RU2356832C2 - Method of obtaining elementary sulphur from oxygen-containing metallurgical sulphur dioxide gas - Google Patents

Method of obtaining elementary sulphur from oxygen-containing metallurgical sulphur dioxide gas Download PDF

Info

Publication number
RU2356832C2
RU2356832C2 RU2007124434/15A RU2007124434A RU2356832C2 RU 2356832 C2 RU2356832 C2 RU 2356832C2 RU 2007124434/15 A RU2007124434/15 A RU 2007124434/15A RU 2007124434 A RU2007124434 A RU 2007124434A RU 2356832 C2 RU2356832 C2 RU 2356832C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
oxygen
sulfur dioxide
sulfur
reducing agent
Prior art date
Application number
RU2007124434/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007124434A (en
Inventor
Олег Иванович Платонов (RU)
Олег Иванович Платонов
Владимир Федорович Козырев (RU)
Владимир Федорович Козырев
Лев Шлемович Цемехман (RU)
Лев Шлемович Цемехман
Владимир Тимофеевич Дьяченко (RU)
Владимир Тимофеевич Дьяченко
Сергей Борисович Котухов (RU)
Сергей Борисович Котухов
Original Assignee
ООО "Институт Гипроникель"
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 ООО "Институт Гипроникель" filed Critical ООО "Институт Гипроникель"
Priority to RU2007124434/15A priority Critical patent/RU2356832C2/en
Publication of RU2007124434A publication Critical patent/RU2007124434A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2356832C2 publication Critical patent/RU2356832C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: proposed method can be used in chemical, petrochemical, gas-processing and metallurgy industry, for example non-ferrous metallurgy for obtaining elementary sulphur from oxygen containing sulphur dioxide gas. The method involves cooling the gas, removal of dust, oxygen enrichment to a given concentration and reduction with hydrocarbon gas at high temperature and cooling of the products. The obtained reducing gas is subjected to catalytic Claus-conversion with condensation of the obtained sulphur and burning of toxic and flammable sulphur compounds in waste gas to sulphur dioxide. Sulphur dioxide is first enriched with oxygen to concentration of 9.5-11 vol.%, and then heated to 950-1130°C by burning hydrocarbon fuel in a medium of oxygen-containing sulphur dioxide gas. After that a reducing agent is added to the heated sulphur dioxide gas, in which oxygen has been removed. The formed mixture of sulphur dioxide and reducing agent is cooled to 350-500°C and passed through a catalyst. The products of reduction are cooled to 225-250°C and subjected to catalytic Claus-conversion.
EFFECT: reduced specific consumption of reducing agent and more reliable conversion of sulphur dioxide gas to sulphur.
2 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области производства элементной серы из сернистых газов, например газов цветной металлургии, содержащих диоксид серы, и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической, газоперерабатывающей и металлургической промышленности.The invention relates to the production of elemental sulfur from sulfur dioxide gases, for example non-ferrous metallurgy gases containing sulfur dioxide, and can be used in enterprises of the chemical, petrochemical, gas processing and metallurgical industries.

Известен способ получения элементной серы из газов, содержащих SO2, и образующихся при пирометаллургическом обжиге и плавке сульфидных концентратов цветных металлов и восстановления шлаков путем добавления к шлакам такого количества восстановителя (например, угля, кокса, метана, пропана, СО и т.п.), чтобы в абгазах находился оксид углерода в количестве, достаточном для частичного или полного восстановления SO2 до элементной серы [Заявка ФРГ № 3517189, МПК С01В 17/04. Заявл. 13.05.1985. Публ. 13.11.1986]. Абгаз после охлаждения и очистки от пыли в электрофильтрах подвергают двухступенчатой конверсии в реакторах с псевдоожиженным слоем катализатора, где при температуре 700-800 К (430-530°С) SO2 восстанавливается с промежуточным охлаждением до 400-500 K (130-230°С) для конденсации элементной серы. Недостатком данного способа является низкая надежность из-за коррозионной активности триоксида серы, образующегося вследствие подсосов воздуха в плавильный агрегат и электрофильтры, пожароопасности и сложности управления многостадийной схемой.A known method of producing elemental sulfur from gases containing SO 2 and formed during pyrometallurgical roasting and smelting of sulfide concentrates of non-ferrous metals and the recovery of slags by adding to this slag such an amount of a reducing agent (for example, coal, coke, methane, propane, CO, etc. ), so that in the gases there was carbon monoxide in an amount sufficient for partial or complete reduction of SO 2 to elemental sulfur [Application of Germany No. 3517189, IPC С01В 17/04. Claim 05/13/1985. Publ. 11/13/1986]. After cooling and dust removal in electrostatic precipitators, gas is subjected to a two-stage conversion in fluidized bed reactors, where at a temperature of 700-800 K (430-530 ° С) SO 2 is reduced with intermediate cooling to 400-500 K (130-230 ° С ) to condense elemental sulfur. The disadvantage of this method is the low reliability due to the corrosive activity of sulfur trioxide, which is formed due to suction of air into the melting unit and electrostatic precipitators, fire hazard and the complexity of controlling a multi-stage circuit.

Другой способ восстановления SO2 до серы заключается в том, что SO2-содержащие газы в смеси с кислородом (или обогащенные воздухом) и водяным паром с температурой 750-900°С подаются в реактор кипящего слоя, заполненный углеродсодержащим восстановителем. Выходящий из реактора газ подвергается многоступенчатой очистке от пыли, дополнительно смешивается с SO2-содержащим газом и водяным паром и направляется в другой реактор (или реакторы), где диоксид серы подвергается окончательному каталитическому восстановлению при температуре 450-700°С с получением паров серы, которая затем конденсируется в отдельном устройстве [Заявка ФРГ № 4422898, МПК С01В 17/04. Заявл. 30.06.1994. Публ. 01.02.1996]. Главным недостатком данного способа является низкая надежность при переработке реального металлургического газа, содержащего триоксид серы, а также сложность управления многостадийной схемой восстановления и смешивания сернистого и генераторного газов.Another way of reducing SO 2 to sulfur is that SO 2 -containing gases mixed with oxygen (or enriched in air) and water vapor with a temperature of 750-900 ° C are fed into a fluidized bed reactor filled with a carbon-containing reducing agent. The gas exiting the reactor is subjected to multi-stage dust removal, is additionally mixed with SO 2 -containing gas and water vapor and sent to another reactor (or reactors), where sulfur dioxide undergoes final catalytic reduction at a temperature of 450-700 ° C to produce sulfur vapor, which then condenses in a separate device [Application of Germany No. 4422898, IPC С01В 17/04. Claim 06/30/1994. Publ. 02/01/1996]. The main disadvantage of this method is the low reliability in the processing of real metallurgical gas containing sulfur trioxide, as well as the difficulty of controlling a multi-stage scheme for the recovery and mixing of sulfur and generator gases.

Также известен способ получения элементной серы из металлургических сернистых газов, содержащих диоксид серы, согласно которому каталитическим окислением природного газа воздухом получают поток восстановительного газа с общим содержанием водорода и монооксида углерода от 48 до 50 об.% и температурой 1800°F (980°C). Этот поток восстановительного газа вместе с сернистым газом при температуре 650°F (340°С) подают на восстановление в первичный каталитический реактор, где конвертируют в пары серы, выделяемые в конденсаторе [Mining Congress Journal. 1973, March. P.59-62]. После этого восстановленный газ нагревают в газо-газовом теплообменнике до 400°F (200°С) и пропускают через вторую каталитическую ступень для Клаус-конверсии с повторной конденсацией серы.Also known is a method of producing elemental sulfur from metallurgical sulfur gases containing sulfur dioxide, according to which the catalytic oxidation of natural gas by air produces a flow of reducing gas with a total content of hydrogen and carbon monoxide from 48 to 50 vol.% And a temperature of 1800 ° F (980 ° C) . This reducing gas stream, together with sulphurous gas at a temperature of 650 ° F (340 ° C), is fed to the reduction in a primary catalytic reactor, where it is converted to sulfur fumes emitted in a condenser [Mining Congress Journal. 1973, March. P.59-62]. After that, the reduced gas is heated in a gas-gas heat exchanger to 400 ° F (200 ° C) and passed through the second catalytic stage for Klaus conversion with re-condensation of sulfur.

Основным недостатком данного способа является сравнительно невысокая надежность, в частности быстрая коррозия котла-утилизатора, что обусловлено большим избыточным проскоком триоксида серы. Это не позволяет использовать данный способ для эффективной переработки сернистых кислородсодержащих металлургических газов, например газов автогенной плавки.The main disadvantage of this method is the relatively low reliability, in particular the rapid corrosion of the recovery boiler, due to the large excess breakthrough of sulfur trioxide. This does not allow the use of this method for the efficient processing of sulfur dioxide oxygen-containing metallurgical gases, for example autogenous smelting gases.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ получения серы из отходящих газов, содержащих диоксид серы, включающий охлаждение газа, очистку от пыли, обогащение кислородом до заданной концентрации и восстановление углеводородным газом при повышенной температуре с охлаждением продуктов и конденсацией полученной элементной серы, подогрев восстановленного газа смешиванием с продуктами сжигания углеводородного топлива в кислородсодержащем газе и последующую каталитическую переработку восстановленного газа по реакции Клауса с конденсацией полученной серы и дожигом токсичных и горючих сернистых соединений в хвостовом газе до диоксида серы [Патент РФ №2221742, МПК С01В 17/04, Заявл. 08.02.2002, Публ. 20.01.2004]. Согласно этому способу переработку восстановленного газа на первой ступени каталитической конверсии осуществляют при 400-600°С, после чего охлаждение газа до температур второй ступени каталитической конверсии, составляющих 230-260°C, производят путем косвенного теплообмена. При этом подогрев восстановленного газа перед первой каталитической ступенью осуществляют смешиванием с продуктами сжигания углеводородного топлива в кислородсодержащем газе, подаваемом в соотношении 0,5-1,0 от стехиометрического, обеспечивающем в газовой смеси на входе первой ступени каталитической конверсии отношение концентраций суммы окиси углерода и водорода к диоксиду серы свыше двух.The closest analogue (prototype) is a method for producing sulfur from exhaust gases containing sulfur dioxide, including gas cooling, dust removal, oxygen enrichment to a given concentration and recovery with hydrocarbon gas at an elevated temperature with cooling of the products and condensation of the obtained elemental sulfur, heating of the reduced gas mixing with products of combustion of hydrocarbon fuels in an oxygen-containing gas and subsequent catalytic processing of the reduced gas according to the Klaus reaction condensing the resulting sulfur and afterburning of combustible and toxic sulfur compounds in the tail gas to sulfur dioxide [RF patent №2221742, IPC S01V 17/04, appl. 02/08/2002, Publ. January 20, 2004]. According to this method, the reduced gas is processed at the first stage of catalytic conversion at 400-600 ° C, after which the gas is cooled to temperatures of the second stage of catalytic conversion, comprising 230-260 ° C, by indirect heat exchange. In this case, the reduced gas is heated before the first catalytic stage by mixing with products of hydrocarbon fuel combustion in an oxygen-containing gas supplied in a ratio of 0.5-1.0 from the stoichiometric one, which ensures the ratio of the concentrations of the sum of carbon monoxide and hydrogen in the gas mixture at the inlet of the first catalytic conversion to sulfur dioxide in excess of two.

Высокая температура (1150-1250°С) стадии восстановления определяет повышенный удельный расход восстановителя по этому способу.The high temperature (1150-1250 ° C) of the reduction stage determines the increased specific consumption of the reducing agent in this way.

Задачей изобретения является снижение удельного расхода восстановителя и повышение надежности каталитической переработки сернистого газа в серу.The objective of the invention is to reduce the specific consumption of reducing agent and increasing the reliability of the catalytic processing of sulfur dioxide into sulfur.

Техническим результатом от использования изобретения является повышение эффективности процесса утилизации кислородсодержащего металлургического сернистого газа.The technical result from the use of the invention is to increase the efficiency of the process of utilization of oxygen-containing metallurgical sulfur dioxide.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения элементной серы из кислородсодержащего сернистого газа автогенной плавки, включающем охлаждение газа, очистку от пыли, обогащение кислородом до заданной концентрации и восстановление углеводородным газом при повышенной температуре с охлаждением продуктов и последующую каталитическую переработку восстановленного газа путем каталитической конверсии по способу Клауса с конденсацией полученной серы и дожигом токсичных и горючих сернистых соединений в хвостовом газе до диоксида серы, сначала сернистый газ обогащают кислородом до концентрации 9,5-11 об.%, затем разогревают его до температуры 950-1130°С за счет сжигания углеводородного топлива в среде кислородсодержащего сернистого газа, после чего в разогретый сернистый газ, лишенный кислорода, подают восстановитель, охлаждают образующуюся смесь сернистого газа и восстановителя до 350-500°С, пропускают смесь сернистого газа с восстановителем через катализатор, охлаждают продукты восстановления до температур 225-250°С и подвергают их каталитической Клаус-конверсии. Кроме того, топливо на разогрев кислородсодержащего сернистого газа подают в количестве, в 1,01-1,2 раз превышающем стехиометрически необходимое для связывания молекулярного кислорода в сернистом газе.The essence of the invention lies in the fact that in a method for producing elemental sulfur from oxygen-containing sulfur dioxide gas of autogenous smelting, which includes cooling the gas, purification from dust, enrichment with oxygen to a predetermined concentration and reduction with hydrocarbon gas at an elevated temperature with cooling of the products and subsequent catalytic processing of the reduced gas by catalytic conversion according to the Klaus method with condensation of the obtained sulfur and afterburning of toxic and combustible sulfur compounds in the tail gas to sulfur oxide, at first sulfur dioxide gas is enriched with oxygen to a concentration of 9.5-11 vol.%, then it is heated to a temperature of 950-1130 ° C by burning hydrocarbon fuel in an oxygen-containing sulfur dioxide gas, and then into a heated sulfur dioxide gas devoid of oxygen, a reducing agent is supplied, the resulting mixture of sulfur dioxide and a reducing agent is cooled to 350-500 ° C, a mixture of sulfur dioxide and a reducing agent is passed through a catalyst, the reduction products are cooled to temperatures of 225-250 ° C and subjected to catalytic Klaus conversion . In addition, fuel for heating oxygen-containing sulfur dioxide gas is supplied in an amount 1.01-1.2 times higher than the stoichiometrically necessary for the binding of molecular oxygen in sulfur dioxide.

Обогащение сернистого газа до указанных концентраций кислорода (9,5-11 об.%) позволяет при сжигании углеводородного топлива достичь температуры сернистого газа 950-1130°С, обеспечивающей разложение триоксида серы по реакции:The enrichment of sulfur dioxide to the indicated oxygen concentrations (9.5-11 vol.%) Allows, when burning hydrocarbon fuel, to reach a temperature of sulfur dioxide of 950-1130 ° C, which ensures the decomposition of sulfur trioxide by the reaction:

Figure 00000001
Figure 00000001

Поскольку триоксид серы становится неустойчивым при температурах выше 950°С, именно эта температура (как и необходимая для ее достижения концентрация кислорода в сернистом газе 9,5 об.%) является минимально достаточной, определяющей нижние границы режимов процесса (степени обогащения кислородом и температуры). Верхние границы обогащения кислородом (11 об.%) и температуры (1130°С) определяются обычными требованиями к точности измерения и регулирования расхода кислорода при переменных содержаниях диоксида серы в сернистом газе.Since sulfur trioxide becomes unstable at temperatures above 950 ° C, it is this temperature (as well as the concentration of oxygen in the sulfur dioxide 9.5 vol.% Necessary to achieve it) that is minimally sufficient, which determines the lower bounds of the process modes (oxygen enrichment and temperature) . The upper boundaries of oxygen enrichment (11 vol.%) And temperature (1130 ° C) are determined by the usual requirements for the accuracy of measurement and regulation of oxygen consumption at variable sulfur dioxide contents in sulfur dioxide.

Последующее адиабатическое охлаждение, сопровождающее подачу восстановителя в разогретый сернистый газ, не приводит к вторичному образованию триоксида серы по обратной реакции (1), поскольку разогретый сернистый газ лишен кислорода, израсходованного при разогреве на сжигание углеводородного топлива.Subsequent adiabatic cooling, which accompanies the supply of the reducing agent to the heated sulfur dioxide gas, does not lead to the secondary formation of sulfur trioxide by the reverse reaction (1), since the heated sulfur dioxide is devoid of oxygen consumed during heating to burn hydrocarbon fuel.

Полученная таким образом смесь горячих газов, содержащая SO2 и топочные газы, с углеводородным восстановителем и продуктами его конверсии (СО и H2) после охлаждения до 350-500°С пропускается через катализатор, где происходит взаимодействие диоксида серы с углеводородным восстановителем и продуктами его конверсии (СО и Н2), приводящее к образованию сероводорода. Благодаря экзотермическому эффекту этих реакций температура газа в процессе восстановления повышается, а конечная температура каталитической ступени остается в пределах 370-650°С. Этот диапазон температур наиболее благоприятен для восстановления сернистого газа, поскольку термодинамически обеспечивает максимальный выход сероводорода при сохранении достаточной активности промышленных алюмооксидных катализаторов. При температурах, меньших 350°С, восстановление тормозится ввиду низкой активности катализатора, что определяет нижнюю границу диапазона температур восстановления. Верхняя граница диапазона температур восстановления (650°С) определяется значением температуры, при которой в восстановленном газе достигается равновесное соотношение: [H2S]/[SO2]≈2, - благоприятное для последующей каталитической Клаус-конверсии восстановленного газа; при температуре восстановления больше 650°С выход сероводорода недостаточен для полной конверсии диоксида серы на следующей каталитической ступени.Thus obtained mixture of hot gases containing SO 2 and flue gases with a hydrocarbon reducing agent and its conversion products (CO and H 2 ) after cooling to 350-500 ° C is passed through a catalyst, where sulfur dioxide reacts with a hydrocarbon reducing agent and its products conversion (CO and H 2 ), leading to the formation of hydrogen sulfide. Due to the exothermic effect of these reactions, the gas temperature rises during the reduction process, and the final temperature of the catalytic stage remains in the range of 370-650 ° C. This temperature range is most favorable for the recovery of sulfur dioxide, since it thermodynamically provides the maximum yield of hydrogen sulfide while maintaining sufficient activity of industrial alumina catalysts. At temperatures lower than 350 ° C, the reduction is inhibited due to the low activity of the catalyst, which determines the lower limit of the temperature range of recovery. The upper limit of the reduction temperature range (650 ° C) is determined by the temperature at which the equilibrium ratio is achieved in the reduced gas: [H 2 S] / [SO 2 ] ≈2, which is favorable for the subsequent catalytic Klaus conversion of the reduced gas; at a reduction temperature greater than 650 ° C, the output of hydrogen sulfide is insufficient for the complete conversion of sulfur dioxide in the next catalytic stage.

Сероводород, полученный на стадии каталитического восстановления, после охлаждения до температуры 225-250°С перерабатывается на катализаторе путем каталитической Клаус-конверсии, т.е. переработки по реакции Клауса:Hydrogen sulfide obtained at the stage of catalytic reduction, after cooling to a temperature of 225-250 ° C, is processed on the catalyst by catalytic Klaus conversion, i.e. processing according to the Klaus reaction:

Figure 00000002
Figure 00000002

где: n=1÷8, - число атомов в молекуле.where: n = 1 ÷ 8, is the number of atoms in the molecule.

Принципиальное отличие заявляемого способа от ближайшего аналога состоит в порядке выполнения операций восстановления сернистого газа и его охлаждения. В заявляемом способе смесь сернистого газа с восстановителем сначала охлаждают, после чего пропускают через реакционную камеру с катализатором, а в ближайшем и других аналогах, наоборот, сначала смесь сернистого газа с восстановителем и продуктами его конверсии пропускают через реакционную камеру, где происходит восстановление, после чего охлаждают до температур каталитической конверсии. Предварительное охлаждение по заявляемому способу смеси сернистого газа с восстановителем, снижающее температуру восстановления, кроме достижения в продуктах восстановления соотношения [H2S]/[SO2]≥2, позволяет уменьшить рабочий объем восстанавливаемого газа и смягчить температурный режим восстановления. При этом восстановление обеспечивается с использованием восстановительного реактора меньшего объема и упрощенной конструкции, что позволяет в заявляемом способе существенно снизить металлоемкость оборудования и капитальные затраты.The fundamental difference of the proposed method from the closest analogue is the order of operations for the recovery of sulfur dioxide and its cooling. In the inventive method, the mixture of sulfur dioxide with a reducing agent is first cooled, and then passed through a reaction chamber with a catalyst, and in the closest and other analogs, on the contrary, the mixture of sulfur dioxide with a reducing agent and its conversion products is first passed through a reaction chamber, where reduction occurs, after which cooled to catalytic conversion temperatures. Pre-cooling according to the claimed method of a mixture of sulfur dioxide with a reducing agent, which reduces the temperature of reduction, in addition to achieving a ratio of [H 2 S] / [SO 2 ] ≥2 in the reduction products, reduces the working volume of the recovered gas and softens the temperature reduction mode. Moreover, the recovery is provided using a smaller reduction reactor and a simplified design, which allows us to significantly reduce the metal consumption of equipment and capital costs in the claimed method.

Другое отличие заявляемого способа от аналогов состоит в температуре восстановления сернистого газа. По заявляемому способу восстановление осуществляется при температурах ниже 650°С, в то время как в аналогах сернистый газ восстанавливают при температурах выше 750°С. Поскольку выход сероводорода при восстановлении углеводородным восстановителем с увеличением температуры свыше 550°С падает, восстановление по известным способам приводит к дефициту сероводорода, и эффективность полной (на всех стадиях) переработки сернистого газа по известным аналогам недостаточна. Температурный режим восстановления по заявляемому способу обеспечивает выход сероводорода, достаточный для глубокой последующей переработки диоксида серы по реакции Клауса (2), что обеспечивает преимущество заявляемого способа над аналогами по общей глубине переработки сернистого газа. Кроме того, в указанном диапазоне конечной температуры каталитической ступени (370-650°С) соотношение компонентов в восстановленном газе остается практически постоянным: [H2S]/[SO2]≈2, - что значительно упрощает регулирование многостадийного процесса.Another difference of the proposed method from analogues is the temperature of recovery of sulfur dioxide. According to the claimed method, the recovery is carried out at temperatures below 650 ° C, while in analogues, sulfur dioxide is reduced at temperatures above 750 ° C. Since the yield of hydrogen sulfide during reduction with a hydrocarbon reducing agent decreases with an increase in temperature above 550 ° C, reduction by known methods leads to a deficiency of hydrogen sulfide, and the efficiency of complete (at all stages) processing of sulfur dioxide by known analogues is insufficient. The temperature recovery mode according to the claimed method provides a hydrogen sulfide yield sufficient for deep subsequent processing of sulfur dioxide by the Claus reaction (2), which provides an advantage of the proposed method over analogues in the total depth of processing of sulfur dioxide. In addition, in the indicated range of the final temperature of the catalytic stage (370-650 ° C), the ratio of components in the reduced gas remains almost constant: [H 2 S] / [SO 2 ] ≈2, which greatly simplifies the regulation of the multi-stage process.

Отличие температурного режима восстановления по заявляемому способу обеспечивается соответствующим режимом охлаждения смеси сернистого газа и восстановителя: от 950-1130°С до 350-500°С, - отличного от режима охлаждения восстановленного газа в аналогах (от свыше 1150°С до 750°С). Отличия в температурных режимах охлаждения определяют необходимые различия в используемом технологическом оборудовании, в частности в площади теплообменной поверхности котлов-утилизаторов.The difference in the temperature regime of reduction by the present method is provided by the corresponding cooling mode of the mixture of sulfur dioxide and reducing agent: from 950-1130 ° C to 350-500 ° C, different from the cooling mode of the reduced gas in analogues (from above 1150 ° C to 750 ° C) . Differences in temperature conditions of cooling determine the necessary differences in the used technological equipment, in particular in the area of the heat exchange surface of waste heat boilers.

Еще одно отличие заявляемого способа от ближайшего аналога состоит в режиме (проценте) обогащения кислородом сернистого газа и соответствующем температурном режиме нагрева сернистого газа. В аналоге обогащение осуществляется до концентрации кислорода свыше 11,5 об.%, которая обеспечивает достижение температуры 1150-1250°С, а по заявляемому способу сернистый газ обогащают до концентраций кислорода 9,5-11 об.%, обеспечивающих при сжигании топлива разогрев сернистого газа до температуры 950-1130°С. Меньший процент обогащения сернистого газа кислородом по заявляемому способу означает меньший удельный расход кислорода и восстановителя.Another difference of the proposed method from the closest analogue is the mode (percentage) of oxygen enrichment of sulfur dioxide and the corresponding temperature regime of heating sulfur dioxide. In an analogue, enrichment is carried out to an oxygen concentration of more than 11.5 vol.%, Which ensures that the temperature reaches 1150-1250 ° C, and according to the claimed method, sulphurous gas is enriched to oxygen concentrations of 9.5-11 vol.%, Providing heating of sulfur dioxide during fuel gas to a temperature of 950-1130 ° C. A lower percentage of enrichment of sulfur dioxide with oxygen by the present method means a lower specific consumption of oxygen and a reducing agent.

Таким образом, по температурным режимам операций восстановления и охлаждения сернистого газа, порядку их выполнения, режиму обогащения исходного сернистого газа кислородом, а также по достигаемому техническому и экономическому эффекту заявляемый способ отличается от известных аналогов.Thus, according to the temperature conditions of the operations of recovery and cooling of sulfur dioxide, the order of their execution, the mode of enrichment of the initial sulfur dioxide gas with oxygen, as well as the technical and economic effect achieved, the claimed method differs from the known analogues.

Техническая сущность изобретения поясняется чертежом, на котором кривой 1 показан график зависимости от температуры равновесного выхода элементной серыThe technical essence of the invention is illustrated in the drawing, on which curve 1 shows a graph of the temperature dependence of the equilibrium yield of elemental sulfur

YS. Кривой 2 на чертеже показан график зависимости от температуры равновесного отношения [H2S]/[SO2]. Вертикальные пунктирные линии показывают границы диапазона температуры восстановления (470-650°С), где соотношение компонентов в продуктах восстановления [H2S]/[SO2]≈2. Вертикальной штрихпунктирной линией отмечен режим минимальной начальной температуры восстановления (350°С), при которой проявляется достаточная активность промышленного алюмооксидного катализатора. Как видно из чертежа, при температуре свыше 650°С отношение в продуктах восстановления [H2S]/[SO2]<2, причем с ростом температуры дефицит сероводорода увеличивается. В диапазоне температур 370-650°С по заявляемому способу равновесный выход сероводорода оптимален для последующей переработки по реакции Клауса (2).Y s . Curve 2 in the drawing shows a graph of the temperature dependence of the equilibrium ratio [H 2 S] / [SO 2 ]. The vertical dashed lines show the boundaries of the reduction temperature range (470-650 ° C), where the ratio of the components in the reduction products is [H 2 S] / [SO 2 ] ≈2. The vertical dash-dotted line indicates the minimum initial reduction temperature (350 ° C), at which sufficient activity of the industrial alumina catalyst is manifested. As can be seen from the drawing, at temperatures above 650 ° C, the ratio in the reduction products is [H 2 S] / [SO 2 ] <2, and with increasing temperature, the hydrogen sulfide deficiency increases. In the temperature range 370-650 ° C according to the claimed method, the equilibrium yield of hydrogen sulfide is optimal for subsequent processing by the Claus reaction (2).

При этом топливо на разогрев сернистого газа подают в количестве, необходимом для полного связывания исходного молекулярного кислорода и «вторичного» кислорода, образующегося по (1). С учетом содержаний триоксида серы в кислородсодержащем сернистом металлургическом газе необходимое количество топлива в 1,01-1,2 раз превышает стехиометрически необходимое для связывания кислорода в сернистом газе, поступающем на восстановление.In this case, fuel is supplied to the heating of sulfur dioxide in an amount necessary for complete binding of the initial molecular oxygen and "secondary" oxygen formed according to (1). Given the content of sulfur trioxide in an oxygen-containing sulphurous metallurgical gas, the required amount of fuel is 1.01-1.2 times greater than the stoichiometrically necessary amount for binding oxygen in the sulphurous gas supplied for reduction.

Соответствие изобретения критерию «изобретательский уровень» доказывается следующим.The compliance of the invention with the criterion of "inventive step" is proved as follows.

Известен способ восстановления кислородсодержащего сернистого технологического газа природным газом [Патент РФ № 2137705, МПК С01В 17/04. Заявл. 06.07.1998. Опубл. 20.09.1999], в котором имеется сходный с заявляемым признак: разогревают кислородсодержащий сернистый газ сжиганием в его среде углеводородного топлива, после чего в разогретый сернистый газ, лишенный кислорода, подают восстановитель и обеспечивают пребывание смеси сернистого газа с восстановителем в реакционной зоне в течение времени, достаточного для восстановления диоксида серы.A known method of restoring oxygen-containing sulfur dioxide process gas by natural gas [RF Patent No. 2137705, IPC С01В 17/04. Claim 07/06/1998. Publ. 09/20/1999], in which there is a sign similar to the claimed one: the oxygen-containing sulfur dioxide gas is heated by burning hydrocarbon fuel in its medium, after which a reducing agent is fed into the heated sulfurous gas, devoid of oxygen, and the mixture of sulfur dioxide with the reducing agent remains in the reaction zone for a time sufficient to reduce sulfur dioxide.

Однако в известном способе смесь сернистого газа с восстановителем пропускается через реакционную зону непосредственно после введения восстановителя в сернистый газ, т.е. при температуре смешивания, превышающей 1100°С. В заявляемом же способе после подачи восстановителя в разогретый сернистый газ образующуюся смесь сернистого газа с восстановителем сначала охлаждают до 350-500°С, после чего пропускают смесь через катализатор. Различия в температуре реакционной зоны, обусловленные наличием по заявляемому способу дополнительной ступени охлаждения, определяют различия режимов восстановления: в известном аналоге восстановление осуществляют в течение времени пребывания в гомогенном реакторе не менее 0,5 сек, а в заявляемом способе время контакта на типичном алюмооксидном катализаторе не превышает 0,3 сек.However, in the known method, a mixture of sulfur dioxide with a reducing agent is passed through the reaction zone immediately after introducing the reducing agent into the sulfur dioxide, i.e. at a mixing temperature exceeding 1100 ° C. In the inventive method, after supplying the reducing agent to the heated sulfur dioxide gas, the resulting mixture of sulfur dioxide with the reducing agent is first cooled to 350-500 ° C, and then the mixture is passed through the catalyst. The differences in the temperature of the reaction zone due to the presence of an additional cooling stage according to the claimed method determine the differences in the recovery modes: in the known analogue, the recovery is carried out during a residence time of at least 0.5 seconds in a homogeneous reactor, and in the inventive method, the contact time on a typical alumina catalyst is not exceeds 0.3 sec.

Следовательно, по наличию дополнительной операции (охлаждение смеси сернистого газа с восстановителем до заданной температуры) и режимам восстановления (времени контакта и наличию катализатора) заявляемый способ отличается от известного аналога.Therefore, by the presence of an additional operation (cooling a mixture of sulfur dioxide with a reducing agent to a predetermined temperature) and recovery modes (contact time and the presence of a catalyst), the inventive method differs from the known analogue.

В другом известном способе переработки сернистого газа [Патент США №3653833, МПК С01В 17/04; B01D 53/86. Заявл. 09.12.1969. Публ. 04.04.1972] имеется другой сходный с заявляемым признак: охлаждение смеси реагирующих газов, содержащих диоксид серы и восстановительные компоненты, до 700-800°F (370-430°C) с их последующим реагированием на контактной массе.In another known method of processing sulfur dioxide [US Patent No. 3653833, IPC C01B 17/04; B01D 53/86. Claim 12/09/1969. Publ. 04/04/1972] there is another characteristic similar to the claimed one: cooling the mixture of reacting gases containing sulfur dioxide and reducing components to 700-800 ° F (370-430 ° C) with their subsequent reaction on the contact mass.

Однако в известном способе на каталитической ступени, работающей при температуре 370-430°С, за счет Клаус-конверсии сульфида водорода с SO2 образуется незначительное количество дополнительной серы. По этому способу основная часть серы образуется за счет восстановления на первой каталитической ступени при 1000-2400°F (500-1300°C), преимущественно 1000-2400°F (820-980°C). При этом основной задачей второй каталитической ступени в известном способе является регенерация тепла реакций каталитической конверсии, используемого для предварительного подогрева смеси сернистого и восстановительного газов.However, in the known method at the catalytic stage, operating at a temperature of 370-430 ° C, due to the Klaus conversion of hydrogen sulfide with SO 2 formed a small amount of additional sulfur. According to this method, most of the sulfur is produced by reduction in the first catalytic stage at 1000-2400 ° F (500-1300 ° C), mainly 1000-2400 ° F (820-980 ° C). In this case, the main objective of the second catalytic stage in the known method is to recover the heat of the catalytic conversion reactions used to preheat the mixture of sulfur and reducing gases.

По заявляемому способу, напротив, на контактной каталитической массе при 350-500°С осуществляется восстановление диоксида серы продуктами конверсии природного газа (СО и H2), содержащимися в смеси реагирующих газов, за счет чего образуется от 30 до 65% всей извлекаемой серы, а другим основным продуктом этой ступени является сульфид водорода, используемый как восстановитель при последующей каталитической Клаус-конверсии.According to the claimed method, on the contrary, on a contact catalytic mass at 350-500 ° C, sulfur dioxide is reduced by natural gas conversion products (CO and H 2 ) contained in the mixture of reacting gases, due to which 30 to 65% of all recovered sulfur is formed, and another major product of this step is hydrogen sulfide, used as a reducing agent in the subsequent catalytic Klaus conversion.

Следовательно, по целям (восстановление взамен регенерации тепла), технической сущности (получение сульфида водорода, а не его расходование), стехиометрическому режиму выполнения (значительный избыток восстановительных компонентов) и достигаемому эффекту заявляемый признак отличается от известного.Therefore, in terms of goals (recovery instead of heat recovery), technical nature (production of hydrogen sulfide, and not its consumption), stoichiometric execution mode (significant excess of reducing components) and the achieved effect, the claimed feature differs from the known one.

Еще один известный способ получения серы из газов, содержащих диоксид серы в количестве, свыше 10% [Патент США № 4117101, МПК С01В 17/04. Заявл. 14.03.1977. Публ. 26.09.1978], содержит признаки, сходные с заявляемыми: восстановление SO2 продуктами неполного сжигания углеводородов и каталитическое превращение побочных продуктов конверсии (COS и CS2) в сероводород. Однако в известном способе сначала за счет неполного сжигания углеводородов при 950-1250°С создают восстановительную зону, куда затем подают газы, содержащие SO2, а в заявляемом, наоборот, сначала разогревают до 950-1130°С газы, содержащие диоксид серы, после чего подают в них восстановитель. Чтобы разогреть сернистый газ до указанного значения температуры, обеспечивающей разложение триоксида серы, по заявляемому способу расходуется минимально необходимое количество углеводородного топлива, а в известном способе для разогрева до той же температуры смеси газа, содержащего диоксид серы, с восстановителем, кроме того, расходуется также топливо, необходимое для разогрева продуктов конверсии восстановителя.Another known method for producing sulfur from gases containing sulfur dioxide in an amount of more than 10% [US Patent No. 4117101, IPC C01B 17/04. Claim 03/14/1977. Publ. 09/26/1978], contains features similar to those claimed: reduction of SO 2 by products of incomplete combustion of hydrocarbons and catalytic conversion of conversion by-products (COS and CS 2 ) into hydrogen sulfide. However, in the known method, first, due to the incomplete combustion of hydrocarbons at 950-1250 ° C, a recovery zone is created, where gases containing SO 2 are then supplied, and in the inventive, on the contrary, the gases containing sulfur dioxide are first heated to 950-1130 ° C after what is served in them reductant. In order to heat sulfur dioxide to a specified temperature, which ensures the decomposition of sulfur trioxide, the inventive method consumes the minimum amount of hydrocarbon fuel, and in the known method for heating a mixture of gas containing sulfur dioxide to the same temperature with a reducing agent, in addition, fuel is also consumed necessary for heating the conversion products of the reducing agent.

Таким образом, иной порядок смешивания сернистого газа с восстановителем на термической ступени по заявляемому способу обеспечивает экономию углеводородного топлива. Причем в известном способе от 50 до 80% всей газовой серы превращается в элементную серу на термической стадии, в то время как в заявляемом способе время пребывания и температура термической зоны недостаточны для образования элементной серы, основная часть которой образуется позже - на каталитических стадиях.Thus, a different procedure for mixing sulfur dioxide with a reducing agent at a thermal stage by the present method provides for the saving of hydrocarbon fuel. Moreover, in the known method, from 50 to 80% of all gas sulfur is converted to elemental sulfur in the thermal stage, while in the inventive method, the residence time and temperature of the thermal zone are insufficient for the formation of elemental sulfur, the bulk of which is formed later in the catalytic stages.

Следовательно, по технической сущности, режимам выполнения операций и достигаемому эффекту заявляемый способ отличается от известных аналогов, т.е. удовлетворяет критерию «изобретательский уровень».Therefore, according to the technical essence, the modes of operations and the achieved effect, the claimed method differs from the known analogues, i.e. satisfies the criterion of "inventive step".

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Отходящий сернистый газ печи Ванюкова охлаждают, очищают от пыли и обогащают кислородом до концентрации кислорода 9,3-10 об.% Затем кислородсодержащий сернистый газ подают в топочную форкамеру восстановительного реактора. Сюда также подают углеводородное топливо, которое сгорает в форкамере, разогревая сернистый газ до 950-1130°С. Затем в разогретый сернистый газ подают восстановитель, после чего смесь сернистого газа с восстановителем охлаждается в котле-утилизаторе до температуры 350-500°С и пропускается через слой катализатора, где происходит взаимодействие с восстановителем (восстановление) сернистого газа.The waste sulfur dioxide from the Vanyukov furnace is cooled, cleaned of dust and enriched with oxygen to an oxygen concentration of 9.3-10 vol.%. Then, oxygen-containing sulfur dioxide is fed to the combustion chamber of the reduction reactor. It also serves hydrocarbon fuel, which burns in the prechamber, heating sulfur dioxide to 950-1130 ° C. Then, a reducing agent is supplied to the heated sulfur dioxide gas, after which the mixture of sulfur dioxide with the reducing agent is cooled in a recovery boiler to a temperature of 350-500 ° C and passed through the catalyst bed, where sulfur dioxide gas interacts with the reducing agent (reduction).

Восстановленный сернистый газ пропускают через еще один котел-утилизатор, где он охлаждается до температуры 225-250°С, после чего пропускают еще через слой катализатора процесса Клауса. После Клаус-конверсии газ пропускают через конденсатор серы, где он охлаждается, а образовавшаяся элементная сера извлекается в виде конденсата из газового потока.The recovered sulfur dioxide gas is passed through another recovery boiler, where it is cooled to a temperature of 225-250 ° C, and then passed through a catalyst layer of the Claus process. After Klaus conversion, the gas is passed through a sulfur condenser, where it is cooled, and the resulting elemental sulfur is extracted in the form of condensate from the gas stream.

Конкретный пример осуществления способа.A specific example of the method.

Отходящий технологический газ печи Ванюкова №3 (ПВ-3) на Медном заводе Заполярного филиала ОАО «Горно-металлургическая компания «Норильский никель» охлаждают в полом скруббере (квенчере), после чего его пропускают через систему аппаратов мокрой газоочистки, включая скруббер Вентури и электрофильтры. После охлаждения и очистки от пыли отходящий сернистый газ ПВ-2 содержит, в среднем, нм3/час: 27500 SO2; 50 SO3; 1250 CO2; 4000 H2O; 4000 O2; 12450 N2; 750 Ar (всего 50000 нм3/час), что соответствует объемным содержаниям, об.%: 55 SO2, 0,1 SO3, 2,5 CO2, 8,0 H2O, 8,0 O2, 24,9 N2, 1,5 Ar.The exhaust gas from Vanyukov’s furnace No. 3 (PV-3) at the Copper Plant of the Polar Division of OJSC Mining and Metallurgical Company Norilsk Nickel is cooled in a hollow scrubber (quencher), after which it is passed through a system of wet gas purifiers, including a Venturi scrubber and electrostatic precipitators . After cooling and dusting, the exhaust sulphurous gas PV-2 contains, on average, nm 3 / h: 27500 SO 2 ; 50 SO 3 ; 1250 CO 2 ; 4000 H 2 O; 4000 O 2 ; 12450 N 2 ; 750 Ar (total 50,000 nm 3 / h), which corresponds to volumetric contents, vol.%: 55 SO 2 , 0,1 SO 3 , 2,5 CO 2 , 8,0 H 2 O, 8,0 O 2 , 24 9 N 2 , 1.5 Ar.

Дополнительно через регулировочное устройство с клапаном в технологический газ добавляют технический кислород, содержащий 95% молекулярного кислорода, в количестве 2000 нм3/час, после чего обогащенный газ (всего 52000 нм3/час) содержит, в среднем, об.%: около 52,9 SO2; 0,1 SO3; 2,4 CO2; 7,7 H2O; 11,3 O2; 24,0 N2; 1,6 Ar.Additionally, through an adjusting device with a valve, technical oxygen containing 95% molecular oxygen in an amount of 2000 nm 3 / h is added to the process gas, after which the enriched gas (total 52,000 nm 3 / h) contains, on average, vol.%: About 52 9 SO 2 ; 0.1 SO 3 ; 2.4 CO 2 ; 7.7 H 2 O; 11.3 O 2 ; 24.0 N 2 ; 1.6 Ar.

Технологический газ ПВ-3, обогащенный таким образом до концентрации кислорода 10,3 об.%, подают в реактор через форкамеру, куда подают также природный газ в количестве 3000 нм3/час, в 1,017 раз превышающем необходимое количество для связывания в сернистом газе молекулярного кислорода. В результате сгорания этого количества природного газа в форкамере образуется 55025 нм3/час топочного газа, содержащего, об.%: 50,1 SO2; 7,7 CO2; 18,0 Н2О; 1,5 Ar; 22,7 N2, - имеющего температуру 1030°С.The PV-3 process gas, thus enriched to an oxygen concentration of 10.3 vol.%, Is fed into the reactor through a prechamber, where natural gas is also fed in an amount of 3000 nm 3 / h, which is 1.017 times the required amount for molecular binding in sulfur dioxide oxygen. As a result of the combustion of this amount of natural gas in the prechamber, 55025 nm 3 / h of flue gas is formed, containing, vol.%: 50.1 SO 2 ; 7.7 CO 2 ; 18.0 H 2 O; 1.5 Ar; 22.7 N 2 , - having a temperature of 1030 ° C.

На выходе форкамеры в разогретый технологический сернистый газ подается 13700 нм3/час восстановителя диоксида серы - природного газа.At the exit of the prechamber, 13700 nm 3 / hr of sulfur dioxide reducing agent, natural gas, is fed into the heated technological sulfur dioxide gas.

После частичного восстановления в термическом реакторе газ, содержащий, об.%: 13,8 SO2; 11,3 CO2; 39,4 H2O; 15,6 N2; 1,6 H2S; 0,3 COS; 9,0 CS2; 2,0 CO; 1,5 S2; 1,0 Ar; 1,2 H2, - с расходом 79670 нм3/час и температурой 1050°С пропускается через две последовательно включенные секции - газотрубных котла Г-1500 производства ОАО «Бел-энергомаш», г.Белгород. Диаметр барабана ⌀4270 мм; длина каждой котельной секции 4950 мм; площадь теплообмена каждой секции 1500 м2. В трубном пространстве котлов газ охлаждается до 350°С; при этом попутно генерируется 41,9 т/час насыщенного водяного пара давлением 1,3 МПа.After partial reduction in a thermal reactor, a gas containing, vol.%: 13.8 SO 2 ; 11.3 CO 2 ; 39.4 H 2 O; 15.6 N 2 ; 1.6 H 2 S; 0.3 COS; 9.0 CS 2 ; 2.0 CO; 1.5 S 2 ; 1.0 Ar; 1,2 H 2 , - with a flow rate of 79670 nm 3 / h and a temperature of 1050 ° C is passed through two series-connected sections - gas-tube boilers G-1500 manufactured by Bel-Energomash OJSC, Belgorod. Drum diameter ⌀4270 mm; the length of each boiler section is 4950 mm; the heat transfer area of each section is 1500 m 2 . In the tube space of the boilers, the gas is cooled to 350 ° C; while simultaneously generated 41.9 t / h of saturated water vapor pressure of 1.3 MPa.

После этого газ подается в каталитический реактор, содержащий 70 м3 катализатора АОК-78-57, производства ОАО «Катализатор», г.Новосибирск. После экзотермических реакций на активной поверхности катализатора этот газ (всего 72783 нм3/час) содержит, об.%: 5,7 SO2; 24,0 CO2; 40,9 H2O; 17,1 N2; 9,5 H2S; 0,7 CO; 1,5 S2; 1,1 Ar; 1,0 H2, - с 324 г/м3 элементной серы и имеет температуру 450-550°С.After that, the gas is fed into a catalytic reactor containing 70 m 3 of catalyst AOK-78-57, manufactured by JSC "Catalyst", Novosibirsk. After exothermic reactions on the active surface of the catalyst, this gas (total 72783 nm 3 / h) contains, vol.%: 5.7 SO 2 ; 24.0 CO 2 ; 40.9 H 2 O; 17.1 N 2 ; 9.5 H 2 S; 0.7 CO; 1.5 S 2 ; 1.1 Ar; 1,0 H 2 - with 324 g / m 3 elemental sulfur and has a temperature of 450-550 ° C.

Большая часть (около 3/4) этого газа пропускается через газотрубный котел (диаметр барабана ⌀4270 мм; длина 10650 мм; площадь поверхности теплообмена 2252 м2), в котором газ охлаждается до 140-150°С, при этом конденсируется 16530 кг/час серы, удаляемой через парообогреваемый гидрозатвор в серную яму. Охлаждение газа с конденсацией серы дают до 10,7 Гкал/час теплоты, за счет чего в конденсаторе вырабатывается до 19,5 т/час теплофикационного пара давлением 0,4 МПа. При этом оставшаяся часть (около 1/4) восстановленного газа, выходящего из первого каталитического реактора, перепускается через регулируемый байпас и после смешивания с газом, прошедшим конденсатор, подается в реактор Клауса. Температура газа на входе в реактор Клауса регулируется расходом газа через байпас в пределах от 225 до 250°С, что обеспечивает последующую эффективную переработку в реакторе Клауса с общим «сквозным» выходом серы 94% отн.Most (about 3/4) of this gas is passed through a gas tube boiler (drum diameter ⌀4270 mm; length 10650 mm; heat exchange surface area 2252 m 2 ), in which the gas is cooled to 140-150 ° С, while 16530 kg / hour of sulfur removed through a steam-heated water trap into the sulfur pit. Gas cooling with sulfur condensation gives up to 10.7 Gcal / h of heat, due to which up to 19.5 t / h of heating steam with a pressure of 0.4 MPa is produced in the condenser. While the remaining portion (about 1/4) reduced gas exiting the first catalytic reactor, is bypassed through the bypass adjustment and after mixing with the gas, which has passed the condenser is supplied to the Claus reactor. The gas temperature at the inlet to the Klaus reactor is controlled by the gas flow through the bypass in the range from 225 to 250 ° C, which ensures subsequent efficient processing in the Klaus reactor with a total "through" sulfur output of 94% rel.

Удельный расход природного газа на тонну товарной серы составляет 560 нм3, что почти вдвое ниже, чем у аналогов.The specific consumption of natural gas per ton of marketable sulfur is 560 nm 3 , which is almost twice lower than that of analogues.

Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет снизить удельный расход восстановителя и повысить надежность переработки сернистого газа в серу.Thus, the claimed technical solution allows to reduce the specific consumption of the reducing agent and to increase the reliability of the processing of sulfur dioxide into sulfur.

Claims (2)

1. Способ получения элементной серы из кислородсодержащего металлургического сернистого газа, включающий охлаждение газа, очистку от пыли, обогащение кислородом до заданной концентрации и восстановление углеводородным газом при повышенной температуре с охлаждением продуктов и последующую каталитическую переработку восстановленного газа путем каталитической Клаус-конверсии с конденсацией полученной серы и дожигом токсичных и горючих сернистых соединений в хвостовом газе до диоксида серы, отличающийся тем, что сначала сернистый газ обогащают кислородом до концентрации 9,5-11 об.%, затем разогревают его до температуры 950-1130°С за счет сжигания углеводородного топлива в среде кислородсодержащего сернистого газа, после чего в разогретый сернистый газ, лишенный кислорода, подают восстановитель, охлаждают образующуюся смесь сернистого газа с восстановителем до 350-500°С, пропускают смесь сернистого газа с восстановителем через катализатор, охлаждают продукты восстановления до температур 225-250°С и подвергают их каталитической Клаус-конверсии.1. A method of producing elemental sulfur from an oxygen-containing metallurgical sulfur gas, including gas cooling, dust removal, oxygen enrichment to a predetermined concentration and hydrocarbon gas reduction at an elevated temperature with product cooling and subsequent catalytic processing of the reduced gas by catalytic Klaus conversion with condensation of the sulfur obtained and afterburning toxic and combustible sulfur compounds in the tail gas to sulfur dioxide, characterized in that the sulfur dioxide is first it is enriched with oxygen to a concentration of 9.5-11 vol.%, then it is heated to a temperature of 950-1130 ° C by burning hydrocarbon fuel in an oxygen-containing sulfur dioxide gas, after which a reducing agent is introduced into the heated sulfur dioxide gas, which is oxygen-free, and the resulting mixture is cooled. sulphurous gas with a reducing agent up to 350-500 ° C, a mixture of sulphurous gas with a reducing agent is passed through a catalyst, the reduction products are cooled to temperatures of 225-250 ° C and subjected to catalytic Klaus conversion. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что топливо на разогрев кислородсодержащего сернистого газа подают в количестве, в 1,01-1,2 раз превышающем стехиометрически необходимое для связывания молекулярного кислорода в сернистом газе. 2. The method according to claim 1, characterized in that the fuel for heating the oxygen-containing sulfur dioxide gas is supplied in an amount 1.01-1.2 times higher than the stoichiometrically necessary for the binding of molecular oxygen in sulfur dioxide.
RU2007124434/15A 2007-06-28 2007-06-28 Method of obtaining elementary sulphur from oxygen-containing metallurgical sulphur dioxide gas RU2356832C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007124434/15A RU2356832C2 (en) 2007-06-28 2007-06-28 Method of obtaining elementary sulphur from oxygen-containing metallurgical sulphur dioxide gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007124434/15A RU2356832C2 (en) 2007-06-28 2007-06-28 Method of obtaining elementary sulphur from oxygen-containing metallurgical sulphur dioxide gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007124434A RU2007124434A (en) 2009-01-10
RU2356832C2 true RU2356832C2 (en) 2009-05-27

Family

ID=40373725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007124434/15A RU2356832C2 (en) 2007-06-28 2007-06-28 Method of obtaining elementary sulphur from oxygen-containing metallurgical sulphur dioxide gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2356832C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612481C1 (en) * 2016-01-28 2017-03-09 Общество С Ограниченной Ответственностью "Ноко" Method of obtaining sulphur from exhaust metallurgical gases
RU2637957C1 (en) * 2016-12-20 2017-12-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Ноко" Method of producing elementary sulfur from waste metallurgical gases

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612481C1 (en) * 2016-01-28 2017-03-09 Общество С Ограниченной Ответственностью "Ноко" Method of obtaining sulphur from exhaust metallurgical gases
RU2637957C1 (en) * 2016-12-20 2017-12-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Ноко" Method of producing elementary sulfur from waste metallurgical gases

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007124434A (en) 2009-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9115893B2 (en) Process for incinerating NH3 and a NH3 incinerator
US8465722B2 (en) Thermal reduction of sulfur dioxide to sulfur with temperature controlled furnace
US20060288919A1 (en) Process for the production of sulfur from sulfur dioxide
US20160122184A1 (en) Zero emissions sulphur recovery process with concurrent hydrogen production
JPS62113706A (en) Collection of sulfur from feed gas flow
US4117100A (en) Process for reduction of sulfur dioxide to sulfur
AU2018201480A1 (en) Improved sulphur dioxide treatment
EP0199507B1 (en) Treatment of gases
CN108884503B (en) Method and apparatus for producing sponge iron
CN101193690A (en) Treatment of fuel gas
US8425874B2 (en) Process for the production of sulfur from sulfur dioxide with tail gas recycle
RU2356832C2 (en) Method of obtaining elementary sulphur from oxygen-containing metallurgical sulphur dioxide gas
US7250149B1 (en) Sulfur gas treatment process
RU2221742C2 (en) Method for production of elementary sulfur from emission gases containing sulfur dioxide
JPH0551521B2 (en)
JPH01308811A (en) Recovery of sulfur from supply gas containing ammonia
US8617509B1 (en) Thermal reduction of sulfur dioxide to sulfur in a single reaction furnace
JP2680868B2 (en) Method and apparatus for recovering sulfur from a feed gas stream containing hydrogen sulfide
CA1339563C (en) Treatment of gas streams
RU2669606C2 (en) Treatment of gases
EP0561521A1 (en) Treatment of waste or other material
RU2612481C1 (en) Method of obtaining sulphur from exhaust metallurgical gases
JPH0642708A (en) Combustion of h2s and related claus method thereof
Bandyopadhyaya et al. Design of Heat Recovery Equipments in Sulfur Recovery Unit
Rameshni et al. Production of Elemental Sulphur from SO2 RSR (Rameshni SO2 Reduction)

Legal Events

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

Effective date: 20100629