej wielkosci porów, np. na 10 20 25 30 glinokrzemianach zawierajacych rozmaite kationy z grupy metali alkalicznych a ponadto kationy NH4+, Ag+, Ca++, Sr++, Mg++, Zn++, Ni+++, Co+ ++.Celem wynalazku bylo opracowanie nowego spo¬ sobu odzyskiwania siarki z gazów odlotowych o najrozmaitszym skladzie zwiazków siarki i przy malym ich stezeniu, a takze z gazów zawieraja¬ cych miedzy innymi siarke subtelnie zdyspergo- wana.Jak wiadomo obecnosc w gazie siarki zdysper¬ gowanej jest bardzo klopotliwa z punktu widze¬ nia obróbki technologicznej, gdyz siarka taka nie daje sie zaadsorbowac metodami klasycznymi.Stwierdzono, ze mozna odzyskiwac siarke w po¬ staci dwutlenku z oplacalna technologicznie wy¬ dajnoscia, z gazów zawierajacych w bardzo malym stezeniu zwiazki siarki i siarke subtelnie zdysper- gowana o róznym skladzie jak np. S02 i H2S lub wylacznie S02 albo tylko H2S i siarke zdysper- gowana, w ilosciach mniejszych niz 5% objetoscio¬ wych gazu poddawanego obróbce przez przepusz¬ czenie gazu odlotowego w temperaturze 20—150°C przez adsorbent w postaci glinokrzemianu pocho¬ dzenia naturalnego lub syntetycznego o jednako¬ wej wielkosci porów w zakresie 5—10 A i na¬ stepna desorpcje zwiazków siarki przy równoczes¬ nym utlenianiu ich do S02 za pomoca gazu zawie¬ rajacego tlen, w temperaturze 150°C lub wyzszej, 6281362813 3 korzystnie 200—350°C, przy unikaniu przekroczenia temperatury 600°C ze wzgledu na mozliwosc zni¬ szczenia adsorbentu.Sposób wedlug wynalazku prowadzi sie korzyst¬ nie w warstwie zloza ruchomego, w którym ad¬ sorbent przeplywa w obiegu zamknietym ze strefy adsorpcji do strefy desorpcji-regeneracji, lub tez stosuje sie proces fluidalny we wspólpradzie badz tez w przeciwpradzie. Strumien gazu wprowadza sie do strefy adsorpcji prostopadle do warstwy adsorbenta gdzie przebiega adsorpcja H2S, S02 i S oraz reakcja katalityczna miedzy H2S i S02. Ob¬ ciazony adsorbent opada do strefy desorpcji, gdzie zostaje podgrzany do temperatury 150°C lub wyz¬ szej w obecnosci nadmiaru powietrza lub innego zawierajacego tlen gazu, w celu przeprowadzenia desorpcji i utlenienia siarki dó S02, który w po¬ staci gazu odprowadzany jest do odpowiednich aparatów i magazynowany lub poddawany innym przeróbkom technologicznym, przy czym zuzyty katalizator poddaje sie regeneracji i zawraca do procesu.Sposób wedlug wynalazku wyróznia sie malym zuzyciem energii oraz prostota urzadzen jak i sto¬ sowaniem malo kosztownych materialów, przy czym umozliwia odzyskiwanie siarki w postaci gazu, w którym stezenie zwiazku siarki jest o wie¬ le wyzsze niz stezenie w gazach poddawanych ob¬ róbce.Sposób wedlug wynalazku jest szczególnie przy¬ datny do obróbki spalin przemyslowych, np. z pie¬ ców do wypalania cementu, z palenisk przemyslo¬ wych i z elektrocieplowni, jak i wytwórni siarki metoda Claus'a, z rafinerii nafty, z pieców kok¬ sowniczych itp., jak tez spalin zawierajacych wszelkiego rodzaju zwiazki siarki, przy czym ce¬ lem procesu jest usuwanie zwiazków siarki i siar¬ ki ze spalin i zatezanie ich w takim stopniu, aby nadawaly sie do eksploatacji w innych procesach przemyslowych.Poddajac np. obróbce spaliny o zawartosci 0,08— 0,15% S02, mozna wychwycic z nich sposobem we¬ dlug wynalazku 80% S02 a za pomoca desorpcji uzyskac gaz zawierajacy do 35% S02, a wiec o ste¬ zeniu ponad 200-krotnie wyzszym w porównaniu ze stezeniem S02 w spalinach.Przyklad I. Gaz o temperaturze 130—140°C, zawierajacy 0,5—0,7% objetosciowych S02 i 0,6— 0,3% objetosciowych H2S, przepuszczano z szybkos¬ cia 1000 m3 N/godzine przez 400 litrów syntetycz¬ nego zeolitu o cylindrycznych ziarnach o srednim przekroju 3 mm i dlugosci 4,5+1,5 mm, o sredni¬ cy porów 5 A i ciezarze nasypowym rzedu 0,7.Zeolit odprowadzano ze strefy adsorpcji do strefy desorpcji z szybkoscia 200 l/godzine, przy czym temperatura adsorbenta przy wyjsciu ze strefy ad¬ sorpcji wynosila 110±10°C. W strefie desorpcji-re¬ generacji przeprowadzano spalanie siarki za po¬ moca wdmuchiwania powietrza o temperaturze 290±10°C w ilosci 60 m3/godzine na 120 litrów ad¬ sorbenta.Wydajnosc adsorpcji wyniosla okolo 87% — ga¬ zy odlotowe ze strefy adsorpcji zawieraly 0,08— 0,1% H2S i 0,06—0,09% S02. 10 20 35 40 45 50 60 65 Przyklad II. Gaz o temperaturze 130°C, za¬ wierajacy 0,8% objetosciowych H2S d 6±1 g/m3 zdy- spergowanej siarki, w ilosci 400 m3 N przepusz¬ czano z szybkoscia 1000 m3 N/godzine przez adsor¬ bent utworzony z aktywowanej mieszaniny tlenku glinu i krzemionki, uzytych w stosunku Si02 : A1203 = 0,97, w postaci kulek o srednicy 3,5 mm i sredniej wielkosci porów 20 A. Adsorbent prze¬ puszczano ze strefy adsorpcji do strefy desorpcji z szybkoscia 200 l/godzine. W strefie desorpcji prze¬ prowadzano spalanie siarki za pomoca powietrza o temperaturze 300°C, wdmuchiwanego z szybkoscia 65 m3/godzine. Wydajnosc adsorpcji wyniosla 85— 88% H2S i 100% siarki. Gazy odlotowe ze strefy ad¬ sorpcji zawieraly siarke w postaci H2S, przecietnie w ilosci 0,1—0,15% objetosciowych.Przyklad III. Gaz o temperaturze okolo 150°C, zawierajacy 0,6—2,5% objetosciowych S02 i zdyspergowana siarke w ilosci okolo 6 g/m3, w ilosci 400 1, przepuszczano przez katalizator Eva Sorbon (glinokrzemian sodu, F-my Walco) o prze¬ cietnej srednicy porów 5—6 A. Adsorbent prze¬ puszczano ze strefy adsorpcji do strefy desorpcji z szybkoscia 200 l/godzine. W strefie desorpcji prze¬ prowadzano spalanie za pomoca powietrza o tem¬ peraturze 200°C, wdmuchiwanego z szybkoscia 35 m3/godzlne. Wydajnosc adsorpcji wyniosla 97% dla S02 i 100% dla siarki. Gazy odprowadzane z reaktora adsorpcji zawieraly 0,02—0,08% objeto¬ sciowych so2.Przyklad IV. Odsiarczenie gazu prowadzono w reaktorze z ruchomym zlozem, w którym adsor¬ bent przeplywal z szybkoscia 200 l/godzine. Uzyto adsorbent uzyskany z aktywowanej mieszaniny krzemionki i A1203 zawierajacej w stosunku wa¬ gowym Si02: AI2O3 jak 1:9, w postaci kulek o sred¬ nim przekroju porów 65—76 A, przy czym po¬ wierzchnia wlasciwa adsorbenta byla rzedu 110 m3/g.Przez strefe adsorpcji przepuszczano 1000 N m3/godzine gazu, zawierajacego objetosciowo 0,8% H2S i 0,5% S02, o temperaturze 130±10°C.Desorpcje przeprowadzono w temperaturze 300— 350°C za pomoca goracego powietrza przepuszcza¬ nego przez strefe desorpcji z szybkoscia 75 N m3/godzine.Wydajnosc adsorpcji wyniosla 80—82%, przy czym gazy odlotowe ze strefy adsorpcji zawieraly prze¬ cietnie 0,15% H2S i 0,1% S02. Wszystkie zwiazki siarki zaadsorbowane na katalizatorze odzyskano w postaci S02. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób odzyskiwania siarki w postaci dwu¬ tlenku siarki z gazów odlotowych, zawierajacych w malym stezeniu zwiazki siarki oraz siarke w po¬ staci subtelnie zdyspergowanej, przez selektywna adsorpcje i utlenianie zwiazków siarki do siarki elementarnej na drodze przepuszczania tych ga¬ zów przez adsorbent glinokrzemianowy o okreslo¬ nych wymiarach porów i wykazujacy wlasciwosci katalityczne przy utlenianiu zwiazków siarki, a na¬ stepnie pirzez desorpcje, znamienny tym, ze gaz odlotowy przepuszcza sie w zakresie od tempera-62813 5 tury pokojowej do temperatury 150°C przez adsorbent w postaci glinokrzemianu pochodzenia naturalnego lub syntetycznego o jednakowej wiel¬ kosci porów w zakresie 5—100 A, po czym zaadsor- bowane zwiazki siarki i siarke desorbuje sie i rów¬ noczesnie utlenia do dwutlenku siarki za pomoca gazu zawierajacego tlen w temperaturze 150°C lub wyzszej, korzystnie 200—350°C.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze adsorpcje i desorpcje prowadzi sie w zlozu rucho¬ mym lub w procesie fluidalnym we wspólpradzie lub przeciwpradzie. PL PL