RU2276097C2 - Process of selective catalytic oxidation of hydrogen sulfide into sulfur - Google Patents

Process of selective catalytic oxidation of hydrogen sulfide into sulfur Download PDF

Info

Publication number
RU2276097C2
RU2276097C2 RU2004122711/15A RU2004122711A RU2276097C2 RU 2276097 C2 RU2276097 C2 RU 2276097C2 RU 2004122711/15 A RU2004122711/15 A RU 2004122711/15A RU 2004122711 A RU2004122711 A RU 2004122711A RU 2276097 C2 RU2276097 C2 RU 2276097C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen sulfide
oxygen
sulfur
air
claus
Prior art date
Application number
RU2004122711/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004122711A (en
Inventor
Андрей Николаевич Загоруйко (RU)
Андрей Николаевич Загоруйко
Владимир Васильевич Мокринский (RU)
Владимир Васильевич Мокринский
Наталь Алексеевна Чумакова (RU)
Наталья Алексеевна Чумакова
Original Assignee
Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук
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 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук filed Critical Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук
Priority to RU2004122711/15A priority Critical patent/RU2276097C2/en
Publication of RU2004122711A publication Critical patent/RU2004122711A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2276097C2 publication Critical patent/RU2276097C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

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

Abstract

FIELD: inorganic compounds technologies.
SUBSTANCE: invention relates to hydrogen sulfide degradation processes and removal of hydrogen sulfide from gas emissions. Process according to invention comprises passing initial gas containing hydrogen sulfide and oxygen through fixed granulated catalyst bed containing porous oxide-supported iron oxide. Catalyst granules are shaped as cylinders, rings, spheres, or any volume forms with equivalent diameter at least 5 mm. Porous oxide carrier is characterized by effective oxygen diffusion coefficient value 4·10-6 to 1.4·10-5 m2/sec as measured under reaction conditions. As initial gas, air- or oxygen-mixed Claus process emission gases are used, which, prior to be mixed with air or oxygen, are subjected to hydrogenation to convert sulfur dioxide and other sulfur impurities into hydrogen sulfide. To reduce concentration of carbon dioxide in Claus plant emission gases, air feed into Claus furnace is lowered below stoichiometric value.
EFFECT: increased selectivity of hydrogen sulfide oxidation and reduced emission of sulfur dioxide into atmosphere.
4 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области химии, а именно к способам разложения сероводорода, и может применяться для производства элементарной серы из сероводорода, а также для очистки от сероводорода газовых выбросов.The invention relates to the field of chemistry, and in particular to methods of decomposing hydrogen sulfide, and can be used for the production of elemental sulfur from hydrogen sulfide, as well as for cleaning gas emissions from hydrogen sulfide.

Изобретение основано на реализации реакции селективного окисления сероводорода в серу:The invention is based on the implementation of the reaction of selective oxidation of hydrogen sulfide to sulfur:

Figure 00000001
Figure 00000001

Известен способ селективного каталитического окисления сероводорода в серу, основанный на пропускании исходного реакционного газа, содержащего, по меньшей мере, сероводород и кислород, через слой катализатора, содержащего оксид или сульфид ванадия (Патент США №4311683, кл. С 01 В 17/04, пр. от 23.06.80, опубл. 19.01.82).A known method for the selective catalytic oxidation of hydrogen sulfide to sulfur, based on passing the initial reaction gas containing at least hydrogen sulfide and oxygen through a catalyst bed containing vanadium oxide or sulfide (US Patent No. 4311683, CL 01 17/04, etc. from 23.06.80, publ. 19.01.82).

Недостатком известного способа является недостаточно высокая селективность осуществления реакции окисления сероводорода в результате протекания побочной реакции окисления сероводорода в диоксид серы:The disadvantage of this method is the insufficiently high selectivity of the reaction of oxidation of hydrogen sulfide as a result of a side reaction of the oxidation of hydrogen sulfide to sulfur dioxide:

Figure 00000002
Figure 00000002

Повышение селективности окисления сероводорода в серу возможно за счет применения высокоселективных катализаторов. Известны способы каталитического окисления сероводорода в серу, основанные на применении катализаторов, содержащих оксид железа и оксид ванадия (Патент США №4197277, кл. В 01 D 53/34, пр. 02.11.77, опубл. 08.04.80), оксиды железа, титана, цинка и хрома (Патент США №4519992, кл. В 01 D 53/34, пр. 24.05.84, опубл. 28.05.85), оксиды железа, никеля или кобальта (Патент ЕР №0218302, кл. B 01 D 53/34, пр. 04.10.86, опубл. 15.04.87), оксиды алюминия, кремния, железа, меди и марганца (Патент РФ №2046755, кл. С 01 В 17/04, пр. от 22.12.92, опубл. 27.10.95), смешанный оксидный материал шпинельной структуры (Патент США №5965100, кл. С 01 В 17/20, пр. от 06.09.96, опубл. 12.10.99).An increase in the selectivity of oxidation of hydrogen sulfide to sulfur is possible due to the use of highly selective catalysts. Known methods for the catalytic oxidation of hydrogen sulfide to sulfur, based on the use of catalysts containing iron oxide and vanadium oxide (US Patent No. 4197277, CL 01 D 53/34, pr 02.11.77, publ. 08.04.80), iron oxides, titanium, zinc and chromium (US Patent No. 4519992, class B 01 D 53/34, pr 24.05.84, publ. 28.05.85), oxides of iron, nickel or cobalt (Patent EP No. 0218302, class B 01 D 53/34, pr. 04.10.86, publ. 15.04.87), oxides of aluminum, silicon, iron, copper and manganese (RF Patent No. 2046755, CL 01 17/04, pr. From 12.22.92, publ. 27.10.95), a mixed oxide material of a spinel structure (US Patent No. 5965100, class C 01 On 17/20, ave. From 09/06/96, publ. 12/10/99).

Недостатком этих известных способов также является недостаточно высокая селективность окисления сероводорода в серу.The disadvantage of these known methods is also not a high selectivity for the oxidation of hydrogen sulfide to sulfur.

Наиболее близким к предлагаемому является способ окисления сероводорода в серу, включающий пропускание газа, содержащего, по меньшей мере, сероводород и кислород, через слой катализатора, включающего активный компонент - оксид железа, промотированный добавками церия, олова или сурьмы на оксидном пористом носителе, выбранном из ряда: оксид алюминия, оксид кремния, цеолит (Патент США №5700440, кл. B 01 D 53/52, пр. от 05.09.95, опубл. 23.12.97).Closest to the proposed method is the oxidation of hydrogen sulfide into sulfur, comprising passing a gas containing at least hydrogen sulfide and oxygen through a catalyst bed comprising an active component — iron oxide, promoted with cerium, tin or antimony additives on an porous oxide carrier selected from range: aluminum oxide, silicon oxide, zeolite (US Patent No. 5700440, CL B 01 D 53/52, pr. from 09.09.95, publ. 23.12.97).

Недостатком известного способа является недостаточно высокая селективность окисления сероводорода в серу, особенно, в газах с повышенной влажностью, например в отходящих газах установок Клауса, где содержание паров воды может достигать уровня 20-30 об.%. В этих условиях дальнейшее повышение селективности путем модификации состава и методов приготовления катализаторов практически невозможно.The disadvantage of this method is the insufficiently high selectivity of oxidation of hydrogen sulfide to sulfur, especially in gases with high humidity, for example, in the exhaust gases of Claus plants, where the content of water vapor can reach 20-30 vol.%. Under these conditions, a further increase in selectivity by modifying the composition and methods of preparing catalysts is practically impossible.

Перед авторами ставилась задача разработать способ селективного каталитического окисления сероводорода в серу, обеспечивающий повышенную селективность окисления сероводорода.The authors were tasked with developing a method for the selective catalytic oxidation of hydrogen sulfide to sulfur, which provides increased selectivity for the oxidation of hydrogen sulfide.

Поставленная задача решается тем, что в способе селективного каталитического окисления сероводорода в серу, включающем пропускание исходного газа, содержащего сероводород и кислород, через неподвижный слой гранулированного оксидного катализатора, используют катализатор в виде гранул, имеющих форму либо цилиндра, либо кольца, либо шара, либо сферы, либо любой объемной фигуры с эквивалентным диаметром не менее 5 мм. При этом используют катализатор, содержащий в качестве активного компонента оксид железа, нанесенный на пористый оксидный носитель, характеризующийся величиной эффективного коэффициента диффузии кислорода в условиях реакции в диапазоне 4·10-6-1.4·10-5 м2/сек. В качестве исходного газа, при необходимости, используют смешанные с воздухом или кислородом отходящие газы установок Клауса, которые перед смешением с воздухом или кислородом либо подвергают гидрированию с превращением диоксида серы и всех прочих сернистых примесей в сероводород, либо в которых уменьшают концентрацию диоксида серы снижением подачи воздуха в печь Клауса до уровня ниже стехиометрической величины.The problem is solved in that in the method for the selective catalytic oxidation of hydrogen sulfide to sulfur, which includes passing a source gas containing hydrogen sulfide and oxygen through a fixed bed of a granular oxide catalyst, a catalyst is used in the form of granules having the form of either a cylinder, or a ring, or a ball, or sphere, or any volumetric figure with an equivalent diameter of at least 5 mm. In this case, a catalyst is used containing iron oxide as an active component deposited on a porous oxide carrier, characterized by the value of the effective diffusion coefficient of oxygen under the reaction conditions in the range of 4 · 10 -6 -1.4 · 10 -5 m 2 / sec. As the source gas, if necessary, use the exhaust gases mixed with air or oxygen from Claus plants, which, before mixing with air or oxygen, are either hydrogenated to convert sulfur dioxide and all other sulfur impurities to hydrogen sulfide, or in which the concentration of sulfur dioxide is reduced by lowering the supply air into the Klaus furnace to a level below the stoichiometric value.

Технический эффект предлагаемого способа заключается в следующем. На относительно крупной грануле катализатора (с эквивалентным диаметром 5 мм и выше) возникает существенное внутридиффузионное торможение реакций окисления сероводорода, связанное с затруднением диффузии сероводорода и кислорода в порах катализатора. При этом для протекания нежелательной побочной реакции (2) окисления сероводорода в диоксид серы требуется в три раза большее стехиометрическое количество кислорода, чем для протекания реакции (1) селективного окисления сероводорода в серу. За счет этого эффекта затруднение диффузии кислорода в большей степени лимитирует протекание реакции (2), чем реакции (1), что ведет к росту общей наблюдаемой селективности окисления сероводорода в серу, причем такой эффект наблюдается при условии, что величина эффективного коэффициента диффузии кислорода в объеме носителя в условиях реакции находится в диапазоне 4·10-6-1.4·10-5 м2/сек. При меньших значениях этого коэффициента диффузионное торможение приводит к общему снижению скорости реакции до технологически неприемлемого уровня, при более высоких - к отсутствию положительного эффекта.The technical effect of the proposed method is as follows. On a relatively large catalyst pellet (with an equivalent diameter of 5 mm and above), significant intra-diffusion inhibition of hydrogen sulfide oxidation reactions occurs due to the difficulty in diffusion of hydrogen sulfide and oxygen in the pores of the catalyst. Moreover, for the occurrence of an undesirable side reaction (2) of the oxidation of hydrogen sulfide to sulfur dioxide, three times more stoichiometric amount of oxygen is required than for the reaction (1) to selectively oxidize hydrogen sulfide to sulfur. Due to this effect, the difficulty of oxygen diffusion to a greater extent limits the progress of reaction (2) than reaction (1), which leads to an increase in the total observed selectivity of oxidation of hydrogen sulfide to sulfur, and this effect is observed provided that the effective diffusion coefficient of oxygen in the volume the carrier in the reaction conditions is in the range of 4 · 10 -6 -1.4 · 10 -5 m 2 / sec. At lower values of this coefficient, diffusion inhibition leads to a general decrease in the reaction rate to a technologically unacceptable level, and at higher values, to the absence of a positive effect.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Исходный газ, содержащий сероводород и кислород, пропускают через неподвижный слой гранулированного оксидного катализатора с эквивалентным диаметром гранул не менее 5 мм. При этом катализатор представляет собой оксид железа, нанесенный на пористый оксидный носитель, например - оксид алюминия или диоксид кремния с величиной эффективного коэффициента диффузии кислорода в условиях реакции в диапазоне 4·10-6-1.4·10-5 м2/сек. Формирование пористой структуры носителя, обеспечивающее достижение указанных значений эффективного коэффициента диффузии, возможно на стадии приготовления катализатора за счет подбора подходящих режимов прокалки катализатора.The source gas containing hydrogen sulfide and oxygen is passed through a fixed bed of a granular oxide catalyst with an equivalent granule diameter of at least 5 mm. Moreover, the catalyst is iron oxide deposited on a porous oxide carrier, for example, aluminum oxide or silicon dioxide with an effective oxygen diffusion coefficient under the reaction conditions in the range of 4 · 10 -6 -1.4 · 10 -5 m 2 / sec. The formation of the porous structure of the carrier, ensuring the achievement of the indicated values of the effective diffusion coefficient, is possible at the stage of preparation of the catalyst by selecting suitable modes of calcination of the catalyst.

В этих условиях внутри пор катализатора возникает существенное внутридиффузионное торможение реакций окисления сероводорода, приводящее к некоторому снижению общей скорости окисления сероводорода, но одновременно ведущее к росту селективности его окисления в серу.Under these conditions, a significant intra-diffusion inhibition of hydrogen sulfide oxidation reactions occurs inside the catalyst pores, leading to a certain decrease in the overall oxidation rate of hydrogen sulfide, but at the same time leading to an increase in the selectivity of its oxidation to sulfur.

Предлагаемый способ может применяться для доочистки отходящих газов установок Клауса. Такие газы обычно содержат сероводород, диоксид серы, азот, пары воды и примеси сернистых соединений (пары серы, COS, CS2). В этом случае исходный газ для селективного окисления сероводорода получают путем смешения указанных отходящих газов с воздухом или кислородом. В случае, когда концентрация сернистых примесей (в первую очередь - диоксида серы) в отходящих газах относительно высока (что может негативно сказаться на общей степени извлечения серы в силу того, что в предлагаемом способе SO2 не подвергается превращению в серу), осуществляют предварительное гидрирование сернистых примесей в сероводород, либо минимизируют концентрацию SO2 за счет снижения подачи воздуха в головную печь установки Клауса до уровня ниже стехиометрической величины.The proposed method can be used for post-treatment of exhaust gases from Klaus plants. Such gases usually contain hydrogen sulfide, sulfur dioxide, nitrogen, water vapor and impurities of sulfur compounds (sulfur vapor, COS, CS 2 ). In this case, the source gas for the selective oxidation of hydrogen sulfide is obtained by mixing these exhaust gases with air or oxygen. In the case when the concentration of sulfur impurities (primarily sulfur dioxide) in the exhaust gases is relatively high (which may adversely affect the overall degree of sulfur recovery due to the fact that in the proposed method SO 2 is not subjected to conversion to sulfur), preliminary hydrogenation is carried out sulfurous impurities in hydrogen sulfide, or minimize the concentration of SO 2 by reducing the air supply to the head furnace of the Claus installation to a level below the stoichiometric value.

Основным преимуществом заявляемого способа является возможность повышения селективности окисления сероводорода в серу, в том числе в условиях повышенной влажности газов. Способ технологичен и легко реализуем, а также предполагает использование недорогого и простого в изготовлении катализатора. Способ может с высокой эффективностью применяться для решения широкого круга задач по охране атмосферного воздуха от выбросов сернистых соединений, в том числе - для доочистки отходящих газов установок Клауса.The main advantage of the proposed method is the ability to increase the selectivity of oxidation of hydrogen sulfide in sulfur, including in conditions of high humidity of gases. The method is technological and easy to implement, and also involves the use of an inexpensive and easy to manufacture catalyst. The method can be used with high efficiency to solve a wide range of tasks for protecting atmospheric air from emissions of sulfur compounds, including for the post-treatment of exhaust gases from Claus plants.

Пример 1.Example 1

Переработке подвергается исходный газ, содержащий 0.5 об.% H2S, 0.5 об.% O2, остальное - инерты (азот, углекислый газ). Исходный газ пропускают через слой гранулированного катализатора, содержащего оксид железа, нанесенный на диоксид кремния, причем катализатор сформован в виде сферических гранул диаметром 5 мм, а пористая структура носителя характеризуется значением эффективного коэффициента диффузии кислорода (при 250°С и атмосферном давлении) около 5·10-6 м2/сек.The source gas containing 0.5 vol.% H 2 S, 0.5 vol.% O 2 is processed, the rest is inert (nitrogen, carbon dioxide). The source gas is passed through a layer of a granular catalyst containing iron oxide deposited on silicon dioxide, the catalyst being shaped as spherical granules with a diameter of 5 mm, and the porous structure of the carrier is characterized by an effective oxygen diffusion coefficient (at 250 ° C and atmospheric pressure) of about 5 10 -6 m 2 / s

При температурах от 200 до 250°С и объемной скорости подачи газа 2500 час-1 достигается селективность превращения сероводорода в серу на уровне 98.5% при общей конверсии сероводорода не ниже 99%.At temperatures from 200 to 250 ° C and a gas flow rate of 2500 h -1 , selectivity is achieved for the conversion of hydrogen sulfide to sulfur at a level of 98.5% with a total hydrogen sulfide conversion of at least 99%.

В аналогичных условиях использование аналогичного катализатора, выполненного в виде сферических гранул размером 1-2 мм, приводит к снижению селективности окисления сероводорода в серу до 97%. Применение аналогичного катализатора, в носителе которого эффективный коэффициент диффузии кислорода понижен до 3·10-6 м2/сек, приводит к снижению общей конверсии сероводорода до уровня ниже 90%. Использование катализатора, в носителе которого эффективный коэффициент диффузии кислорода повышен до 2.5·10-5 м2/сек, ведет к понижению селективности окисления сероводорода до уровня ниже 98%.Under similar conditions, the use of a similar catalyst made in the form of spherical granules of 1-2 mm in size leads to a decrease in the selectivity of oxidation of hydrogen sulfide to sulfur to 97%. The use of a similar catalyst, in the carrier of which the effective diffusion coefficient of oxygen is reduced to 3 · 10 -6 m 2 / s, leads to a decrease in the total conversion of hydrogen sulfide to a level below 90%. The use of a catalyst, in the carrier of which the effective diffusion coefficient of oxygen is increased to 2.5 · 10 -5 m 2 / s, leads to a decrease in the selectivity of oxidation of hydrogen sulfide to a level below 98%.

Пример 2.Example 2

Доочистке подвергаются отходящие газы установки Клауса следующего состава (об.%): H2S - 0.6-1.5, SO2 - 0.1, Н2O - 25-30, пары серы - 0.1-0.2, COS и CS2 - следы, остальное - азот. Снижение концентрации диоксида серы при этом обеспечено снижением подачи воздуха в головную печь установки Клауса. Указанные отходящие газы смешивают с воздухом, причем расход воздуха выбирается так, чтобы обеспечить соотношение концентраций Н2S/О2 в получающейся газовой смеси на уровне около 1.5-1.6. Далее полученный газ с исходной температурой 180-210°С и объемной скоростью 1800 час-1 направляют в слой катализатора, содержащего оксид железа, нанесенный на оксид алюминия, причем катализатор сформован в виде цилиндрических гранул диаметром и длиной 10 мм, а пористая структура носителя характеризуется значением эффективного коэффициента диффузии кислорода (при 250°С и атмосферном давлении) около 8·10-6 м2/сек. Достигается общая конверсия сероводорода выше 99% при селективности окисления в серу 96.2%.The exhaust gases of the Klaus installation of the following composition (vol.%) Are treated: H 2 S - 0.6-1.5, SO 2 - 0.1, H 2 O - 25-30, sulfur fumes - 0.1-0.2, COS and CS 2 - traces, the rest - nitrogen. A decrease in the concentration of sulfur dioxide is ensured by a decrease in the air supply to the head furnace of the Klaus installation. These exhaust gases are mixed with air, and the air flow rate is selected so as to ensure a concentration ratio of H 2 S / O 2 in the resulting gas mixture at a level of about 1.5-1.6. Next, the obtained gas with an initial temperature of 180-210 ° C and a space velocity of 1800 h -1 is sent to a catalyst layer containing iron oxide deposited on alumina, the catalyst being molded in the form of cylindrical granules with a diameter and a length of 10 mm, and the porous structure of the carrier is characterized the value of the effective coefficient of diffusion of oxygen (at 250 ° C and atmospheric pressure) is about 8 · 10 -6 m 2 / sec. Achieved a total conversion of hydrogen sulfide above 99% with a selectivity of oxidation to sulfur of 96.2%.

При использовании в аналогичных условиях катализатора, выполненного в форме цилиндров длиной 2 мм и диаметром 1 мм, приводит к снижению селективности окисления сероводорода в серу до 95.0%. Применение аналогичного катализатора, в носителе которого эффективный коэффициент диффузии кислорода понижен до 3·10-6 м2/сек, приводит к снижению общей конверсии сероводорода до уровня ниже 85%. Использование катализатора, в носителе которого эффективный коэффициент диффузии кислорода повышен до 3·10-5 м2/сек, ведет к понижению селективности окисления сероводорода до уровня ниже 96%. В результате во всех этих случаях выбросы диоксида серы в атмосферу возрастают по меньшей мере на ~30%.When used under similar conditions, a catalyst made in the form of cylinders with a length of 2 mm and a diameter of 1 mm leads to a decrease in the selectivity of oxidation of hydrogen sulfide to sulfur to 95.0%. The use of a similar catalyst, in the carrier of which the effective diffusion coefficient of oxygen is reduced to 3 · 10 -6 m 2 / s, leads to a decrease in the total conversion of hydrogen sulfide to a level below 85%. The use of a catalyst, in the carrier of which the effective diffusion coefficient of oxygen is increased to 3 · 10 -5 m 2 / s, leads to a decrease in the selectivity of oxidation of hydrogen sulfide to a level below 96%. As a result, in all these cases, sulfur dioxide emissions into the atmosphere increase by at least ~ 30%.

Пример 3.Example 3

То же, что и в примере 2, но используют катализатор, сформированный в виде гранул кольцеобразной формы с внешним диаметром 25 мм, высотой 20 мм и диаметром внутреннего отверстия 10 мм (эквивалентный диаметр 8.2 мм). Достигается общая конверсия сероводорода выше 99% при селективности окисления в серу 96.1%.The same as in example 2, but using a catalyst formed in the form of granules of an annular shape with an external diameter of 25 mm, a height of 20 mm and a diameter of the inner hole 10 mm (equivalent diameter 8.2 mm). Achieved a total conversion of hydrogen sulfide above 99% with a selectivity of oxidation to sulfur of 96.1%.

Использование в аналогичных условиях катализатора, выполненного в форме колец с внешним диаметром 10 мм, высотой 10 мм и диаметром внутреннего отверстия 5 мм (эквивалентный диаметр 3 мм), приводит к снижению селективности окисления сероводорода в серу до 95.1%.Using under similar conditions a catalyst made in the form of rings with an external diameter of 10 mm, a height of 10 mm, and a diameter of an internal hole of 5 mm (equivalent diameter of 3 mm) leads to a decrease in the selectivity of oxidation of hydrogen sulfide to sulfur to 95.1%.

Пример 4Example 4

То же, что и в примере 3, но используют катализатор, сформированный в виде экструдированных гранул, имеющих в сечении форму «трехлистника» с эквивалентным диаметром 7.5 мм. Достигается общая конверсия сероводорода выше 99% при селективности окисления в серу 96.2%.The same as in example 3, but using a catalyst formed in the form of extruded granules having the shape of a “trefoil” in cross section with an equivalent diameter of 7.5 mm. Achieved a total conversion of hydrogen sulfide above 99% with a selectivity of oxidation to sulfur of 96.2%.

Использование в аналогичных условиях катализатора, выполненного в виде аналогичных гранул с эквивалентным диаметром 2.8 мм, приводит к снижению селективности окисления сероводорода в серу до 95.0%.Using under similar conditions a catalyst made in the form of similar granules with an equivalent diameter of 2.8 mm reduces the selectivity of oxidation of hydrogen sulfide to sulfur to 95.0%.

Claims (4)

1. Способ селективного каталитического окисления сероводорода в серу, включающий пропускание исходного газа, содержащего сероводород и кислород, через неподвижный слой гранулированного катализатора, содержащего оксид железа на пористом оксидном носителе, отличающийся тем, что используют катализатор в виде гранул, имеющих форму либо цилиндра, либо кольца, либо сферы, либо любой объемной фигуры с эквивалентным диаметром не менее 5 мм, при этом в качестве носителя используют материал, характеризующийся величиной эффективного коэффициента диффузии кислорода в условиях реакции в диапазоне 4·10-6-1,4·10-5 м2/с.1. A method for the selective catalytic oxidation of hydrogen sulfide into sulfur, comprising passing a source gas containing hydrogen sulfide and oxygen through a fixed bed of a granular catalyst containing iron oxide on a porous oxide support, characterized in that the catalyst is used in the form of granules having the form of either a cylinder or rings, or spheres, or any volumetric figure with an equivalent diameter of at least 5 mm, while using a material characterized by the value of the effective coefficient as a carrier diffusion of oxygen in the reaction conditions in the range of 4 · 10 -6 -1,4 · 10 -5 m 2 / s 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве исходного газа используют смешанные с воздухом или кислородом отходящие газы установок Клауса.2. The method according to claim 1, characterized in that the exhaust gas mixed with air or oxygen from Claus plants is used as the source gas. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что отходящие газы установок Клауса перед смешиванием с воздухом или кислородом, подвергают гидрированию с превращением диоксида серы и всех прочих сернистых примесей в сероводород.3. The method according to claim 2, characterized in that the exhaust gases of the Claus plants before mixing with air or oxygen, are subjected to hydrogenation with the conversion of sulfur dioxide and all other sulfur impurities to hydrogen sulfide. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что для уменьшения концентрации диоксида серы в отходящих газах установок Клауса снижают подачу воздуха в печь Клауса до уровня ниже стехиометрической величины.4. The method according to claim 2, characterized in that to reduce the concentration of sulfur dioxide in the exhaust gases of the Claus plants, the air supply to the Claus furnace is reduced to a level below the stoichiometric value.
RU2004122711/15A 2004-07-23 2004-07-23 Process of selective catalytic oxidation of hydrogen sulfide into sulfur RU2276097C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004122711/15A RU2276097C2 (en) 2004-07-23 2004-07-23 Process of selective catalytic oxidation of hydrogen sulfide into sulfur

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004122711/15A RU2276097C2 (en) 2004-07-23 2004-07-23 Process of selective catalytic oxidation of hydrogen sulfide into sulfur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004122711A RU2004122711A (en) 2006-01-27
RU2276097C2 true RU2276097C2 (en) 2006-05-10

Family

ID=36047236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004122711/15A RU2276097C2 (en) 2004-07-23 2004-07-23 Process of selective catalytic oxidation of hydrogen sulfide into sulfur

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2276097C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018130598A1 (en) 2017-01-16 2018-07-19 Haldor Topsøe A/S Method and system for catalytic oxidation of a lean h2s stream
RU2719369C1 (en) * 2016-09-26 2020-04-17 Уорли Недерланд Б.В. Improved catalyst for selective oxidation of hydrogen sulphide
RU2818437C1 (en) * 2023-10-25 2024-05-02 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭКОФЕС" Method of cleaning ventilation emissions from hydrogen sulphide

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495820C1 (en) * 2012-04-10 2013-10-20 Андрей Владиславович Курочкин Method of producing elementary sulphur from highly concentrated hydrogen sulphide-containing gases

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2719369C1 (en) * 2016-09-26 2020-04-17 Уорли Недерланд Б.В. Improved catalyst for selective oxidation of hydrogen sulphide
WO2018130598A1 (en) 2017-01-16 2018-07-19 Haldor Topsøe A/S Method and system for catalytic oxidation of a lean h2s stream
US10722843B2 (en) 2017-01-16 2020-07-28 Haldor Topsøe A/S Method and system for catalytic oxidation of a lean H2S stream
RU2818437C1 (en) * 2023-10-25 2024-05-02 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭКОФЕС" Method of cleaning ventilation emissions from hydrogen sulphide

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004122711A (en) 2006-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4640908A (en) Catalyst for the oxidation of hydrogen sulfide and process for the preparation of the catalyst
CN1086310C (en) Heat treated activated carbon for denitration, process for preparing the same, method of denitration using the same, and system of denitration using the same
CN1245444A (en) Method for reduction of nitrogen oxides
CN1153136A (en) Method for selective oxidation of sulphur compounds to elemental sulphur
CN1212668A (en) Catalyst for selective oxidation of sulfur compounds to elemental sulfur, method for preparation of such catalyst, and method for selective oxidation of sulfur compounds to elemental sulfur
JP2010110755A (en) Mixed oxides catalyst
EP3940209A1 (en) Ship exhaust gas cleaning apparatus and method
WO1996036422A1 (en) Process for selective oxidation
DK2933018T3 (en) Denitrification catalyst, process for denitrification of flue gases using such catalyst and process for producing such catalyst
CN1197766C (en) Method for direct oridation in sulphur, by catalytic process and in vapour phase of low content H2S in gas
RU2276097C2 (en) Process of selective catalytic oxidation of hydrogen sulfide into sulfur
JP2006007216A (en) Silver added catalyst for exhaust gas treatment
IE903596A1 (en) Catalysts for treating gaseous effluent and a method of¹treating the effluent
CN1377294A (en) Process for the removal of sulphur compounds from gases
JP2005029466A (en) Process to eliminate sulphur-containing compounds by direct oxidation
JP2007038155A (en) Catalyst for selective reduction nitrogen oxide by carbon monoxide and its preparing method
CZ294657B6 (en) Coated catalyst containing metal oxides and catalytic decomposition process of ammonia and hydrogen cyanide in coke-oven gas
CN113648990A (en) Preparation method and application of iron pillared montmorillonite-loaded Mn-Ce-Sm composite catalyst
KR100302640B1 (en) Removal of Sulfur Oxides and Nitrogen Oxides Using Natural Manganese Ore in a Continuous Fluidized Bed Reactor
US7429366B2 (en) Catalyst and process for decomposing carbonyl sulfide and hydrogen cyanide
CA2170825A1 (en) Catalyst for the oxidation of gaseous sulphur compounds
JP2000051694A (en) Catalyst for decomposing carbonyl sulfide and/or hydrogen cyanide and decomposition method
JP3760076B2 (en) Adsorbent such as nitrogen oxide, method for producing the same, and method for removing nitrogen oxide and the like
JPS6050489B2 (en) Catalyst for purifying exhaust gas containing sulfur compounds
JPS6147568B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110724