RU2495820C1 - Method of producing elementary sulphur from highly concentrated hydrogen sulphide-containing gases - Google Patents
Method of producing elementary sulphur from highly concentrated hydrogen sulphide-containing gases Download PDFInfo
- Publication number
- RU2495820C1 RU2495820C1 RU2012114030/04A RU2012114030A RU2495820C1 RU 2495820 C1 RU2495820 C1 RU 2495820C1 RU 2012114030/04 A RU2012114030/04 A RU 2012114030/04A RU 2012114030 A RU2012114030 A RU 2012114030A RU 2495820 C1 RU2495820 C1 RU 2495820C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- hydrogen sulfide
- sulfur
- oxidation
- horizontal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
- C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
- C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
- C01B17/046—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process without intermediate formation of sulfur dioxide
- C01B17/0469—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process without intermediate formation of sulfur dioxide at least one catalyst bed operating below the dew-point of sulfur
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/343—Heat recovery
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8603—Removing sulfur compounds
- B01D53/8612—Hydrogen sulfide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/10—Oxidants
- B01D2251/102—Oxygen
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения серы путем окисления высококонцентрированных сероводородсодержащих газов кислородом и может найти применение в газоперерабатывающей, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности в процессах переработки и обезвреживания сероводородсодержащих газов, содержащих до 90% сероводорода.The invention relates to a method for producing sulfur by oxidizing highly concentrated hydrogen sulfide-containing gases with oxygen and may find application in gas processing, chemical, petrochemical and other industries in the processes of processing and neutralizing hydrogen sulfide-containing gases containing up to 90% hydrogen sulfide.
В настоящее время остро стоит проблема обезвреживания и утилизации сероводорода, выделяющегося в больших количествах при разработке газоконденсатных и нефтяных месторождений. Применяющиеся каталитические методы не позволяют глубоко проводить очистку и связаны с высокими энергозатратами.Currently, there is an acute problem of the neutralization and disposal of hydrogen sulfide, which is released in large quantities during the development of gas condensate and oil fields. The applied catalytic methods do not allow deep cleaning and are associated with high energy consumption.
Известен способ очистки отдувочных газов скважин с содержанием сероводорода (30-50 об.%) путем окисления в серу в кипящем слое нанесенного магнийоксидного катализатора, взятого в виде сферических гранул, при температуре 250-350°C [Авторское свидетельство СССР №1608109, 1990 г., МПК C01B 17/04]. Недостатком способа является сложность в управлении процессом, связанная с необходимостью контроля й регулирования кипящего слоя катализатора, а также высокие потери катализатора из-за истирания. При содержании сероводорода в газе более 50% усложняется также отвод тепла из зоны окисления, т.к. увеличение теплообменной поверхности приводит к нарушению режима кипящего слоя. Конденсацию серы проводят на последующей стадии процесса в отдельном аппарате, оснащенном теплообменной поверхностью, что также является фактором, усложняющим процесс.A known method of purification of exhaust gas from wells with a hydrogen sulfide content (30-50 vol.%) By oxidation to sulfur in a fluidized bed of supported magnesium oxide catalyst taken in the form of spherical granules at a temperature of 250-350 ° C [USSR Author's Certificate No. 1608109, 1990 ., IPC C01B 17/04]. The disadvantage of this method is the difficulty in controlling the process associated with the need to control th regulation of the fluidized bed of the catalyst, as well as high losses of the catalyst due to abrasion. When the hydrogen sulfide content in the gas is more than 50%, heat removal from the oxidation zone is also complicated. an increase in the heat exchange surface leads to a violation of the fluidized bed regime. Sulfur condensation is carried out at a subsequent stage of the process in a separate apparatus equipped with a heat exchange surface, which is also a factor complicating the process.
Известны способы получения серы из высококонцентрированных газов (до 50 об.%), согласно которым окисление сероводорода проводится в две стадии в двух последовательных реакторах, причем в первом реакторе, осуществляется окисление в кипящем слое катализатора при соотношении O2/H2S, равном 0,5-0,51, при температуре 250-300°C, а на второй стадии, согласно способу [Авторское свидетельство СССР № 1627507, 1991 г., МПК C01B 17/04] проводится в неподвижном слое катализатора при температуре 140-155°C, а по способу [Патент РФ №1723761, 1995 г., МПК C01B 17/04] на второй стадии окисление ведут с использованием блочного катализатора сотовой структуры, снижая температуру с 140-155°C в начале слоя до 110-120°C в конце слоя со скоростью 6,6-15°C/с. В этих способах не устраняется недостаток, присущий способу окисления высококонцентрированных сероводородсодержащих газов [А.С. №1608109, 1990 г.], а именно сложность процесса, связанная с двухстадийностью и сложностью управления процессом окисления сероводорода в кипящем слое катализатора и отвода тепла реакции при концентрации сероводорода выше 50 об.%, а также необходимость конденсации серы в отдельном аппарате, после каждой стадии окисления, регулирования подачи кислорода по ступеням окисления. Съем серы с единицы объема катализатора в этих процессах еще ниже, чем по способу [А.С. №1608109, 1990 г.].Known methods for producing sulfur from highly concentrated gases (up to 50 vol.%), According to which the oxidation of hydrogen sulfide is carried out in two stages in two successive reactors, and in the first reactor, oxidation in a fluidized bed of the catalyst is carried out at a ratio of O 2 / H 2 S equal to 0 , 5-0.51, at a temperature of 250-300 ° C, and in the second stage, according to the method [USSR Author's Certificate No. 1627507, 1991, IPC C01B 17/04] is carried out in a fixed catalyst bed at a temperature of 140-155 ° C, and by the method of [RF Patent No. 1723761, 1995, IPC C01B 17/04] in the second stage, oxidation lead using a block catalyst of a honeycomb structure, reducing the temperature from 140-155 ° C at the beginning of the layer to 110-120 ° C at the end of the layer at a speed of 6.6-15 ° C / s. In these methods, the disadvantage inherent in the method of oxidation of highly concentrated hydrogen sulfide-containing gases [A.S. No. 1608109, 1990], namely, the complexity of the process associated with the two-stage and complexity of controlling the process of oxidation of hydrogen sulfide in a fluidized bed of catalyst and heat removal of the reaction at a concentration of hydrogen sulfide above 50 vol.%, As well as the need for sulfur condensation in a separate apparatus, after each stages of oxidation, regulation of oxygen supply through oxidation stages. The removal of sulfur per unit volume of catalyst in these processes is even lower than by the method [A.S. No. 1608109, 1990].
Известен способ получения элементарной серы из газов, содержащих до 30% сероводорода, путем окисления сероводорода в две стадии, причем в каждой стадии окисление ведут в стационарном слое гранулированного катализатора с раздельной подачей кислорода в количестве, обеспечивающем отношение кислорода к сероводороду равное 0,25-0,3, и на второй 0,5-1,15. Образующаяся в реакции сера конденсируется и улавливается в последовательно расположенных промежуточных поглотительных емкостях после каждой стадии процесса [Авторское свидетельство СССР №856974, 1981 г., МПК C01B 17/04]. Недостатком способа является сложность процесса, связанная с двухстадийностью окисления, что усложняет регулирование подачи кислорода по ступеням, а также необходимостью конденсации серы после каждой ступени окисления. Использование данного двухстадийного процесса приводит к дальнейшему снижению интенсивности процесса по сравнению с вышеуказанными аналогами [А.С. № 1627507, П. №1723761], что выражается в том, что съем серы не превышает 1-1,5 кг с 1 литра катализатора за 1 час. Данный способ не позволяет получать серу из газов, в которых содержание сероводорода превышает 30%.A known method of producing elemental sulfur from gases containing up to 30% hydrogen sulfide by oxidation of hydrogen sulfide in two stages, and in each stage the oxidation is carried out in a stationary layer of a granular catalyst with separate oxygen supply in an amount that provides an oxygen to hydrogen sulfide ratio of 0.25-0 , 3, and the second 0.5-1.15. The sulfur formed in the reaction condenses and is captured in sequentially located intermediate absorption tanks after each stage of the process [USSR Author's Certificate No. 856974, 1981, IPC C01B 17/04]. The disadvantage of this method is the complexity of the process associated with the two-stage oxidation, which complicates the regulation of oxygen supply in stages, as well as the need for condensation of sulfur after each stage of oxidation. The use of this two-stage process leads to a further decrease in the intensity of the process compared to the above counterparts [A.S. No. 1627507, P. No. 1723761], which is expressed in the fact that the removal of sulfur does not exceed 1-1.5 kg from 1 liter of catalyst for 1 hour. This method does not allow to obtain sulfur from gases in which the content of hydrogen sulfide exceeds 30%.
Наиболее близким аналогом изобретения является способ получения элементарной серы из газов, содержащих до 30% сероводорода, путем окисления сероводорода в две стадии, заключающийся в том, что сероводородсодержащий газ - "кислый газ" с установки аминовой очистки попутного газа, содержащий 28 об.% сероводорода, смешивают с воздухом, обеспечивая мольное соотношение O2/H2S равное 0,25, и подают в реактор первой каталитической ступени, где при температуре 280°C и объемной скорости 3600 ч-1 проводят окисление сероводорода. Образующуюся в реакторе серу конденсируют на выносном теплообменном аппарате первой каталитической ступени и выводят с установки, а обедненный сероводородом газ смешивают с дополнительным количеством воздуха, поддерживая мольное соотношение O2/H2S, равное 1,0, и направляют во вторую каталитическую ступень, также состоящую из реактора и узла конденсации серы, из которой выводят балансовое количество серы. Съем серы составляет 1,2 кг/ ч. Выход серы на исходный сероводород составляет 99,5% [Алхазов и др. Пути каталитического обезвреживания природного газа с большим содержанием сероводорода // Тезисы докладов региональной научно-производственной конференции «Проблемы комплексного освоения Астраханского газоконденсатного месторождения», г.Астрахань, апрель 1987, М.: 1987, с.217-218.]. Увеличение числа ступеней процесса позволяет проводить окисление газов, содержание сероводорода в которых превышает 50%. Однако использование этого способа, хотя и решает проблему переработки высококонцентрированных газов с получением серы, однако приводит к еще большему усложнению процесса из-за его многоступенчатости, и еще большему снижению съема серы с единицы объема катализатора.The closest analogue of the invention is a method for producing elemental sulfur from gases containing up to 30% hydrogen sulfide by oxidizing hydrogen sulfide in two stages, namely that the hydrogen sulfide-containing gas is an "acid gas" from an amine gas purification unit containing 28 vol.% Hydrogen sulfide , mixed with air, providing a molar ratio of O 2 / H 2 S equal to 0.25, and served in the reactor of the first catalytic stage, where at a temperature of 280 ° C and a space velocity of 3600 h -1 carry out the oxidation of hydrogen sulfide. The sulfur formed in the reactor is condensed on an external heat exchanger of the first catalytic stage and removed from the unit, and the gas depleted in hydrogen sulfide is mixed with additional air, maintaining a molar ratio of O 2 / H 2 S equal to 1.0, and sent to the second catalytic stage, also consisting of a reactor and a sulfur condensation unit, from which the balance amount of sulfur is removed. Sulfur removal is 1.2 kg / h. Sulfur output to the source hydrogen sulfide is 99.5% [Alkhazov et al. Ways of catalytic neutralization of natural gas with a high hydrogen sulfide content // Abstracts of the regional scientific-industrial conference “Problems of the integrated development of the Astrakhan gas condensate field ", Astrakhan, April 1987, M .: 1987, p. 217-218.]. An increase in the number of process steps allows oxidation of gases with a hydrogen sulfide content of more than 50%. However, the use of this method, although it solves the problem of processing highly concentrated gases to produce sulfur, however, leads to even more complication of the process due to its multi-stage process, and even more reduction of sulfur removal per unit volume of catalyst.
Задача изобретения - расширение пределов применимости способа, интенсификация процесса, упрощение технологии, снижение материалоемкости и повышение энергетической эффективности.The objective of the invention is the expansion of the applicability of the method, the intensification of the process, simplifying the technology, reducing material consumption and increasing energy efficiency.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении способа:The technical result that can be obtained by implementing the method:
- расширение пределов применимости способа за счет возможности переработки высококонцентрированных сероводородсодержащих газов с получением серы, с содержанием сероводорода вплоть до 90 об.%.;- expanding the applicability of the method due to the possibility of processing highly concentrated hydrogen sulfide-containing gases to produce sulfur, with a hydrogen sulfide content of up to 90 vol.% .;
- интенсификация процесса за счет повышения съема серы с единицы объема катализатора;- intensification of the process by increasing the removal of sulfur from a unit volume of catalyst;
- упрощение технологии за счет проведения процесса в одну стадию;- simplification of technology due to the process in one stage;
- повышение селективности процесса за счет предотвращения локальных перегревов катализатора;- increasing the selectivity of the process by preventing local overheating of the catalyst;
- снижение материалоемкости за счет уменьшения количества единиц оборудования и загрузки катализатора;- reduction of material consumption by reducing the number of pieces of equipment and catalyst loading;
- повышение энергетической эффективности за счет отвода более высокопотенциального тепла (водяного пара более высокого давления или иного охлаждающего агента более высокой температуры).- increase in energy efficiency due to the removal of higher potential heat (water vapor of a higher pressure or other cooling agent of a higher temperature).
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения элементарной серы из высококонцентрированных сероводородсодержащих газов, включающем окисление сероводорода кислородом в неподвижном слое гранулированного катализатора при повышенной температуре и конденсацию получаемой серы на теплообменной поверхности, согласно изобретению процесс проводят в одну стадию, причем окисление ведут в слое катализатора, размещенном между теплообменными поверхностями, расположенными под углом от 45 до 90 градусов к горизонтали, а направление подачи газа составляет угол от 0 до 90 градусов к горизонтали, при этом отношение толщины слоя к размеру гранул катализатора составляет 5-10:1. В качестве реактора может быть использован аппарат с внутренними теплообменными поверхностями спирально-радиального типа.The specified technical result is achieved by the fact that in the method for producing elemental sulfur from highly concentrated hydrogen sulfide-containing gases, comprising oxidizing hydrogen sulfide with oxygen in a fixed bed of a granular catalyst at an elevated temperature and condensing the sulfur obtained on a heat exchange surface, according to the invention, the process is carried out in one stage, and the oxidation is carried out in a layer a catalyst placed between heat exchange surfaces located at an angle of 45 to 90 degrees to the horizontal, and The direction of gas flow forms an angle of 0 to 90 degrees to the horizontal, wherein the ratio of the thickness to the size of the catalyst pellets is 5-10: 1. As a reactor, an apparatus with spiral-radial internal heat exchange surfaces can be used.
В заявляемом способе расположение слоя катализатора между теплообменными поверхностями обеспечивает возможность конденсации серы на этих поверхностях, а также позволяет отводить тепло реакции прямого окисления высококонцентрированного сероводорода и тепло конденсации серы непосредственно из зоны реакции.In the claimed method, the location of the catalyst layer between the heat exchange surfaces provides the possibility of condensation of sulfur on these surfaces, and also allows you to remove the heat of the direct oxidation of highly concentrated hydrogen sulfide and the heat of condensation of sulfur directly from the reaction zone.
Расположение теплообменных поверхностей под углом от 45 до 90 градусов к горизонтали позволяет полностью выводить сконденсированную серу из зоны реакции.The location of the heat exchange surfaces at an angle of 45 to 90 degrees to the horizontal allows the condensed sulfur to be completely removed from the reaction zone.
Направление подачи газа под углом от 0 до 90 градусов к горизонтали предотвращает противоточное движение газа и сконденсированной серы.The direction of gas supply at an angle from 0 to 90 degrees to the horizontal prevents the countercurrent movement of gas and condensed sulfur.
Отношение толщины слоя катализатора к размеру гранул 5-10:1 позволяет обеспечить эффективный теплообмен (отсутствие локальных перегревов катализатора) и газофазный транспорт паров серы от гранул катализатора к теплообменной поверхности (предотвращается конденсация серы на гранулах катализатора).The ratio of the catalyst layer thickness to the granule size of 5-10: 1 allows for efficient heat transfer (the absence of local overheating of the catalyst) and gas-phase transport of sulfur vapor from the catalyst granules to the heat exchange surface (sulfur condensation on the catalyst granules is prevented).
Предлагаемый способ получения элементарной серы осуществляется следующим образом. Высококонцентрированный (до 90 об.% H2S) сероводородсодержащий газ смешивают со стехиометрическим количеством кислородсодержащего газа, например, воздуха, и при температуре 200-250°C и давлении 0,1-10 МПа направляют в реактор, где приводят в контакт с гранулированным катализатором, расположенным в неподвижном слое между теплообменными поверхностями, соблюдая пространственное расположение теплообменных поверхностей и направления движения газа, указанное выше. В межкатализаторное пространство реактора, ограниченное теплообменными поверхностями, подают хладоагент в количестве, достаточном для отвода тепла реакции. Образовавшаяся жидкая сера конденсируется на теплообменных поверхностях, стекает в низ реактора и выводится из него. Газ, очищенный от сероводорода, также выводят из реактора.The proposed method for producing elemental sulfur is as follows. A highly concentrated (up to 90 vol.% H 2 S) hydrogen sulfide-containing gas is mixed with a stoichiometric amount of oxygen-containing gas, for example, air, and at a temperature of 200-250 ° C and a pressure of 0.1-10 MPa it is sent to the reactor, where it is brought into contact with granular a catalyst located in a fixed layer between the heat exchange surfaces, observing the spatial arrangement of the heat exchange surfaces and the direction of gas movement indicated above. The refrigerant in an amount sufficient to remove the heat of reaction is fed into the intercatalytic space of the reactor, limited by heat exchange surfaces. The resulting liquid sulfur condenses on the heat exchange surfaces, flows to the bottom of the reactor and is removed from it. Gas purified from hydrogen sulfide is also removed from the reactor.
В качестве реактора могут быть использованы, например, аппараты с внутренними теплообменными поверхностями спирально-радиального типа.As a reactor, for example, apparatuses with internal heat-exchanging surfaces of a spiral-radial type can be used.
В доступной научно-технической и патентной литературе не был обнаружен способ получения элементарной серы из высококонцентрированных сероводородсодержащих газов, заключающийся в том, что проводят окисление сероводорода кислородом в неподвижном слое гранулированного катализатора и конденсацию получаемой серы на теплообменной поверхности в одну стадию, причем окисление ведут в слое катализатора, размещенном между теплообменными поверхностями, расположенными под углом от 45 до 90 градусов к горизонтали, а направление подачи газа составляет угол от 0 до 90 градусов к горизонтали, при этом отношение толщины слоя к размеру гранул катализатора составляет 5-10:1. Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «новизна».In the available scientific, technical and patent literature, no method was found for producing elemental sulfur from highly concentrated hydrogen sulfide-containing gases, which consists in oxidizing hydrogen sulfide with oxygen in a fixed bed of a granular catalyst and condensing the resulting sulfur on a heat-exchange surface in one stage, the oxidation being carried out in a layer a catalyst placed between heat transfer surfaces located at an angle of 45 to 90 degrees to the horizontal, and the direction of gas supply is wish to set up an angle of 0 to 90 degrees to the horizontal, wherein the ratio of the thickness to the size of the catalyst pellets is 5-10: 1. Thus, the claimed invention meets the patentability criterion of "novelty."
Исследованиями авторов было доказано, что проведение окисления в слое катализатора, размещенном между теплообменными поверхностями, расположенными под углом от 45 до 90 градусов к горизонтали, при том, что направление подачи газа составляет угол от 0 до 90 градусов к горизонтали, а отношение толщины слоя к размеру гранул катализатора составляет 5-10:1, позволяет осуществить процесс в одну стадию, что упрощает способ, а также обеспечивает расширение пределов применимости способа, интенсификацию процесса, снижение материалоемкости и повышение энергетической эффективности. Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».The studies of the authors proved that the oxidation is carried out in a catalyst bed located between heat-exchange surfaces located at an angle of 45 to 90 degrees to the horizontal, while the gas supply direction is at an angle of 0 to 90 degrees to the horizontal, and the ratio of the layer thickness to the granule size of the catalyst is 5-10: 1, allows the process to be carried out in one stage, which simplifies the method, and also provides an extension of the applicability of the method, process intensification, reduction of material consumption and increase nergeticheskoy efficiency. Thus, the claimed invention meets the patentability criterion of "inventive step".
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами:The invention is illustrated by the following examples:
Пример 1. Высококонцентрированный (90 об.% H2S) сероводородсодержащий газ смешивают со стехиометрическим количеством воздуха и при температуре 250°C и давлении 0,15 МПа направляют в реактор, представляющий собой аппарат с внутренними теплообменными поверхностями спирально-радиального типа, где проводят окисление сероводорода в неподвижном слое гранулированного катализатора АОК-75-44 ТУ 6-68-211-04, размещенного между теплообменными поверхностями, расположенными под углом 60 градусов к горизонтали, при этом направление ввода реакционного газа составляет 90 градусов к горизонтали. В межкатализаторное пространство реактора между теплообменными поверхностями подают хладоагент в количестве, достаточном для отвода тепла реакции. Образовавшаяся жидкая сера конденсируется на теплообменных поверхностях и стекает в низ реактора и выводится из него. Газ, очищенный от сероводорода, также выводится из реактора. Отношение толщины слоя к размеру гранул составляет 8:1, съем серы составляет 4,0 кг/ч на 1 литр катализатора. Выход серы на исходный сероводород составляет 99,5%.Example 1. Highly concentrated (90 vol.% H 2 S) hydrogen sulfide-containing gas is mixed with a stoichiometric amount of air and at a temperature of 250 ° C and a pressure of 0.15 MPa is sent to a reactor, which is a device with internal heat-exchanging surfaces of a spiral-radial type, where oxidation of hydrogen sulfide in a fixed bed of a granular catalyst AOK-75-44 TU 6-68-211-04, placed between heat-exchange surfaces located at an angle of 60 degrees to the horizontal, while the direction of injection of the reaction gas is It is 90 degrees to the horizontal. A refrigerant in an amount sufficient to remove the heat of reaction is fed into the inter-catalyst space of the reactor between the heat exchange surfaces. The resulting liquid sulfur condenses on the heat exchange surfaces and flows to the bottom of the reactor and is removed from it. Gas purified from hydrogen sulfide is also removed from the reactor. The ratio of the layer thickness to the size of the granules is 8: 1, the removal of sulfur is 4.0 kg / h per 1 liter of catalyst. The sulfur yield of the initial hydrogen sulfide is 99.5%.
Пример 2. В условиях, аналогичных примеру 1, окисление сероводорода проводят в неподвижном слое гранулированного катализатора ИКТ-27-42 ТУ 6-68-205-03, размещенного между теплообменными поверхностями, расположенными под углом 90 градусов к горизонтали, при этом направление ввода реакционного газа составляет 45 градусов к горизонтали. Отношение толщины слоя к размеру гранул составляет 5:1, съем серы составляет 4,1 кг/ч на 1 литр катализатора. Выход серы - 99,6%.Example 2. Under conditions similar to example 1, the oxidation of hydrogen sulfide is carried out in a fixed bed of a granular catalyst IKT-27-42 TU 6-68-205-03, placed between heat-exchange surfaces located at an angle of 90 degrees to the horizontal, while the direction of input of the reaction gas is 45 degrees to the horizontal. The ratio of the layer thickness to the size of the granules is 5: 1, the removal of sulfur is 4.1 kg / h per 1 liter of catalyst. The sulfur yield is 99.6%.
Пример 3. В условиях, аналогичных примеру 1, окисление сероводорода в газе, содержащем 85 об.% сероводорода, проводят в неподвижном слое гранулированного катализатора ИКТ-27-42 ТУ 6-68-205-03, размещенного между теплообменными поверхностями, расположенными под углом 45 градусов к горизонтали, при этом направление ввода реакционного газа составляет 0 градусов к горизонтали. Отношение толщины слоя к размеру гранул составляет 10:1, съем серы составляет 4,1 кг/ч на 1 литр катализатора. Выход серы - 99,6%.Example 3. Under conditions similar to example 1, the oxidation of hydrogen sulfide in a gas containing 85 vol.% Hydrogen sulfide is carried out in a fixed bed of granular catalyst IKT-27-42 TU 6-68-205-03, placed between heat-exchange surfaces located at an angle 45 degrees to the horizontal, while the direction of injection of the reaction gas is 0 degrees to the horizontal. The ratio of the layer thickness to the size of the granules is 10: 1, the removal of sulfur is 4.1 kg / h per 1 liter of catalyst. The sulfur yield is 99.6%.
Из примеров 1-3 видно, что предлагаемый способ позволяет проводить окисление сероводорода с получением серы при концентрации его в газе до 90 об.%, что расширяет пределы применимости способа, кроме того, достигается более высокий выход серы за счет предотвращения локальных перегревов в зоне реакции; при охлаждении реактора образуется пар с более высоким потенциалом (250°C, 4,0 МПа), повышается съем серы с единицы объема катализатора, что указывает на более высокую интенсивность процесса.From examples 1-3 it is seen that the proposed method allows the oxidation of hydrogen sulfide to produce sulfur at a gas concentration of up to 90 vol.%, Which expands the applicability of the method, in addition, a higher sulfur yield is achieved by preventing local overheating in the reaction zone ; when the reactor is cooled, steam with a higher potential is formed (250 ° C, 4.0 MPa), sulfur removal from a unit volume of catalyst increases, which indicates a higher intensity of the process.
Предлагаемый способ может быть использован в нефтехимической промышленности, воспроизводим и при использовании реализуется его назначение. Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».The proposed method can be used in the petrochemical industry, reproducible and when used, its purpose is realized. Thus, the claimed invention meets the patentability criterion of "industrial applicability".
Claims (2)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012114030/04A RU2495820C1 (en) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Method of producing elementary sulphur from highly concentrated hydrogen sulphide-containing gases |
| PCT/RU2013/000320 WO2013165276A2 (en) | 2012-04-10 | 2013-04-16 | Method for producing elemental sulphur from highly concentrated gases containing hydrogen sulphide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012114030/04A RU2495820C1 (en) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Method of producing elementary sulphur from highly concentrated hydrogen sulphide-containing gases |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2495820C1 true RU2495820C1 (en) | 2013-10-20 |
| RU2012114030A RU2012114030A (en) | 2013-10-20 |
Family
ID=49356856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012114030/04A RU2495820C1 (en) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Method of producing elementary sulphur from highly concentrated hydrogen sulphide-containing gases |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2495820C1 (en) |
| WO (1) | WO2013165276A2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2004122711A (en) * | 2004-07-23 | 2006-01-27 | Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделени Российской Академии наук (RU) | METHOD FOR SELECTIVE CATALYTIC OXIDATION OF HYDROGEN SULPHIDE IN SULFUR |
| US7901655B2 (en) * | 2005-03-30 | 2011-03-08 | Shell Oil Company | Process for producing a gas stream depleted of hydrogen sulphide |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB623264A (en) * | 1946-04-15 | 1949-05-16 | Standard Oil Dev Co | Process for the production of sulphur |
| GB754001A (en) * | 1953-03-31 | 1956-08-01 | Foster Wheeler Ltd | Improvements in a process for recovery of elementary sulphur from gases containing hydrogen sulphide |
| SU1722545A1 (en) * | 1989-06-06 | 1992-03-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Подготовке К@ Транспортировке И Переработке Природного Газа | Method of producing sulfur from gases |
| RU2056348C1 (en) * | 1993-01-18 | 1996-03-20 | Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН | Method of elemental sulfur producing |
-
2012
- 2012-04-10 RU RU2012114030/04A patent/RU2495820C1/en active IP Right Revival
-
2013
- 2013-04-16 WO PCT/RU2013/000320 patent/WO2013165276A2/en active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2004122711A (en) * | 2004-07-23 | 2006-01-27 | Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделени Российской Академии наук (RU) | METHOD FOR SELECTIVE CATALYTIC OXIDATION OF HYDROGEN SULPHIDE IN SULFUR |
| US7901655B2 (en) * | 2005-03-30 | 2011-03-08 | Shell Oil Company | Process for producing a gas stream depleted of hydrogen sulphide |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013165276A2 (en) | 2013-11-07 |
| WO2013165276A3 (en) | 2014-03-13 |
| RU2012114030A (en) | 2013-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2012152919A1 (en) | A method for treating a sulfur-containing gas stream | |
| CN100415638C (en) | Process for recovering sulphur from a gas stream containing hydrogen sulphide | |
| CN104837555B (en) | Catalyst for sulfur recovery method for producing hydrogen simultaneously, method for producing same, and sulfur recovery method for producing hydrogen simultaneously using same | |
| WO2007103736A3 (en) | Compact sulfur recovery plant and process | |
| CA2419628A1 (en) | Method of recovering sulphur from a gas stream containing hydrogen sulphide | |
| JP6143858B2 (en) | Integrated process for the production of acrolein and 3-methylmercaptopropionaldehyde | |
| TW201730099A (en) | ATR based ammonia process and plant | |
| US9108846B2 (en) | Method for preparing sulfuric acid by using hydrogen sulfide | |
| EA034603B1 (en) | Process for the production of formaldehyde | |
| ZA200903720B (en) | Process for the production of sulfuric acid | |
| US7658906B2 (en) | Sulfur recovery plant | |
| KR102160833B1 (en) | Method and apparatus for treating water containing hydrogen peroxide and ammonia | |
| JP3747491B2 (en) | Process for producing 1,2-dichloroethane | |
| RU2501600C1 (en) | Device to produce sulfur | |
| RU2495820C1 (en) | Method of producing elementary sulphur from highly concentrated hydrogen sulphide-containing gases | |
| RU2508247C1 (en) | Method of producing sulphur | |
| US9845438B2 (en) | Gas purification apparatus and gas purification method | |
| WO2020089099A1 (en) | Method for production of sulfur | |
| RU2806854C2 (en) | Sulphur production method | |
| RU2817955C1 (en) | Method for catalytic oxidation of hydrogen sulphide and installation for its implementation | |
| EP0568980A1 (en) | Combustion of H2S and its associated Claus process | |
| CN207748852U (en) | A kind of system for preparing sulfuric acid and the waste water treatment system being made from it | |
| WO2015099569A1 (en) | Sulphur production method | |
| US20230115002A1 (en) | Process for the production of nitric acid | |
| US2588331A (en) | Recovery of alkylation sludge acids |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180411 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20201217 |