RU1723761C - Способ получения элементарной серы из сероводорода - Google Patents
Способ получения элементарной серы из сероводорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU1723761C RU1723761C SU4800690A RU1723761C RU 1723761 C RU1723761 C RU 1723761C SU 4800690 A SU4800690 A SU 4800690A RU 1723761 C RU1723761 C RU 1723761C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfur
- hydrogen sulfide
- catalyst
- temperature
- stage
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химической технологии и может найти применение при добыче и переработке нефти и газа. Способ позволяет извлекать серу из газов, содержащих до 50 об.% сероводорода, причем в отходящих газах сера отсутствует. Целью изобретения является предотвращение уноса серы с отходящими газами. Способ осуществляют путем гетерогенно-каталитического окисления сероводорода в две стадии. Первая стадия окисления проходит в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора при температуре 250-300°С и соотношении кислород : сероводород, равном 0,5 - 0,51. На второй стадии используют блочный катализатор сотовой структуры, снижая температуру с 140 - 155°С в начале слоя до 110 - 120°С в конце слоя со скоростью 6,6 - 15°С/с. 2 табл.
Description
Изобретение относится к химической технологии, более конкретно к способам получения элементарной серы из сероводорода, входящего в состав различных газов.
Известен способ получения серы из сероводорода, содержащегося в количестве 28 об.% в природном газе, путем двухстадийного окисления сероводорода с раздельной подачей кислорода на каждую стадию.
Однако описанный способ характеризуется низкой степенью конверсии на отдельных стадиях, а также необходимостью создания дополнительных ступеней доочистки от следовых количеств, как пылевидной, так и газообразной серы.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения элементарной серы, согласно которому окисление сероводорода проводится в две стадии в двух последовательных реакторах, причем в первом реакторе в кипящем слое катализатора соотношение O2/H2S поддерживается равным 0,5-0,51 при температуре 250-300оС, а во втором - в неподвижном слое катализатора при температурах 140-155оС.
Недостаток способа в том, что он не исключает возможности уноса серы, образующейся на второй стадии, так как при температуре 140-155оС на выходе из слоя катализатора сохраняются пары серы, насыщающие газ при такой температуре, кроме того, в газе на выходе из слоя имеется жидкая сера в аэрозольной форме.
Целью изобретения является предотвращение уноса серы с отходящими газами.
Это достигается тем, что в способе получения серы из сероводорода, включающем каталитическое окисление его кислородом в две стадии, первую из которых осуществляют при 250-300оС при отношении кислород/сероводород 0,5-0,51 в псевдоожиженном слое катализатора, а на второй стадии используют блочный катализатор сотовой структуры и поддерживают в конце слоя температуру 110-120оС, проводят снижение температуры со скоростью 6,6-16,0 град/c. Исходная температура второй стадии 140-155оС.
Проведение процессов по предлагаемому способу. Исходный газ с содержанием сероводорода 30-50 об.% подается в реактор с псевдоожиженным слоем катализатора состава 1, одновременно в реактор подается кислород в количестве 100-102% от стехиометрически необходимого (по реакции H2S + 1/2O2 _→ Sг + Н2О). В реакторе при температуре 250-300оС происходит селективное окисление сероводорода в элементарную серу. После конденсации продуктов реакции (элементарной серы и воды) газовая смесь, содержащая следовые количества сероводорода, кислорода, а также пылевидную серу в количестве до 1 мас.%, подается в реактор, содержащий катализатор сотовой структуры, где при снижении температуры с 140-155оС любым известным способом по длине слоя катализатора со скоростью 6,6-15,0оС/c до 110-120оС происходит одновременное окисление сероводорода до элементарной серы, а также улавливание серы. Газ, очищенный до остаточного содержания сероводорода порядка 10-18 мг/нм3газа, подается потребителю либо сбрасывается в атмосферу.
Температура конца слоя 110-120оС является оптимальной. При этой температуре давление насыщенных паров серы незначительно, т.е. сера полностью конденсируется на поверхности катализатора. В то же время при этой температуре катализатор еще сохраняет свои свойства по превращению следовых (остаточных) количеств сероводорода в серу.
При температуре выше 120оС появляется возможность уноса паров серы, содержащихся в парообразном состоянии в газе. Снижение температуры в конце слоя II стадии ниже 110оС нецелесообразно, так как в газе при этих температурах пары серы не содержатся и нет опасности уноса паров серы вместе с газом.
В табл. 1 представлены характеристики катализаторов, используемых в предлагаемом способе.
П р и м е р 1. Эксперименты по исследованию предлагаемого способа проводили на лабораторной установке, которая включала два последовательных реактора: первый с псевдоожиженным слоем катализатора, второй - с катализатором сотовой структуры, представляющий из себя стеклянную трубку с помещенным в нее катализатором цилиндрической формы. Длина трубки составляла 1,5 м. В рубашку стеклянной трубки с катализатором противотоком подавали газ охлаждения. Время пребывания газов в слое катализатора 3 с. Исходный газ, а также газообразные продукты реакции анализировали на хроматографе ЛХМ-8 МД. Содержание серы в газе определяли по разнице веса трехслойного ватного фильтра после и до эксперимента (опыты 1-9, 12). Параллельно проводили анализ содержания серы в газе путем пропускания его через склянку с толуолом для растворения серы и последующего спектрофотометрического определения концентрации серы в растворе. Результаты представлены в табл. 2.
П р и м е р 2. Условия опытов аналогичны примеру 1, но вместо катализатора сотовой структуры в трубку засыпали гранулированный катализатор того же состава сферической формы диаметром 1,5-2 мм (опыты 10-11).
П р и м е р 3. Опыты проводили в условиях примера 2, но по длине слоя катализатора перепад температур не создавался, т.е. создавались условия прототипа (опыты 13-14). Результаты опытов приведены в табл. 2.
Опыты 6-9 иллюстрируют запредельные для данного способа случаи. Оптимальным градиентом охлаждения газа на второй ступени является 6,6-15оС/c. В этих условиях исключается объемная конденсация паров серы с образованием жидкого аэрозоля. В этих условиях в газе после второй стадии сера, исследуемая с помощью высокочувствительного спектрофотометрического метода, не обнаружена. При температуре конца слоя катализатора II ступени 130оС и выше наблюдается проскок пылевидной серы. Это объясняется тем, что при этой температуре создаются условия для объемной конденсации паров серы с образованием жидкого аэрозоля серы, которая выносится вместе с газом. При температуре 110оС в конце слоя катализатора не происходит образования аэрозоля серы в слое катализатора второй ступени, поддержание температуры ниже 110оС нецелесообразно с технологической, и экономической точки зрения: увеличиваются длина аппарата, металлоемкость и др.
Опыты 10 и 11 показывают, что при замене катализатора сотовой структуры на гранулированный результаты несколько ухудшаются, в отходящих газах появляется сера в количестве 5 мг/м3. Следовательно, сочетание операции поддержания перепада температуры в слое катализатора и применение катализатора сотовой структуры дает лучшие результаты.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет эффективно извлекать серу из газов, содержащих до 50 об.% сероводорода, при этом в отходящих газах отсутствует сера, а также токсичные соединения COS, CS2
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ ИЗ СЕРОВОДОРОДА, включающий каталитическое окисление его кислородом в две стадии: на первой - при объемном отношении O2/H2S, равном 0,5-0,51, при 250-300oС в псевдоожиженном слое катализатора, а на второй стадии - при 140-155oС и в стационарном слое катализатора, отличающийся тем, что, с целью предотвращения уноса серы с отходящими газами, на второй стадии используют блочный катализатор сотовой структуры и процесс ведут при снижении температуры со скоростью 6,6-15oС/с, поддерживая температуру конца слоя катализатора на выходе газа, равной 110-120oС.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4800690 RU1723761C (ru) | 1990-03-11 | 1990-03-11 | Способ получения элементарной серы из сероводорода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4800690 RU1723761C (ru) | 1990-03-11 | 1990-03-11 | Способ получения элементарной серы из сероводорода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1723761C true RU1723761C (ru) | 1995-03-20 |
Family
ID=30441695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4800690 RU1723761C (ru) | 1990-03-11 | 1990-03-11 | Способ получения элементарной серы из сероводорода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1723761C (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2817955C1 (ru) * | 2023-09-19 | 2024-04-23 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ каталитического окисления сероводорода и установка для его осуществления |
-
1990
- 1990-03-11 RU SU4800690 patent/RU1723761C/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1627507, кл. C 01B 17/04, 1988. * |
Авторское свидетельство СССР N 856974, кл. C 01B 17/04, 1981. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2817955C1 (ru) * | 2023-09-19 | 2024-04-23 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ каталитического окисления сероводорода и установка для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hartman et al. | Oxidation of SO2 in a trickle-bed reactor packed with carbon | |
EP0212297B1 (en) | High pressure process for sulfur recovery from a hydrogen sulfide containing gas stream | |
US3836630A (en) | Method for treatment of gas containing sulfur dioxide | |
JP2598508B2 (ja) | 硫化水素含有ガスの精製方法 | |
KR100626713B1 (ko) | 아산화질소 정제방법 | |
Morimoto et al. | Characteristics of the mercury vapor removal from coal combustion flue gas by activated carbon using H2S | |
GB1563866A (en) | Catalytic oxidation of sulphur and sulphur compounds | |
KR830009797A (ko) | 가스유출로부터 산가스 제거방법 | |
US4066739A (en) | Process for recovering hydrogen and elemental sulfur from hydrogen sulfide and/or mercaptans-containing gases | |
Clark et al. | Studies on sulfate formation during the conversion of H2S and SO2 to sulfur over activated alumina | |
EP0232731A3 (en) | Process and apparatus for purifying gases, particularly for desulfurizing and denitrating smoke | |
US5035810A (en) | Process for treating wastewater which contains sour gases | |
US4908195A (en) | Process of purifying exhaust gas | |
PL107862B1 (pl) | Sposob obrobki gazow zawierajacych siarkowodor method of processing gases containing hydrogen sulfide | |
US4024219A (en) | Process for removing nitrogen oxide from a waste gas | |
Park et al. | Selective removal of H2S from coke oven gas | |
CN1942407B (zh) | 从有机液体中催化去除溶解氧的方法 | |
CA1339890C (en) | Process for removing acid gas from a gas mixture containing acid gas | |
DK0548499T3 (da) | Fremgangsmåde til oxidativ rensning af afgangsgasser, der indeholder nitrogenoxider | |
RU1723761C (ru) | Способ получения элементарной серы из сероводорода | |
US3773912A (en) | Antipollution disposal of sour refinery gas with sulfur recovery | |
JPS6120342B2 (ru) | ||
Vakili et al. | Removal of hydrogen sulfide from gaseous streams by a chemical method using ferric sulfate solution | |
US4003987A (en) | Waste stream treatment | |
AU684906B2 (en) | A method for removing hydrogen sulfide from gas streams |