RU2087192C1 - Способ получения катализатора для удаления кислорода из сероводородсодержащих газов - Google Patents
Способ получения катализатора для удаления кислорода из сероводородсодержащих газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2087192C1 RU2087192C1 RU95103032A RU95103032A RU2087192C1 RU 2087192 C1 RU2087192 C1 RU 2087192C1 RU 95103032 A RU95103032 A RU 95103032A RU 95103032 A RU95103032 A RU 95103032A RU 2087192 C1 RU2087192 C1 RU 2087192C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- catalyst
- aluminum hydroxide
- pore
- hydrogen sulfide
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения катализатора для удаления кислорода в технологии переработки сероводородсодержащих газов в серу по методу Клауса.
Способ отличается тем, что гидроксид алюминия, или гидроксид алюминия с порообразующими добавками, или гидроксид алюминия с примесью до 30% χ - Al2O3 смешивают с солью железа, затем добавляют азотную кислоту до кислотного модуля Mк=0,1 - 0,01, далее массу экструдируют, сушат и прокаливают при температуре 450 - 600oC.
В качестве соли железа используют сульфат железа, оксалат железа, нитрат железа, ацетат железа.
В качестве порообразующих добавок используют древесные опилки хвойных пород в количестве до 20%.
В качестве порообразующих добавок используют карбоксиметилцеллюлозу, карбоксиэтилцеллюлозу.
Предлагаемый способ получения катализатора позволяет снизить энергозатраты, упростить технологию приготовления катализатора с сохранением активности и стабильности катализатора. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к способу получения катализатора для удаления кислорода в технологии переработки сероводородсодержащих газов в серу по методу Клауса.
В промышленности сероводород, содержащийся в газах, сжигают частично до серы и сернистого ангидрида, серу отделяют, а газ, содержащий H2S, SO2, H2O и азот, направляют на каталитическую стадию (I)
Наличие следов кислорода в газе приводит к сульфатации катализатора Клауса на основе оксида алюминия и уменьшению его активности в реакции (1).
Наличие следов кислорода в газе приводит к сульфатации катализатора Клауса на основе оксида алюминия и уменьшению его активности в реакции (1).
Известны способы понижения сульфатации катализатора Клауса на основе оксида алюминия за счет введения различных добавок.
Например, катализатор, содержащий до 2,5% оксида натрия и прокаленный при 100oC [1] и катализатор, содержащий щелочные или щелочно-земельные металлы в количестве 50 400 мг/м3 носителя [2] Первый, однако, характеризуется низкой удельной поверхностью, второй значительным содержанием активной добавки, что приводит к понижению пористости катализатора.
Кроме того, нанесение оксидов щелочных металлов приводит к взаимодействию их с сернистым ангидридом. Катализаторы более устойчивы к сульфатации, чем оксид алюминия, но уступают по степени обескислороживания газов.
Известен путь увеличения стабильности катализатора Клауса за счет поглощения кислорода активными добавками, нанесенными на этот катализатор в количестве 1 15% мас. в пересчете на металл.
При этом используется оксид алюминия с удельным объемом пор не менее 0,2 см3/г и сульфиды, оксиды или другие соединения молибдена, кобальта, железа, меди и т.д. [3]
Однако катализатор, полученный данным способом, проявил пониженную активность и стабильность как в реакции Клауса, так и в поглощении кислорода, что требовало в первую очередь повышения времени контакта до 8 с и выше.
Однако катализатор, полученный данным способом, проявил пониженную активность и стабильность как в реакции Клауса, так и в поглощении кислорода, что требовало в первую очередь повышения времени контакта до 8 с и выше.
Наиболее близким к заявляемому является катализатор для удаления кислорода из газов для защиты катализатора Клауса от сульфатации, содержащий по крайней мере один металл из группы: Fe, Ni, Co, Zn и другие на носителе с удельной поверхностью не менее 100 м2/г и удельной пористостью, превышающей 0,2 см3/г [4] Содержание металла в катализаторе составляет 0,5 -10% мас. Контактирование газа, содержащего H2S, SO2 и кислород, происходит в одной каталитической реакционной зоне.
Катализатор защиты загружают в реактор непосредственно перед слоем оксида алюминия и при прохождении технологических газов кислород, содержащийся в газе, взаимодействует с сероводородом по реакции раньше, чем с оксидным катализатором Клауса:
2H2S+2O2_→ S+SO2+2H2O
Применение защитного слоя предотвращает попадание кислорода в зону основной реакции, которая протекает, в основном, на оксиде алюминия, в результате чего в течение длительного времени сохраняется его высокая первоначальная активность.
2H2S+2O2_→ S+SO2+2H2O
Применение защитного слоя предотвращает попадание кислорода в зону основной реакции, которая протекает, в основном, на оксиде алюминия, в результате чего в течение длительного времени сохраняется его высокая первоначальная активность.
Катализатор получают пропиткой оксида алюминия водным или органическими растворами солей металла из избытка раствора с последующей декантацией, сушкой при температуре 120oC в течение 3 ч и прокаливанием на воздухе при 350oC в течение 3 ч.
Существенным недостатком данного способа является то, что катализатор проявлял пониженную активность.
Кроме того, применение избытка пропиточного раствора приводит к наличию сточных вод после стадии адсорбции активного компонента оксидом алюминия, содержащего металлы. Следует отметить и значительный расход солей металлов при нанесении, что приводит к удорожанию катализатора.
Существенным недостатком является также и длительность стадии адсорбции-пропитки, особенно для нанесения значительных количеств металлов.
Цель настоящего изобретения снижение энергозатрат, упрощение технологии с сохранением активности и стабильности катализатора.
Поставленная цель достигается тем, что для получения катализатора удаления кислорода из сероводородсодержащих газов в качестве связующего используют гидроксид алюминия или гидроксид алюминия до 30% χ - Al2O3 смешивают с солью железа при кислотном модуле Mк=0,1 -0,01, далее массу экструдируют, сушат и прокаливают при температуре 450 600oC.
В качестве солей железа используют сульфат железа, оксалат железа, ацетат железа, нитрат железа.
В качестве порообразующих добавок используют древесные опилки хвойных пород в количестве до 20%
В качестве порообразующих добавок используют карбоксиметилцеллюлозу, карбоксиэтилцеллюлозу.
В качестве порообразующих добавок используют карбоксиметилцеллюлозу, карбоксиэтилцеллюлозу.
В качестве гидроксида алюминия используют гидроксид алюминия, прошедший термомеханохимическую активацию.
Содержание активного компонента в пересчете на металл составляет 1 10% Возможно увеличение содержания металла до 20% но это приводит к снижению прочности катализатора.
Таким образом, предлагаемый способ в отличие от известного характеризуется рядом существенных отличий:
использование гидроксида алюминия или гидроксида алюминия с порообразующими добавками или гидроксида алюминия с примесью до 30% c - Al2O3;
смешение с солью железа при кислотном модуле Mк=0,01 0,01;
прокаливание при температуре 450 -600oC;
в качестве порообразующих добавок используют древесные опилки хвойных пород в количестве до 20%
в качестве порообразующих добавок используют карбоксиметилцеллюлозу, карбоксиэтилцеллюлозу.
использование гидроксида алюминия или гидроксида алюминия с порообразующими добавками или гидроксида алюминия с примесью до 30% c - Al2O3;
смешение с солью железа при кислотном модуле Mк=0,01 0,01;
прокаливание при температуре 450 -600oC;
в качестве порообразующих добавок используют древесные опилки хвойных пород в количестве до 20%
в качестве порообразующих добавок используют карбоксиметилцеллюлозу, карбоксиэтилцеллюлозу.
Отличием является и то, что применяют в качестве соли железа сульфат железа, оксалат железа, ацетат железа, нитрат железа.
В качестве гидроксида алюминия используют гидроксид алюминия, прошедший термомеханохимическую активацию.
Новая совокупность отличительных признаков приводит к достижению поставленной цели.
Катализатор готовят следующим образом.
Гидроксид алюминия или гидроксид алюминия + 30% c Al2O3 или гидроксид алюминия с порообразующими добавками смешивают в сухом виде с соединением железа с последующим введением азотной кислоты (Mк=0,1 - 0,01), смесь перемешивают, формуют, сушат и прокаливают при температуре 450 - 600oC.
Распределение пор по радиусам проводилось методом ртутной порометрии на приборе 2000 фирмы "Carlo Erba" (Италия).
Испытания катализатора на стабильность были проведены на проточной лабораторной установке при температуре 220±10oC за время контакта 0,3 с. Состав исходной газовой смеси во всех испытаниях был постоянен и состоял из 3% об. H2S, 1,5% об. SO2, 0,5% об. O2, аргон остальное.
Анализ исходной смеси и состава газа после контакта с катализатором проводился на хроматографе ЛХМ-8МД.
Пример 1 (по прототипу).
К 200 мл оксида алюминия добавляют 200 мл водного раствора сульфата железа (II), содержащего 6 г металла, и при перемешивании в течение 3 ч проводят адсорбцию. Затем избыток раствора, содержащий сульфат железа, сливают, катализатор сушат при 120oC 3 ч и прокаливают при 350oC 3 ч.
Пример 2.
К 280 г гидроксида алюминия, прошедшего термомеханохимическую обработку, добавляют 40 г порообразующей добавки c Al2O3, соль железа. Перемешивают сухие компоненты в течение 10 мин. Далее добавляют раствор азотной кислоты в воде (10 мл концентрированной кислоты в 150 мл воды). Перемешивают в течение 15 мин. Далее массу экструдируют, сушат, прокаливают при температуре 450 600oC.
Пример 3.
Аналогичен примеру 2, только кислотный модуль равен 0,005 и количество порообразующей добавки составляет 25% мас.
Пример 4.
Аналогичен примеру 2, только кислотный модуль равен 0,15 и количество порообразующей добавки равно 27% мас.
Пример 5.
Аналогичен примеру 2, только температура прокалки равна 400oC.
Пример 6.
Аналогичен примеру 2, только температура прокалки равна 700oC.
Пример 7.
Аналогичен примеру 2, только порообразующей добавки введено 10% мас.
Пример 8.
Аналогичен примеру 2, только порообразующей добавки введено 40% мас.
Пример 9.
Аналогичен примеру 2, только порообразующей добавкой служат древесные опилки, кислотный модуль равен 0,02 и количество древесных опилок составляет 20% мас.
Пример 10.
Аналогичен примеру 2, только в качестве соли железа используют сернокислое железо, а в качестве порообразующей добавки используют карбоксиметилцеллюлозу в количестве 30% мас.
Пример 11.
Аналогичен примеру 2, только в качестве соли железа используют оксалат железа и кислотный модуль равен 0,05.
Пример 12.
Аналогичен примеру 2, только в качестве соли железа используют нитрат железа.
Пример 13.
Аналогичен примеру 2, только пористую структуру регулируют кислотным модулем, который равен 0,01.
Все данные по катализаторам сведены в таблицу.
Как видно из таблицы, уменьшение кислотного модуля (пример 3) ведет к снижению прочности и стабильности катализатора, а его увеличение к получению мелкопористого катализатора с низким объемом макропор, что приводит к затруднению отвода продуктов реакции и снижению стабильности.
Снижение температуры прокаливания до 400oC (пример 5) приводит к снижению стабильности катализатора, повышение температуры прокаливания до 700oC (пример 6) приводит также к снижению стабильности.
При использовании порообразующей добавки в виде c Al2O3 количество этой добавки составляет до 30% При использовании в качестве порообразующей добавки древесных опилок хвойных пород количество их снижается до 20%
При увеличении времени перемешивания более 15 мин паста релаксирует (разжижается), а при снижении (≈5 мин) паста неоднородна.
При увеличении времени перемешивания более 15 мин паста релаксирует (разжижается), а при снижении (≈5 мин) паста неоднородна.
Для внесения активного компонента возможно использование сухих соединений железа.
В качестве соединений железа используют, предпочтительно, сернокислое железо (пример 10), оксалат железа (пример 11), а также нитрат железа (пример 12).
Таким образом, предложенный способ по сравнению с известным является менее энерго- и трудоемким.
В способе приготовления катализатора исключаются затраты на приготовление носителя, пористая структура формируется в процессе приготовления катализатора.
Claims (4)
1. Способ получения катализатора для удаления кислорода из сероводородсодержащих газов, включающий сушку и прокаливание, отличающийся тем, что гидрооксид алюминия, или гидрооксид алюминия с порообразующими добавками, или гидрооксид алюминия с примесью до 30% X Al2O3 смешивают с солью железа, затем добавляют азотную кислоту до кислотного модуля Мк 0,1 0,01, далее массу экструдируют, сушат и прокаливают при 450 600oС.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли железа используют сульфат железа, оксалат железа, нитрат железа, ацетат железа.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве порообразующих добавок используют древесные опилки хвойных пород в количестве до 20%
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве порообразующих добавок используют карбоксиметилцеллюлозу, карбоксиэтилцеллюлозу.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве порообразующих добавок используют карбоксиметилцеллюлозу, карбоксиэтилцеллюлозу.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гидрооксида алюминия используют гидрооксид алюминия, прошедший термомеханохимическую активацию.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95103032A RU2087192C1 (ru) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | Способ получения катализатора для удаления кислорода из сероводородсодержащих газов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95103032A RU2087192C1 (ru) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | Способ получения катализатора для удаления кислорода из сероводородсодержащих газов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95103032A RU95103032A (ru) | 1996-12-10 |
RU2087192C1 true RU2087192C1 (ru) | 1997-08-20 |
Family
ID=20165306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95103032A RU2087192C1 (ru) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | Способ получения катализатора для удаления кислорода из сероводородсодержащих газов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2087192C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446880C2 (ru) * | 2007-10-30 | 2012-04-10 | Нью Текнолоджи Венчерз, Инк. | Способ и реагент для удаления кислорода из потоков углеводородов |
-
1995
- 1995-03-06 RU RU95103032A patent/RU2087192C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент США N 4568664, кл. B 01 J 21/04, 1985. 2. Международная заявка WO N 86/02285, кл. B 01 J 20/00, 1984. 3. Заявка Великобритании N 1400365, кл. B 01 D 53/34, 1984. 4. Патент США N 4192857, кл. C 01 B 17/04, 1984. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446880C2 (ru) * | 2007-10-30 | 2012-04-10 | Нью Текнолоджи Венчерз, Инк. | Способ и реагент для удаления кислорода из потоков углеводородов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95103032A (ru) | 1996-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR0155576B1 (ko) | 배기 가스 정화용 촉매 및 이의 제조방법 | |
US5397758A (en) | Alumina-based compositions and catalysts having high specific surface area | |
US20090191108A1 (en) | Zirconium/Praseodymium Oxide NOx Traps and Prufication of Gases Containing Nitrogen Oxides (NOx) Therewith | |
JP3511314B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒および排気ガス浄化方法 | |
JP2000117110A (ja) | 窒素酸化物貯蔵触媒、その製造方法およびその使用 | |
JPS6125641A (ja) | 放出物制御装置 | |
US4985074A (en) | Process for producing a desulfurization agent | |
CA2506468C (en) | Exhaust gas purifying catalyst and method for purifying exhaust gas | |
CN105289653A (zh) | 一种用于低温催化氧化一氧化碳的整体式催化剂及其制备方法 | |
KR101134864B1 (ko) | 산소 흡장/방출재 및 이를 포함하는 배기 가스 정화 촉매 | |
KR950009707B1 (ko) | 황화합물-함유 가스를 처리하기 위한 촉매 및 방법 | |
CN109589762B (zh) | 一种气相脱砷剂及其制备方法 | |
JP3303486B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒の製造方法 | |
RU2087192C1 (ru) | Способ получения катализатора для удаления кислорода из сероводородсодержащих газов | |
EP1138384A2 (en) | Process for manufacturing NOx traps with improved sulphur tolerance | |
RU2050188C1 (ru) | Способ получения катализатора для удаления кислорода из сероводородсодержащих газов | |
JP2001058130A (ja) | 窒素酸化物分解用触媒 | |
JP3154620B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法 | |
SU1041019A3 (ru) | Катализатор дл дожига окиси углерода и углеводородов и способ его получени | |
RU2199386C1 (ru) | Катализатор для очистки газов от оксидов азота и способ его получения | |
RU2281159C1 (ru) | Способ получения хемосорбента | |
CN112808303B (zh) | 一种含硫有机废气催化氧化催化剂及其制备方法 | |
CN111889115B (zh) | 一种脱氧催化剂及其制备方法和应用 | |
RU2175267C1 (ru) | Способ получения катализатора селективного гидрирования ацетиленов и диенов для очистки олефинов и их фракций | |
RU2205069C1 (ru) | Способ получения катализатора для окисления сернистых соединений в отходящих газах |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120307 |