RU2040464C1 - Method for production of sulfur from hydrogen sulfide-containing gas - Google Patents

Method for production of sulfur from hydrogen sulfide-containing gas Download PDF

Info

Publication number
RU2040464C1
RU2040464C1 SU5023792A RU2040464C1 RU 2040464 C1 RU2040464 C1 RU 2040464C1 SU 5023792 A SU5023792 A SU 5023792A RU 2040464 C1 RU2040464 C1 RU 2040464C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sulfur
stage
gas
catalytic
hydrogen sulfide
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Лазарев
В.М. Буровцов
В.М. Плинер
Р.Л. Шкляр
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке газов
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 Государственный научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке газов filed Critical Государственный научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке газов
Priority to SU5023792 priority Critical patent/RU2040464C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2040464C1 publication Critical patent/RU2040464C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: processing of hydrogen sulfide-containing gases. SUBSTANCE: method for production of sulfur from hydrogen sulfide-containing gases consists in that hydrogen sulfide-containing gas in processed by Klaus method including high-temperature oxidation of initial gas, three-stage catalytic oxidation of obtained gas mixture to separate formed gas sulfur after thermal, first and second catalytic stages of gas mixture cooling and absorption of formed sulfur in the third catalytic stage to which gas mixture is fed with volumetric ratio of SO2/H2S = 0,1-0,4 and waste gas containing not more than 0.5 vol. of hydrogen sulfide is directed to the fourth catalytic stage. In so doing, the process in the fourth catalytic stage is effected, either, by direct oxidation of hydrogen sulfide with air oxygen and absorption of formed sulfur, or by chemisorption of hydrogen sulfide by metal oxides taken from group of oxides of zinc, iron and copper. EFFECT: increased yield of elementary sulfur up to 99.9% 9 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к процессам переpаботки сероводородсодержащих газов с получением элементарной серы и может быть использовано при очистке от сероводорода природного газа, газов переработки нефти, угля или сланца. The invention relates to processes for the processing of hydrogen sulfide-containing gases to produce elemental sulfur and can be used in the purification of hydrogen sulfide from natural gas, gas from oil refining, coal or shale.

Известен способ переработки сероводородсодержащих газов по методу Клауса с одной термической и тремя каталитическими ступенями [1] В термической ступени окисление сероводорода в серу проводится кислородом воздуха при 800-1400оС, а в первой и второй каталитических ступенях диоксидом серы, содержащимся в реакционной газовой смеси, при температурах поступающей газовой смеси 250 и 220оС соответственно.A method of processing sulfur-containing gases by the Claus method with a thermal and catalytic three steps [1] In the thermal stage hydrogen sulfide oxidation to sulfur is carried out with atmospheric oxygen at 800-1400 ° C, and in the first and second catalytic stages of the sulfur dioxide contained in the reaction gas mixture , at temperatures of the incoming gas mixture of 250 and 220 about C, respectively.

В термической ступени протекает основная реакция, а именно, прямого окисления сероводорода кислородом
2H2S+O2 __→

Figure 00000001
Sn+2H2O
(1) которая сопровождается побочными реакциями
Figure 00000002
Sn+2H2O __→ 2H2S+SO2
(2)
Sn+nO2 __→ nSO2 __→ где n=2,8
(3)
Основной реакцией в каталитических ступенях является
2H2S+SO2
Figure 00000003
Figure 00000004
Sn+2H2O
(4)
Сера, образующаяся в термической и двух каталитических ступенях по реакции (1) и (4), выводится из реакционного газового потока после каждой из этих ступеней за счет конденсации паров серы при 127-160оС. Перед первой и второй каталитическими ступенями газовая смесь подогревается до необходимой температуры.In the thermal stage, the main reaction proceeds, namely, the direct oxidation of hydrogen sulfide by oxygen
2H 2 S + O 2 __ →
Figure 00000001
S n + 2H 2 O
(1) which is accompanied by adverse reactions
Figure 00000002
S n + 2H 2 O __ → 2H 2 S + SO 2
(2)
S n + nO 2 __ → nSO 2 __ → where n = 2.8
(3)
The main reaction in the catalytic steps is
2H 2 S + SO 2
Figure 00000003
Figure 00000004
S n + 2H 2 O
(4)
Sulfur formed in the thermal and two catalytic stages according to reaction (1) and (4) is removed from the reaction gas stream after each of these stages due to condensation of sulfur vapor at 127-160 о С. Before the first and second catalytic stages, the gas mixture is heated to the required temperature.

В третью каталитическую ступень газовая смесь поступает после конденсатора серы с температурой 127-130оС без подогрева и окисление сероводорода до серы так же, как и в двух предыдущих ступенях, проводится диоксидом серы, содержащимся в реакционной газовой смеси, но при температуре ниже точки росы серы. Образовавшаяся сера и пары серы, содержащиеся в поступающем газе, адсорбируются в порах катализатора за счет капиллярной конденсации. По мере насыщения слоя катализатора серой понижается его каталитическая активность, и по достижении заданной для данного конкретного катализатора емкости по сере, отработанный слой переключается на стадию термической регенерации [2]
Основным недостатком известного способа является то, что термодинамически возможный (максимальный) выход серы, равный 99,6% достигается только в том случае, если отношение концентраций Н2S:SO2 2 поддерживается с высокой точностью, что практически невозможно и усложняет проведение процесса. При любом другом соотношении концентраций этих компонентов избыточный по стехиометрии реакционный компонент проходит через третью каталитическую ступень в печь дожига, уменьшая тем самым выход серы и увеличивая выброс диоксида серы в атмосферу.
The third catalytic stage a gas mixture is supplied after a sulfur condenser temperature of 127-130 C without heating and oxidation of hydrogen sulfide to sulfur as well as in the two preceding steps, is carried out with sulfur dioxide contained in the reaction gas mixture, but at a temperature below the dew point sulfur. The resulting sulfur and sulfur vapors contained in the incoming gas are adsorbed in the pores of the catalyst due to capillary condensation. As the catalyst layer is saturated with sulfur, its catalytic activity decreases, and when the sulfur capacity specified for a given catalyst is reached, the spent layer switches to the stage of thermal regeneration [2]
The main disadvantage of this method is that a thermodynamically possible (maximum) sulfur yield of 99.6% is achieved only if the concentration ratio of H 2 S: SO 2 2 is maintained with high accuracy, which is practically impossible and complicates the process. For any other ratio of the concentrations of these components, the stoichiometric excess component passes through the third catalytic stage into the afterburner, thereby reducing the sulfur output and increasing the emission of sulfur dioxide into the atmosphere.

Известно техническое решение, обеспечивающее конверсию всех сернистых соединений, содержащихся в реакционной газовой смеси, после второй каталитической ступени путем их гидрирования в сероводород с последующим прямым окислением полученного газового потока. В этом случае содержание сероводорода существенно выше 1,0 об. за счет того, что в сероводород конвертируются пары серы и диоксид серы и поэтому процесс прямого окисления сероводорода проводится при температуре выше точки росы серы и, следовательно, в отходящих газах будут присутствовать сероводород и диоксид серы, образовавшиеся за счет реакции (2), и пары серы после конденсатора, т.е. выход серы будет ниже, чем в предлагаемом процессе. A technical solution is known that ensures the conversion of all sulfur compounds contained in the reaction gas mixture after the second catalytic step by hydrogenating them into hydrogen sulfide followed by direct oxidation of the resulting gas stream. In this case, the hydrogen sulfide content is significantly higher than 1.0 vol. due to the fact that sulfur vapor and sulfur dioxide are converted to hydrogen sulfide and therefore the process of direct oxidation of hydrogen sulfide is carried out at a temperature above the sulfur dew point and, therefore, hydrogen sulfide and sulfur dioxide generated by reaction (2) will be present in the exhaust gases sulfur after the capacitor, i.e. the sulfur yield will be lower than in the proposed process.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ переработки сероводородсодержащего газа, включающий высокотемпературное термическое окисление исходного газа и трехступенчатое каталитическое окисление полученной газовой смеси с получением серы, в котором окисление сероводорода в термической ступени проводят с недостатком воздуха 2,1-2,5% от стехиометрии, а реакционные газы после второй каталитической ступени направляют на стадию прямого окисления сероводорода до серы кислородом по реакции (1), для чего к этим газам подмешивают воздух и подогревают газовую смесь до 145-155оС. Пары образовавшейся серы улавливаются в конденсаторе при температуре ≈130оС и выходящие из конденсатора газы направляются в печь дожига для окисления всех оставшихся в них сернистых соединений до диоксида серы [3]
Основным недостатком этой модификации процесса Клауса является то, что за счет уменьшения подачи воздуха в термическую ступень невозможно полностью устранить диоксид серы в реакционной газовой смеси после второго каталитического реактора, так как при указанной температуре образовавшаяся сера находится в газовой фазе, и с учетом обратимости реакции (4) в реакционной газовой смеси содержится SO2. Поэтому газовая смесь, поступающая в реактор прямого окисления сероводорода, содержит два окислителя: кроме дозируемого кислорода в нем содержится также диоксид серы около 20% от остаточного сероводорода. Таким образом, в реакторе прямого окисления протекают конкурирующие реакции: обратимая реакция Клауса (4) и, практически, необратимая реакция прямого окисления сероводорода (1) с общим продуктом реакции серой. В результате на выходе из реактора прямого окисления присутствуют как сероводород, так и диоксид серы. Выход серы в этом варианте процесса Клауса не превышает 99,2%
В основу предлагаемого изобретения положена задача повышения выхода элементарной серы до 99,9% и соответствующего снижения токсичных выбросов диоксида серы в атмосферу.
Closest to the proposed method is a method for processing hydrogen sulfide-containing gas, including high-temperature thermal oxidation of the source gas and a three-stage catalytic oxidation of the resulting gas mixture to produce sulfur, in which the oxidation of hydrogen sulfide in the thermal stage is carried out with a lack of air of 2.1-2.5% of stoichiometry, and the reaction gases after the second catalytic stage are sent to the stage of direct oxidation of hydrogen sulfide to sulfur by oxygen according to reaction (1), for which I mix with these gases air and gas mixture is heated to 145-155 ° C. Vapors formed sulfur trapped in the condenser at the temperature ≈130 ° C and the gases leaving the condenser are directed into the furnace afterburner to oxidize any remaining sulfur compounds therein to sulfur dioxide [3]
The main disadvantage of this modification of the Klaus process is that, due to a decrease in the air supply to the thermal stage, it is impossible to completely eliminate sulfur dioxide in the reaction gas mixture after the second catalytic reactor, since at the indicated temperature the sulfur formed is in the gas phase, and taking into account the reversibility of the reaction ( 4) in the reaction gas mixture contains SO 2 . Therefore, the gas mixture entering the direct hydrogen sulfide oxidation reactor contains two oxidizing agents: in addition to dosed oxygen, it also contains sulfur dioxide about 20% of the residual hydrogen sulfide. Thus, competing reactions take place in the direct oxidation reactor: the reversible Klaus reaction (4) and the practically irreversible direct oxidation of hydrogen sulfide (1) with the common reaction product sulfur. As a result, both hydrogen sulfide and sulfur dioxide are present at the outlet of the direct oxidation reactor. The sulfur yield in this embodiment of the Klaus process does not exceed 99.2%
The basis of the invention is the task of increasing the yield of elemental sulfur to 99.9% and a corresponding reduction in toxic emissions of sulfur dioxide in the atmosphere.

Поставленная задача решается способом получения серы из сероводородсодержащего газа по методу Клауса, включающим высокотемпературное окисление исходного газа, трехступенчатое каталитическое окисление полученной газовой смеси с выделением образовавшейся газовой серы после термической, первой и второй каталитических ступеней охлаждением газовой смеси и с адсорбцией образовавшейся серы на третьей каталитической ступени, на которую газовую смесь подают с объемным отношением SO2/H2S 0,1-0,4, а отходящие газы, содержащие не более 0,5 об. сероводорода, направляют на четвертую каталитическую ступень.The problem is solved by the method of producing sulfur from a hydrogen sulfide-containing gas according to the Klaus method, including high-temperature oxidation of the source gas, three-stage catalytic oxidation of the obtained gas mixture with the release of the formed gas sulfur after the thermal, first and second catalytic stages by cooling the gas mixture and with the adsorption of sulfur formed in the third catalytic stage , to which the gas mixture is supplied with a volume ratio of SO 2 / H 2 S of 0.1-0.4, and exhaust gases containing not more than 0.5 vol. hydrogen sulfide, sent to the fourth catalytic stage.

При осуществлении предложенного способа указанные условия на третьей и четвертой ступенях поддерживают либо путем подачи на стадию термического окисления газовой смеси с объемным отношением Н2S/O2 2,1-2,5, либо путем подачи газовой смеси на первую каталитическую ступень при объемном отношении H2S/SO2 2,1-2,7 или на вторую каталитическую ступень при объемном отношении H2S/SO2 2,1-3,0, либо путем подачи 0,5-2 об. исходного газа перед третьей ступенью каталитического окисления.When implementing the proposed method, these conditions at the third and fourth stages are supported either by supplying a gas mixture with a volume ratio of H 2 S / O 2 of 2.1-2.5 to the stage of thermal oxidation, or by supplying a gas mixture to the first catalytic stage with a volume ratio H 2 S / SO 2 2,1-2,7 or to the second catalytic stage with a volume ratio of H 2 S / SO 2 2,1-3,0, or by filing 0.5-2 vol. source gas before the third stage of catalytic oxidation.

Третью ступень каталитического окисления осуществляют в присутствии катализатора реакции Клауса на основе оксидов алюминия или титана и/или активного угля с периодической его регенерацией продувкой нагретым газом при 300-350оС.The third stage catalytic oxidation is carried out in the presence of catalytic Claus reaction based on aluminum oxide or titanium and / or active carbon with its periodic regeneration purge gas heated at 300-350 ° C.

Реализацию предложенного способа на четвертой каталитической ступени осуществляют одним из следующих двух вариантов:
1. Прямым окислением сероводорода кислородом воздуха с адсорбцией образовавшейся серы, для чего в газовую смесь перед данной ступенью дополнительно вводят воздух в количестве, обеспечивающем объемное отношение O2/H2S 0,5-5,0, и процесс проводят на активном угле с адсорбцией образовавшейся серы и с периодической регенерацией его продувкой нагретым газом, не содержащим кислорода, при 300-350оС.
The implementation of the proposed method at the fourth catalytic stage is carried out by one of the following two options:
1. Direct oxidation of hydrogen sulfide with atmospheric oxygen with adsorption of the sulfur formed, for which purpose air is additionally introduced into the gas mixture in front of this stage in an amount providing a volume ratio of O 2 / H 2 S 0.5-5.0, and the process is carried out on active carbon with adsorption of the formed sulfur and with periodic regeneration by blowing it with a heated gas not containing oxygen, at 300-350 о С.

Периодическая регенерация катализаторов-сорбентов третьей и четвертой ступеней может также осуществляться исходным сероводородсодержащим газом, подаваемым затем в термическую ступень. Periodic regeneration of the sorbent catalysts of the third and fourth stages can also be carried out with the initial hydrogen sulfide-containing gas, which is then supplied to the thermal stage.

2. Хемосорбцией сероводорода оксидами металлов, выбранными из группы оксидов металлов цинка, железа и меди, с периодической регенерацией насыщенного хемосорбента продувкой нагретым до 400-450оС газов, содержащим 3-6 об. кислорода. При этом образовавшиеся газы регенерации возвращают в термическую ступень.2. Chemisorption of hydrogen sulfide by metal oxides selected from the group of metal oxides of zinc, iron and copper, with periodic regeneration of saturated chemisorbent by blowing gases heated to 400-450 о С containing 3-6 vol. oxygen. In this case, the generated regeneration gases are returned to the thermal stage.

Совокупность заявленных приемов позволяет провести процесс Клауса до общего выхода серы, равного 99,9% что, соответственно, снижает количество вредных выбросов в атмосферу. The combination of claimed techniques allows the Klaus process to a total sulfur output of 99.9%, which, accordingly, reduces the amount of harmful emissions into the atmosphere.

Преимуществом предлагаемого способа является то, что выход серы 99,9% достигается на установке при изменении указанных параметров в заданных пределах. При этом регулирование отношений Н2S/O2 в термической ступени или Н2S/SO2 в каталитических ступенях производится не при фиксированных значениях этих величин, а в указанных интервалах, что легко технически реализуемо.The advantage of the proposed method is that the sulfur yield of 99.9% is achieved at the installation when changing these parameters within the specified limits. Moreover, the regulation of H 2 S / O 2 ratios in the thermal stage or H 2 S / SO 2 in the catalytic steps is not carried out at fixed values of these quantities, but in the indicated intervals, which is easily technically feasible.

П р и м е р. Приведены два случая реализации данного изобретения для переработки кислых газов, характерных для газоперерабатывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. PRI me R. Two cases of the implementation of this invention for the processing of acid gases characteristic of the gas processing and oil refining industries are given.

1. Состав исходного газа, об. H2S 50,0; CH4 0,5; H2O 4,0; CO2 45,5. Объемный расход исходного газа 50000 нм3/ч. Давление газа на входе 1,6 ата.1. The composition of the source gas, vol. H 2 S 50.0; CH 4 0.5; H 2 O 4.0; CO 2 45.5. The volumetric flow rate of the source gas is 50,000 nm 3 / h. Inlet gas pressure 1.6 ata.

2. Состав исходного газа, об. H2S 95,0; C2H6 1,0; H2O 4,0. Объемный расход исходного газа 3000 нм3/ч. Давление газа на входе 1,6 ата.2. The composition of the source gas, vol. H 2 S 95.0; C 2 H 6 1.0; H 2 O 4.0. The volumetric flow rate of the source gas of 3000 nm 3 / h Inlet gas pressure 1.6 ata.

Результаты балансовых расчетов установки получения элементарной серы для каждого состава исходного газа, подтверждающие достижение поставленных целей и реализуемость предложенного способа, представлены в табл. 1 и 2. Рассмотрим описание процессов и параметров режимов установки получения элементарной серы из сероводородсодержащего газа на примере первого состава исходного газа. The results of the balance calculations of the installation for the production of elemental sulfur for each composition of the source gas, confirming the achievement of the goals and the feasibility of the proposed method, are presented in table. 1 and 2. Consider the description of the processes and parameters of the modes of the installation for the production of elemental sulfur from hydrogen sulfide-containing gas using the first composition of the initial gas as an example.

Схема установки представлена на чертеже. The installation diagram is presented in the drawing.

В соответствии с технологией по изобретению исходный сероводородсодержащий газ, смешиваясь с кислородом воздуха, поступает в топку реактора-генератора 1, совмещенного с котлом-утилизатором 2. В топке при 905оС происходит процесс неполного сгорания сероводорода с образованием диоксида серы и элементарной серы, которая конденсируется при последовательном охлаждении газового потока в котле-утилизаторе 2 до 300оС и в конденсаторе 3 до 170оС.In accordance with the technology of the invention the initial hydrogen sulfide-containing gas, mixed with oxygen, is supplied to the furnace reactor generator 1, combined with a heat recovery boiler 2. In the furnace at about 905 C causes partial combustion of hydrogen sulphide to form sulfur dioxide and elemental sulfur, which is condensed with sequential cooling of the gas stream in a recovery boiler 2 to 300 ° C and in the condenser 3 to 170 o C.

На первой каталитической ступени охлажденный кислый газ смешивается с воздухом и направляется в топку-подогреватель 4, где происходит сжигание и нагрев реакционного газа до 250оС. Нагретый реакционный газ поступает в каталитический реактор 5, в котором при 347оС протекает процесс образования элементарной серы по реакции (4). Затем реакционный газ охлаждается до 160оС и образовавшаяся сера конденсируется в конденсаторе 6.In the first catalytic stage acid gas is mixed with cooled air and is directed to the furnace-heater 4, where the combustion gas and heating the reaction to 250 C. The heated reaction gas enters the catalytic reactor 5 in which at 347 ° C the process proceeds elemental sulfur formation according to reaction (4). Then the reaction gas is cooled to 160 ° C and the sulfur formed is condensed in the condenser 6.

На второй каталитической ступени аналогично первой каталитической ступени реакционный газ нагревается до 230оС в топке-подогревателе 7. Затем нагретый газ поступает в каталитический реактор 8, где при 257оС протекает процесс образования элементарной серы по реакции (4). В котле-экономайзере 9 реакционный газ охлаждают до температуры ≈130оС и образовавшаяся сера конденсируется.The second stage catalyst similar to the first catalytic reaction stage gas is heated to 230 ° C in the furnace-heated preheater 7. Then, the gas enters the catalytic reactor 8, where at 257 ° C proceeds the process of formation of elemental sulfur according to reaction (4). In the boiler-economizer 9, the reaction gas is cooled to a temperature of ≈130 о С and the sulfur formed condenses.

На третьей каталитической ступени охлажденный реакционный газ последовательно проходит каталитический реактор 10, в котором образуется элементарная сера при взаимодействии сероводорода и диоксида серы по реакции (4), а затем реакционные газы смешиваются с дозированным количеством кислорода воздуха и направляются на четвертую каталитическую ступень (реактор 11), в которой протекает процесс "прямого" окисления сероводорода с получением элементарной серы по реакции (1). Оба каталитических реактора 10 и 11 работают при температуре ниже точки росы серы. Вследствие этого вся образуемая по реакциям (1) и (4) сера сорбируется в слое катализатора, постепенно дезактивируя его. At the third catalytic stage, the cooled reaction gas sequentially passes the catalytic reactor 10, in which elemental sulfur is formed during the interaction of hydrogen sulfide and sulfur dioxide by reaction (4), and then the reaction gases are mixed with a metered amount of oxygen and sent to the fourth catalytic stage (reactor 11) , in which the process of "direct" oxidation of hydrogen sulfide proceeds with the production of elemental sulfur according to reaction (1). Both catalytic reactors 10 and 11 operate at temperatures below the sulfur dew point. As a result, all sulfur formed by reactions (1) and (4) is adsorbed in the catalyst bed, gradually deactivating it.

При достижении предельной сероемкости катализаторов реакторы 10 и 11 переключают в режим термической регенерации. Величина предельной сероемкости определяется пористой структурой используемого катализатора. Upon reaching the maximum sulfur intensity of the catalysts, the reactors 10 and 11 are switched to thermal regeneration mode. The ultimate sulfur intensity is determined by the porous structure of the catalyst used.

Оставшиеся реакционные газы после реактора 11 направляются в печь дожига, а затем выбрасываются в атмосферу. The remaining reaction gases after the reactor 11 are sent to the afterburner, and then released into the atmosphere.

В каталитических реакторах 5, 8, 10 используют катализаторы процесса Клауса на основе активной окиси алюминия и в реакторе 11 активированный уголь марки АГ-2. In the catalytic reactors 5, 8, 10, Klaus process catalysts based on active alumina are used and in the reactor 11 is activated carbon of the AG-2 grade.

Аналогично проводился расчет установки получения элементарной серы для второго состава исходного газа, результаты которого представлены в табл. 2. Similarly, the calculation of the installation for the production of elemental sulfur for the second composition of the source gas, the results of which are presented in table. 2.

Общий выход серы по предлагаемому способу определяется по формуле
ВЫХОД S

Figure 00000005
1
Figure 00000006
100%
(5) где Sвых количество сернистых соединений в пересчете на серу в выходном газовом потоке, поступающем в печь дожига; Sвх количество сероводорода в пересчете на серу, поступающего на установку.The total sulfur yield by the proposed method is determined by the formula
EXIT S
Figure 00000005
1
Figure 00000006
100%
(5) where S o is the amount of sulfur compounds in terms of sulfur in the outlet gas stream entering the afterburner; S in the amount of hydrogen sulfide in terms of sulfur entering the installation.

Значения выхода серы по предлагаемому способу для первого и второго составов исходного газа равны
ВЫХОД S

Figure 00000007
1
Figure 00000008
100% 99,98 (первый состав)
ВЫХОД S =
Figure 00000009
-
Figure 00000010
= 99,97 (второй состав)
т.е. составляют более 99,9 против 99,2% в прототипе. При этом значения избыточного содержания сероводорода перед четвертой ступенью, равные 0,455 и 0,11 об. получаемые при переработке первого и второго составов исходного кислого газов соответственно, практически полностью охватывают предлагаемый диапазон избытка сероводорода 0,1-0,5 об. и обеспечивают высокий выход серы и снижение вредных выбросов в атмосферу по предлагаемому способу.The sulfur yield values of the proposed method for the first and second compositions of the source gas are equal
EXIT S
Figure 00000007
1
Figure 00000008
100% 99.98 (first composition)
OUTPUT S =
Figure 00000009
-
Figure 00000010
= 99.97 (second composition)
those. make up more than 99.9 against 99.2% in the prototype. Moreover, the values of the excess hydrogen sulfide content before the fourth stage, equal to 0.455 and 0.11 vol. obtained by processing the first and second compositions of the initial acid gas, respectively, almost completely cover the proposed range of excess hydrogen sulfide of 0.1-0.5 vol. and provide a high sulfur yield and reduction of harmful emissions into the atmosphere by the proposed method.

Claims (9)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ ИЗ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА по методу Клауса, включающий высокотемпературное окисление исходного газа, трехступенчатое каталитическое окисление полученной газовой смеси с выделением образовавшейся газовой серы после термической, первой и второй каталитических ступеней охлаждением газовой смеси и с адсорбцией образовавшейся серы на третьей каталитической ступени, отличающийся тем, что на третью каталитическую ступень газовую смесь подают с объемным отношением SO2 / H2S 0,1 0,4, а отходящие газы, содержащие не более 0,5 об. сероводорода, направляют на четвертую каталитическую ступень.1. METHOD FOR PRODUCING SULFUR FROM HYDROGEN-SULFUR-CONTAINING GAS according to the Klaus method, including high-temperature oxidation of the source gas, three-stage catalytic oxidation of the obtained gas mixture with evolution of the generated sulfur sulfur after the thermal, first and second catalytic steps by cooling the gas mixture and with the adsorption of the formed sulfur on the third characterized in that in the third catalytic stage a gas mixture is fed in a volume ratio sO 2 / H 2 S 0,1 0,4, and waste gases containing not used Lee 0.5. hydrogen sulfide, sent to the fourth catalytic stage. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные условия на третьей и четвертой ступенях поддерживают путем подачи на стадию термического окисления газовой смеси с объемным отношением H2S / O2 2,1 2,5.2. The method according to claim 1, characterized in that the said conditions in the third and fourth steps are maintained by supplying a gas mixture with a volume ratio of H 2 S / O 2 of 2.1 2.5 to the thermal oxidation step. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные условия на третьей и четвертой ступенях поддерживают путем подачи газовой смеси на первую каталитическую ступень при объемном отношении H2S / SO2 2,1 - 2,7 или на вторую каталитическую ступень при объемном отношении H2S / SO2 2,1 3,0.3. The method according to claim 1, characterized in that the conditions in the third and fourth stages are supported by supplying the gas mixture to the first catalytic stage with a volume ratio of H 2 S / SO 2 of 2.1 - 2.7 or to the second catalytic stage at volume ratio of H 2 S / SO 2 2.1 3.0. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные условия на третьей и четвертой ступенях поддерживают путем подачи 0,5 2 об. исходного газа перед третьей ступенью каталитического окисления. 4. The method according to p. 1, characterized in that the said conditions at the third and fourth steps are supported by supplying 0.5 to 2 vol. source gas before the third stage of catalytic oxidation. 5. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что третью ступень каталитического окисления осуществляют в присутствии катализатора реакции Клауса на основе оксидов алюминия или титана и/или активного угля с периодической его регенерацией продувкой нагретым газом при 300 350oС.5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the third stage of catalytic oxidation is carried out in the presence of a Claus reaction catalyst based on aluminum or titanium oxides and / or activated carbon with its periodic regeneration by blowing with a heated gas at 300 350 o C. 6. Способ по пп.1-5, отличающийся тем, что в газовую смесь перед четвертой ступенью дополнительно вводят кислородсодержащий газ (воздух) в количестве, обеспечивающем объемное отношение O2 / H2S 0,5 - 5,0, и процесс проводят на активном угле с адсорбцией образовавшейся серы и с периодической регенерацией его продувкой нагретым газом, не содержащим кислорода, при 300 350oС.6. The method according to claims 1-5, characterized in that an oxygen-containing gas (air) is additionally introduced into the gas mixture before the fourth stage in an amount providing a volume ratio of O 2 / H 2 S 0.5 to 5.0, and the process is carried out on activated carbon with adsorption of the formed sulfur and with periodic regeneration by blowing it with a heated gas that does not contain oxygen, at 300 350 o C. 7. Способ по пп.5 и 6, отличающийся тем, что периодическую регенерацию катализаторов-сорбентов третьей и четвертой ступеней осуществляют исходным сероводородсодержащим газом, подаваемым затем в термическую ступень. 7. The method according to PP.5 and 6, characterized in that the periodic regeneration of the sorbent catalysts of the third and fourth stages is carried out with the initial hydrogen sulfide-containing gas, which is then supplied to the thermal stage. 8. Способ по пп. 1-5, отличающийся тем, что процесс на четвертой ступени осуществляют в присутствии хемосорбента, выбранного из группы оксидов металлов: цинка, железа и меди. 8. The method according to PP. 1-5, characterized in that the process at the fourth stage is carried out in the presence of a chemisorbent selected from the group of metal oxides: zinc, iron and copper. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что регенерацию хемосорбента осуществляют продувкой нагретым до 400 450oС газом, содержащим 3 6 об. кислорода, а образовавшиеся газы регенерации подают в термическую ступень.9. The method according to claim 8, characterized in that the regeneration of the chemisorbent is carried out by blowing heated to 400 450 o With a gas containing 3 to 6 vol. oxygen, and the resulting regeneration gases are fed into the thermal stage.
SU5023792 1992-01-23 1992-01-23 Method for production of sulfur from hydrogen sulfide-containing gas RU2040464C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5023792 RU2040464C1 (en) 1992-01-23 1992-01-23 Method for production of sulfur from hydrogen sulfide-containing gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5023792 RU2040464C1 (en) 1992-01-23 1992-01-23 Method for production of sulfur from hydrogen sulfide-containing gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2040464C1 true RU2040464C1 (en) 1995-07-25

Family

ID=21595179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5023792 RU2040464C1 (en) 1992-01-23 1992-01-23 Method for production of sulfur from hydrogen sulfide-containing gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2040464C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2508155C2 (en) * 2008-08-13 2014-02-27 Хальдор Топсеэ А/С Method and device for decreasing amount of carbon oxysulfide, carbon bisulfide, compounds of metal carbonyls, hydrogen sulphide and hydrocyanic compounds, as well as those of ammonia, arsenic and chlorine in green gas
RU2535041C2 (en) * 2012-12-25 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Gas flow desulfurisation procedure
RU2653124C2 (en) * 2013-03-28 2018-05-07 Линде Акциенгезелльшафт Oxygen application in claus units charged with additional load, particularly waste-gas stream containing so2 and coming from adsorbent regeneration
RU2669606C2 (en) * 2013-08-13 2018-10-12 Линде Акциенгезелльшафт Treatment of gases

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Заявка Франции N 2277877, кл. C 10K 3/00, 1974. *
2. Проспект фирмы SNEA(P), Москва, октябрь 1986. *
3. Авторское свидетельство СССР N 1611851, кл. C 01B 17/04, 1988. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2508155C2 (en) * 2008-08-13 2014-02-27 Хальдор Топсеэ А/С Method and device for decreasing amount of carbon oxysulfide, carbon bisulfide, compounds of metal carbonyls, hydrogen sulphide and hydrocyanic compounds, as well as those of ammonia, arsenic and chlorine in green gas
RU2535041C2 (en) * 2012-12-25 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Gas flow desulfurisation procedure
RU2653124C2 (en) * 2013-03-28 2018-05-07 Линде Акциенгезелльшафт Oxygen application in claus units charged with additional load, particularly waste-gas stream containing so2 and coming from adsorbent regeneration
RU2669606C2 (en) * 2013-08-13 2018-10-12 Линде Акциенгезелльшафт Treatment of gases

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4053554A (en) Removal of contaminants from gaseous streams
EP0242006B1 (en) A process for recovering sulfur from sulfur-containing gases
US4552746A (en) Process for the reduction of the sulfur content in a gaseous stream
RU2142404C1 (en) METHOD OF ALMOST COMPLETE REMOVAL OF SULFUR COMPOUNDS H2S, SO2, cos and/or CS2 FROM OFF GAS FROM SULFUR SET-UP, AND RECOVERY OF THESE COMPOUNDS IN SULFUR FORM
US4310497A (en) Process for purifying a hydrogen sulfide containing gas
US6972120B2 (en) Method of removing mercury from flue gases
UA48220C2 (en) Catalyst for the selective oxidation of sulfur-containing compounds to elemental sulfur, method for manufacturing such catalyst and mathod for the selective oxidation of sulfur-containing compounds to elemental sulfur
US4147763A (en) Sulfur dioxide reduction process utilizing catalysts with spinel structure
RU2107024C1 (en) Method and catalyst for directly oxidizing hydrogen sulfide into sulfur
WO2009157434A1 (en) Method for purifying carbon dioxide off-gas, combustion catalyst for purification of carbon dioxide off-gas, and process for producing natural gas
US3851050A (en) Recovery of sulfur from so2-containing regeneration off-gases
RU2040464C1 (en) Method for production of sulfur from hydrogen sulfide-containing gas
US4405593A (en) Process of decreasing the sulfur content of exhaust gases obtained during the recovery of sulfur
US6297189B1 (en) Sulfide catalysts for reducing SO2 to elemental sulfur
JPH0741309A (en) Method of desulfurizing gas containing sulfur dioxide
RU2070538C1 (en) Method for production of elemental sulfur
US4011299A (en) Process for removing sulfur dioxide and nitrogen oxides from gases
US4842843A (en) Removal of water vapor diluent after regeneration of metal oxide absorbent to reduce recycle stream
JP2020127935A (en) Method for removing sulfur oxide in gas containing carbon dioxide as main component
JPH0661426B2 (en) Method of removing sulfur dioxide from flue gas
RU2062638C1 (en) Method for scrubbing of gas against sulfur dioxide and hydrogen sulfide
JP2010227728A (en) Method for removing n2o contained in exhaust gas from sewage sludge incinerator
JP2626787B2 (en) Method for recovering sulfur from hydrogen sulfide-containing gas
Lau et al. The effect of H2O on the reduction of SO2 and NO by CO on La2O2S
EP4292980A1 (en) Apparatus for producing dilute sulfuric acid and method for producing dilute sulfuric acid