SE439118B - Forfarande for katalytisk avsvavling av en sur gas - Google Patents

Forfarande for katalytisk avsvavling av en sur gas

Info

Publication number
SE439118B
SE439118B SE8304069A SE8304069A SE439118B SE 439118 B SE439118 B SE 439118B SE 8304069 A SE8304069 A SE 8304069A SE 8304069 A SE8304069 A SE 8304069A SE 439118 B SE439118 B SE 439118B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
gas
catalyst
catalytic
sulfur
zone
Prior art date
Application number
SE8304069A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8304069L (sv
SE8304069D0 (sv
Inventor
T Dupin
R Voirin
Original Assignee
Elf Aquitaine
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 Elf Aquitaine filed Critical Elf Aquitaine
Publication of SE8304069L publication Critical patent/SE8304069L/sv
Publication of SE8304069D0 publication Critical patent/SE8304069D0/sv
Publication of SE439118B publication Critical patent/SE439118B/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0404Preparation 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
    • C01B17/0456Preparation 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 the hydrogen sulfide-containing gas being a Claus process tail gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8603Removing sulfur compounds
    • B01D53/8612Hydrogen sulfide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/02Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
    • B01J27/053Sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0404Preparation 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
    • C01B17/046Preparation 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

Description

8304069-1 7 2 Uppfinningen avser sålunda ett förfarande för katalytisk av- svavling av en sur gas innehållande H25, och eventuellt en total mängd av högst 3 volym-% CS2 och/eller COS, med återvinning av dessa svavelföreningar i form av svavel och eventuellt S02, vid vilket förfarande den sura gasen bríngas i kontakt med en reglerad mängd av en gas innehållande fritt syre, företrädesvis i form av en blandning, vid temperaturer mellan 100oC och 60000 och i närvaro av en katalysator innefattande titanoxid och ett sulfat av en alka- lisk jordartsmetall vald bland kalcium, strontium, barium och magne- sium. Detta förfarande kännetecknas enligt uppfinningen av att mängderna av den sura gasen och gasen innehållande fritt syre väljes på sådant sätt att molförhållandet mellan 02 och potentiell H25 är från 0,35 till 1,8.
Bland de katalysatorer innefattande titanoxid och ett sulfat av en sådan alkalisk jordartsmetall som ovan har angivits använder man vid förfarandet enligt uppfinningen företrädesvis en katalysator innefattande titanoxid och kalciumsulfat. En dylik katalysator upp- visar en utmärkt mekanisk hållfasthet.
De ovan angivna katalysatorerna innefattande titanoxid och ett sulfat av en alkalisk jordartsmetall kan dessutom innehålla upp till 30 vikt-% av en beståndsdel vald bland kiseldioxid, aluminiumoxid, leror, silikater, titansulfat och keramiska fibrer. _Antingen katalysatorerna är bildade huvudsakligen av titanoxid och ett sulfat av en alkalisk jordartsmetall eller om de dessutom innehåller en extra beståndsdel av den ovan angivna typen, så är viktandelen titanoxid, räknat på den kalcinerade katalysatorns tota- la vikt och uttryckt_såsom Ti02, lämpligen mellan ca 60% och ca 99%, företrädesvis mellan 80% och 99%, under det att viktandelen sulfat av alkalisk jordartsmetall, likaledes räknat på den kalcinerade kata- lysatorns totala vikt, lämpligen är mellan ca 40% och ca 1%, före- trädesvis mellan 20% och 1%.
Dessa katalysatorer kan framställas enligt vilket som helst lämpligt förfarande som gör det möjligt att erhålla antingen en produkt, vari beståndsdelarna titanoxid, sulfat av alkalisk jord- artsmetall och eventuell ytterligare beståndsdel är intimt blandade med varandra, eller en produkt bildad av titanoxid och den'eventuel- la ytterligare beståndsdelen och impregnerad med sulfatet av alka- lisk jordartsmetall. 8304069-1 3 Framställningen av katalysatorn kan t.ex. ske genom att en formad kropp på basis av titanoxid och den eventuella ytterligare bestândsdelen impregneras först med en förening som tillför sulfat- anjon, särskilt svavelsyra, ammoniumsulfat eller hydroxylaminsulfat, och därefter med en förening som tillför katjonen av alkalisk jord- artsmetall, särskilt ett acetat, ett nitrat eller en klorid av en alkalisk jordartsmetall. Impregneringarna genomföres på sådant sätt att sulfatet av alkalisk jordartsmetall bildas i porerna av den formade kroppen på basis av titanoxid. Den impregnerade pro- dukten torkas och kalcineras därefter, varvid kalcineringen genom- föres vid en temperatur mellan ÅOOOC och 900OC, företrädesvis mellan 350°C och 800oC. Den formade kroppen på basis av titanoxid och eventuell ytterligare beståndsdel kan särskilt framställas på det sätt som beskrives i den franska patentansökan 8009126 (publika- tionsnummer 2 481 145). Härvid användes en amorf och/eller dåligt kristalliserad titanoxid, såsom anges i denna patentansökan, eller man använder vilken som helst substans som kan omvandlas till titanoxid genom kalcinering, såsom ortotitansyra, metatitansyra och oxihydroxider av titan. Impregneringen av den formade kroppen genomföres på sådant sätt, att viktförhållandet mellan S04 och TiO2 blir mellan ca 0,01 och ca 0,15, företrädesvis mellan 0,05 och 0,10, och att viktförhållandet mellan alkalisk jordartsmetall och TiO2 blir mellan ca 0,004 och ca 0,20, företrädesvis mellan 0,02 och 0,15.
Man kan även framställa katalysatorn för förfarandet enligt uppfinningen genom att utgå från en blandning innehållande titan- oxid, den eventuella ytterligare beståndsdelen och sulfatet av alkalisk jordartsmetall, eller en blandning av en förening som tillför sulfatanjon och en förening som tillför katjonen av alka- lisk jordartsmetall, varvid denna utgàngsblandning underkastas en behandling innefattande knâdning, formning, torkning och kalcine- ring i analogi med förfarandet enligt den franska patentskriften 8009126. Naturen av titanoxid och föreningar som tillför sulfat- anjon respektive katjon av alkalisk jordartsmetall samt viktför- hållandet mellan S04 och TiO2 å ena sidan och viktförhâllandet mel- lan alkalisk jordartsmetall och TiO2 å andra sidan motsvarar i utgångsblandningen vad som ovan har angivits i samband med fram- ställningen av en katalysator genom impregnering av en formad kropp 8304069-'1 4 på basis av titanoxid. Enligt en variant av detta förfarande an- vänder man en titanoxid erhållen genom behandling av ilmentit med svavelsyra samt efterföljande hydrolys, filtrering och torkning.
Denna titanoxid innehåller sulfatanjoner i form av t.ex. svavel- syra, titanylsulfat, titansulfat och/eller basiska titansalter, och utgângsblandningen innehåller sålunda enbart denna titanoxid, den eventuella ytterligare beståndsdelen och den förening som till- för katjonen av alkalisk jordartsmetall, varvid viktförhållandena mellan S04 och TiO2 respektive mellan alkalisk jordartsmetall och Ti0 är de ovan angivna. 2 Denna titanoxid härrörande från behandling av ilmentit med svavelsyra kan även användas vid framställning av katalysatorn en- ligt metoden med impregnering av en formad kropp på basis av den ovan beskrivna titanoxiden. I detta fall impregneras den formade kroppen innehållande denna speciella titanoxid enbart med en före- ning som tillför katjonen av alkalisk jordartsmetall. Man arbetar på sådant sätt, att viktförhållandet mellan S04 och TiO2 å ena *sidan och viktförhållandet mellan alkalisk jordartsmetall och TiO2 å andra sidan får de ovan angivna värdena.
Enligt en annan metod för framställning av den enligt uppfin- ningen använda katalysatorn sulfateras en formad kropp på basis av titanoxid, den eventuella ytterligare beståndsdelen och katjon av alkalisk jordartsmetall. Denna sulfatering kan genomföras vid en temperatur mellan 250 och 550°C med hjälp av en gas som företrädes- vis innehâller en blandning av S02 och luft. Viktförhållandet mel- lan S04 och TiO2 och viktförhållandet mellan alkalisk jordartsmetall och TiO2 är härvid inom de ovan angivna gränserna. Den sulfaterade produkten torkas eventuellt och kalcineras därefter vid en tempera- tur mellan 3000C och 900°C, företrädesvis mellan 350oC och 800°C.
De enligt uppfinningen använda katalysatorerna har en speci- fik yta (mätt enligt metoden med absorption av kvävgas, den s.k.
BET-metoden) av mellan 5 och 300 m2/g, företrädesvis mellan 10 och 240 m2/g, och en total porvolym (mätt enligt metoden med penetra- tion av kvicksilver) av mellan 0,05 och 0,6 cm3/g, företrädesvis mellan 0,1 och 0,4 cm3/g. Katalysatorernas nötningshållfasthet är lägre än 2%.
Nötningshållfastheten bestämmes med hjälp av den mängd stoft i gram som erhålles, när 100 g granuler av katalysatorn placeras 8304069-1 5 på en sikt nr 24 med diametern 20 cm i serien AFNOR X 11-501 och vibreras under 10 minuter med hjälp av en vibrator av märket FENWICK REX. Nötningshållfastheten uttryckes i %l _ Den sura gas som behandlas vid förfarandet enligt uppfinning- en, dvs. gasen innehållande H25 och eventuellt en total koncentra- tion av högst 3 volym-% CS2 och/eller COS, kan ha en H2S-koncentra- tion som varierar inom vida gränser. Uppfinningen lämpar sig sär- skilt väl för behandling av en sur gas innehållande H25 i en kon- centration av högst 15 volym-% och eventuellt en total mängd CS2 och/eller COS av högst 3 volym-%, företrädesvis högst 1 volym-%.
Den sura gasen innehåller särskilt 0,01~12 volym-% H28 och eventu- ellt en total mängd av CS2 och/eller COS av högst 1 volym-%.
Den sura gas som underkastas behandlingen enligt uppfinningen kan ha olika ursprung. En dylik sur gas kan särskilt vara en natur- gas, en gas erhâllen vid förgasning av kol eller tunga oljor, eller en gas erhâllen genom hydrering av svavelföreningar från ett sva- velverk.
Den gas innehållande fritt syre som användes för oxidation av vätesulfiden och omvandling av de eventuella föreningarna C52 och COS i den sura gasen utgöres vanligen av luft, men det är även möjligt att använda ren syrgas, luft anrikad med syre, eller bland- ningar av syre och en annan inert gas än kväve i varierande pro- portioner.
Den sura gasen och gasen innehållande fritt syre kan separat bringas i kontakt med katalysatorn. För att man skall erhålla ett mycket homogent gasformigt reaktionsmedium föredrager man emeller- tid att först blanda den sura gasen med gasen innehållande fritt syre och att bringa den sålunda erhållna blandningen i kontakt med katalysatorn.
Den tid som det gasformiga reaktionsmediet är i kontakt med katalysatorn i varje använd avsvavlingszon kan vara från 0,5 till 10 sekunder och är särskilt mellan 1 och 6 sekunder. Dessa värden avser standardbetingelser vad avser tryck och temperatur.
Såsom ovan har angivits kan den katalytiska avsvavlingen enligt uppfinningen genomföras vid temperaturer mellan 100°C och 6000C, varvid temperaturerna företrädesvis är mellan 180°C och 5øo°c.
En utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen lämpar sig särskilt väl för avsvavling av en sur gas, vilken innehåller i8304069-1 6 högst 5 volym-% potentiell H28 (dvs. halt fri H28 plus halt H25 som är teoretiskt tillgänglig utgående från eventuellt närvarande CS2 och COS). Denna sura gas och gasen innehållande fritt syre, företrädesvis i form av en i förväg framställd blandning, i sådana mängder att molförhållandet mellan syre och potentiell H25 är från 0,35 till 1,8, bringas härvid i kontakt med katalysatorn innefattan- de titanoxid och ett sulfat av en alkalisk jordartsmetall av ovan angiven typ, varvid katalysatorn är anbragt i en enda reaktionszon arbetande med temperaturer mellan T80°C och 500°C, och varvid tiden för kontakt mellan det gasformiga reaktionsmediet och katalysatorn är mellan 1 och 6 sekunder. .
När gasen innehållande fritt syre och den sura gasen är när- varande i ett molförhållande R mellan syre och potentiell H25 av mellan 0,35 och 0,6 och gasernas temperatur vid inloppet till den katalytiska zonen är mellan 1so°c och 350%, omvandlas vo-Qsa av den potentiella vätesulfiden till svavel och S02 med en selektivi- tet till bildning av svavel som är högre än 902. vid R-värden från 0,35 till 0,5, särskilt ca 0,4, och vid gastemperaturer vid inloppet till den katalytiska zonen am 200-250°C är selektiviteten till bildning av svavel högre än 98%.í När förhållandet R uppnår värdet 1,8, omvandlas de i den sura gasen närvarande svavelföreningarna fullständigt till S02.
För R-värden mellan 0,6 och 1,8 återvinnes mängden potentiell H28 i den sura gasen i form av en blandning av svavel och S02 med en omvandling av H25 högre än 90%, varvid selektiviteten till bild- ning av S02 ökar från 40% till 100% när förhållandet R ökar från 1 till 1,8.
Vid behov kan den utströmmande gasen från den katalytiska reaktionszonen underkastas en kompletterande reningsbehandling ef- ter avskiljande av det svavel som gasen eventuellt innehåller.
En annan utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen läm- par sig särskilt väl för avsvavling av en sur gas, vars halt av potentiell H25 är högre än ca 5 volym-%. Denna utföringsform av förfarandet omfattar följande steg: _ den sura gasen ledes genom ett flertal seriekopplade katalytiska zoner innefattande en första katalytisk zon och en sista kataly- tisk zon, vilka eventuellt är skilda från varandra genom en eller flera mellanliggande katalytiska zoner, varvid var och en av dessa katalytiska zoner innehåller en katalysator innefattande titanoxid 8304069-1 7 och sulfat av en alkalisk jordartsmetall av ovan angiven typ; i var och en av dessa zoner insprutas, företrädesvis i blandning med den sura gasen, en sådan mängd av gasen innehållande fritt syre att mängden syre som införes i den första katalytiska zonen och de mellanliggande katalytiska zonerna utgör 0,7-1,2 gånger, företrädesvis 0,8-1 gånger, den mängd som teoretiskt erfordras för att till svavel omvandla en mängd potentiell H28 som utgör 3-5% av den sura gasens volym; temperaturerna hos de gaser som införes i var och en av de kataly- tiska zonerna inställes på värden från 180°C till 350oC, företrä- desvis från zoo°c till 25o°c; u i varje zon upprätthålles en tid för kontakt mellan reaktionsgaser- na och katalysatorn av mellan 1 och 6 sekunder; den utströmmande gasen från den första katalytiska zonen och från var och en av de mellanliggande katalytiska zonerna behandlas för avskiljande av närvarande svavel genom kondensation, varefter den från svavel befriade gasen ledes till inloppet av den efterföljan- de zonen; molförhållandet mellan 02 och potentiell H25 inställes vid inlop- pet till den sista katalytiska zonen på ett värde från 0,35 till 1,8, och vid behov underkastas den utströmmande gasen från denna zon en behandling för avskiljande av eventuellt närvarande svavel genom kondensation, varvid antalet mellanliggande katalytiska zo- ner är sådant att den sura gasen vid inloppet till den sista kata- lytiska zonen innehåller högst 5 volym~% potentiell H28.
Vid behov kan den utströmmande gasen från den sista katalytis- ka zonen underkastas en kompletterande reningsbehandling efter av- skiljande av eventuellt närvarande svavel, varvid denna behandling beror på naturen av de gasformiga svavelföreningar som finns kvar i gasen.
Genom att variera värdet på förhållandet R mellan syre och potentiell H25 vid inloppet till den sista katalytiska zonen kan den utströmmande gasen från denna zon, efter avskiljande av even- tuellt närvarande svavel, innehålla antingen H25 (R har ett värde från 0,35 till 0,5) eller S02 (R har ett värde från 1,7 till 1,8) såsom enda svavelförening eller innehålla en blandning av HZS och S02 i variabla proportioner (mellanliggande värden på R).
I den första katalytiska zonen och i de mellanliggande kata- lytiska zonerna är selektiviteten för oxidation av H25 till svavel 8304069-1 8 högre än 90% och överstiger till och med 98% under de ovan angivna föredragna betingelserna för andelen syre (R är 0,35-0,5) och gas- temperaturen vid inloppet till var och en av dessa zoner.
Den kompletterande reningsbehandling som eventuellt användes i var och en av de båda ovan beskrivna speciella utföringsformerna av förfarandet enligt uppfinningen beror på naturen av den gasfor- miga svavelförening eller de gasformiga svavelföreningar som är närvarande i den utströmmande-gasen från den enda katalytiska zo- nen eller den utströmmande gasen från den sista katalytiska zonen.
När den utströmmande gasen innehåller enbart HZS såsom gas- formig svavelförening, kan man tvätta gasen med en lösning av en regenererbar amin, t.ex. metyldietanolamin, eller man kan genomföra en förbränning av gasen om dess halt av H28 icke är alltför hög.
För en utströmmande gas innehållande S02 såsom enda gasformiga sva- velförening i.en halt som motiverar återvinning, kan man använda ett förfarande innefattande adsorption på alkaliniserad aluminium- oxid eller på manganoxid. När den utströmmande gasen innehåller både H2 la molförhâllandet H S:SO2 i den utströmmande gasen på ett värde 2 av ca 2:1 och såsom kompletterande reningsbehandling använda ett S och S02, kan man genom att variera förhållandet R instäl- regenereringsförfarande, vid vilket HZS och S02 får reagera med varandra till bildning av svavel vid temperaturer mellan BOOC och 16000 i kontakt med en klassisk Claus-katalysator, såsom aluminium- oxid eller titanoxid. Om den totala halten av H25 och S02 i den utströmmande gasen är alltför låg, kan man såsom alternativ direkt underkasta gasen en förbränning. Vid avsvavling av en sur gas in- nehållande potentiell H25 i en halt som är högre än ca 5 volym-%, varvid den utströmmande gasen från den sista katalytiska zonen_ innehåller H25 och S02 i ett molförhållande H2S:SO2 av ca 2:1 och underkastas en kompletterande reningsbehandling bestående av ett regenereringsförfarande, där H28 och S02 får reagera med varandra till bildning av svavel vid temperaturer mellan 8OOC och 160°C i kontakt med en klassisk Claus-katalysator på basis av aluminium- oxid, föredrager man, för att undvika att eventuell syrgas i kon- takt med Claus-katalysatorn leder till en sulfatering av katalysa- torn, att åtminstone den sista åttondelen av, lämpligen hälften av, och företrädesvis hela den katalysator som användes i den slut- liga katalytiska oxidationszonen består av en katalysator bildad av en bärare som till största delen består av aluminiumoxid och 8304069-1 9 företrädesvis består enbart av aluminiumoxid, på vilken bärare man har avsatt minst en förening av en metall vald bland Fe, Co, Ni, Cu och Zn, särskilt järnsulfat, varvid bäraren lämpligen har en specifik yta av mellan 30 och 300 m2/g, företrädesvis mellan 50 och 120 m2/g, under det att katalysatorn innehåller en mängd me- tallförening motsvarande en total metallmängd av 0,5-10%, företrä- desvis 2-6%, räknat på den kalcinerade katalysatorns vikt.
Förfarandet enligt uppfinningen för avsvavling av en sur gas med en halt av potentiell H28 högre än ca 5 volym-% genomföres en- ligt denna utföringsform på följande sätt: den sura gasen ledes genom ett flertal seriekopplade katalytiska zoner innefattande en första katalytisk zon och en sista kataly- tisk zon, vilka eventuellt är skilda från varandra genom en eller flera mellanliggande katalytiska zoner, varvid den första kataly- tiska zonen och de mellanliggande katalytiska zonerna vardera in- nehåller en katalysator innefattande titanoxid och sulfat av en alkalisk jordartsmetall av den ovan angivna typen, under det att åtminstone den sista åttondelen av, lämpligen hälften av och före- trädesvis hela den katalysator som användes i den sista katalytis- ka zonen består av en katalysator bildad av en bärare som till största delen består av aluminiumoxid och företrädesvis består en- bart av aluminiumoxid, på vilken bärare man har avsatt minst en förening av en metall vald bland Fe, Co, Ni, Cu och Zn, särskilt järnsulfat, varvid bäraren lämpligen har en specifik yta av mellan 30 och 300 m2/g, företrädesvis mellan 50 och 120 m2/g, varvid nämn- da katalysator innehåller en mängd metallförening som motsvarar en total metallmängd av 0,5-10%, företrädesvis 2-6%, räknat på den kalcinerade katalysatorns vikt, och varvid den eventuella komplet- terande delen av katalysatorn i den sista katalytiska zonen består av katalysatorn på basis av titanoxid och sulfat av alkalisk jord- artsmetall; i var och en av de nämnda katalytiska zonerna insprutas, företrädes- vis i blandning med den sura gasen, en sådan mängd av gasen inne- hållande fritt syre att den mängd syre som införes i den första katalytiska zonen och i de mellanliggande katalytiska zonerna utgör 0,7-1,2 gånger, företrädesvis 0,8-1 gånger, den mängd som teoretiskt erfordras för att till svavel omvandla en mängd av potentiell H28 som utgör 3-5% av den sura gasens volym; 8304069-1 10 temperaturerna hos de gaser som införas i var och en av de kataly- tiska zonerna inställes på värden från 180 till 350°C, företrädes- vis zoo-2so°c; i varje zon upprätthålles en tid för kontakt mellan reaktionsgaser- na och katalysatorn av mellan 1 och 6 sekunder; I den utströmmande gasen från den första katalytiska zonen och från var och en av de mellanliggande katalytiska zonerna behandlas för avskiljande av närvarande svavel genom kondensation, varefter den från svavel befriade gasen ledes till inloppet av den efterföljan- de katalytiska zonen; . molförhållandet mellan 02 och potentiell H25 inställes vid inlop- pet till den sista katalytiska zonen på sådant sätt att man erhål- ler en utströmmande gas innehållande H25 och S02 i ett molförhål- lande H2S:SO2 av ca 2:1; 7 den utströmmande gasen från den sista katalytiska zonen underkas- tas, efter avskiljande av närvarande svavel, en regenererande re- ningsbehandling, varvid H25 och S02 får reagera med varandra till bildning av svavel i kontakt med en klassisk Claus-katalysator på basis av aluminiumoxid vid temperaturer mellan 80OC och 160°C, varvid katalysatorn efter laddning med svavel regenereras med hjälp av en gas fri från fritt syre vid en temperatur mellan 200°C och 4oo°c.
Uppfinningen illustreras genom följande, icke begränsande exempel.
Exempel 1. Man genomförde katalytisk avsvavling av en sur lgas med följande sammansättning: 2 volym-% H25; 7 volym-% H20; 91 volym-% C02. _ För detta ändamål användes en katalytisk reaktor med fast bädd innehållande 1,1 m3 katalysator. _Reaktorn var försedd med en led- ning för tillförsel av gaser, och denna ledning var utrustad med en anordning för insprutning av gas innehållande fritt syre. En indirekt värmeväxlare för uppvärmning var monterad på ledningen mellan anordningen för insprutning av gas innehållande fritt syre och reaktorinloppet. Reaktorn var dessutom försedd med en ledning för utströmning av gas som förlängde reaktorutloppet, och.på denna ledning var en svavelkondensor kyld med vattenånga monterad. Gaser- na passerade genom den katalytiska bädden från reaktorinloppet till reaktorutloppet. 8304069-1 11 Den använda katalysatorn bestod av en formad produkt av titan- oxid och kalciumsulfat med följande egenskaper: halt TiO2 89,9 Vikt-% halt CaSO4 10,22vikt-% specifik yta 146 m /g total porvolym 0,35 cm3/Q nötningshållfasthet 0,4% Denna katalysator framställdes på följande sätt.
Man utgick från en suspension av titanoxid erhållen efter hydrolys och filtrering vid det klassiska förfarandet för behand- ling av ilmenit med svavelsyra._ Denna suspension innehöll sulfat- anjoner i sådan mängd att viktförhållandet mellan S04 och TiO2 I suspensionen infördes kalciumnitrat i sådan mängd att Viktförhâllandet Ca:TiO2 var sålunda var 0,08. alla sulfaterna reagerade. lika med 0,033. Suspensionen torkades därefter vid 15000 under 1 timme.
Det erhållna pulvret knådades under 2 timmar i närvaro av vat- ten, varvid man använde 64 viktdelar pulver per 36 viktdelar vat- ten. Den erhållna blandningen strängpressades därefter genom ett munstycke med diametern 4 mm, och de formade extrudaten torkades vid 110°C under 4 timmar och kalcinerades därpå vid 400OC under 2 timmar.
Den katalytiska avsvavlingen av den ovan angivna sura gasen genomfördes på följande sätt.
Den sura gasen infördes genom gastillförselledningen i en mängd av 1000 Nm3/h och vid en temperatur av 40°C. Genom gasin- sprutningsanordningen tillfördes den sura gasen luft i en mängd av 40 Nm3/h, varvid luften insprutades vid rumstemperatur. Bland- ningen av sur gas och luft, vari molförhållandet O2:H2S var lika med 0,4, upphettades till en temperatur av 200OC genom att bland- Därefter insprutades bland- Tiden för kontakt mellan ningen leddes genom värmeväxlaren. ningen i reaktorn vid denna temperatur. blandningen och katalysatorn i reaktorn var 4 sekunder, vilket mot- svarar en genomsättningshastighet av 900 h_1.
Den gas som lämnade reaktorn genom utströmningsledningen innehöll icke mera något fritt syre och hade en temperatur av 273OC. Denna gas kyldes till 170oC i kondensorn för avskiljande av närvarande svavel. Den gas som lämnade kondensorn innehöll H25 såsom enda svavelföroning i en koncentration av 0,4 volym-%. 8304069-1 '12 Man erhöll sålunda en omvandling av H28 av 80,5% med en se- lektivitet till bildning av svavel av 100%.
För jämförelse upprepades detta försök under liknande beting- elser, varvid man dock använde en katalysator på basis av titan- oxid som icke innehöll kalcium. Denna katalysator framställdes på ovan beskrivet sätt men utan att kalciumsaltet sattes till sus- pensionen av titanoxid.
Härvid erhölls en omvandling av H28 av endast 35% med en se- lektivitet till bildning av svavel av 95%.
Exemgel 2. Man genomförde katalytisk avsvavling av en sur gas med följande sammansättning: 9 volym-% H25; 7 volym-% H20; 84 volym-% C02.
Man använde en anläggning bildad av tre seriekopplade reakto- rer, nämligen en första reaktor, en mellanreaktor och en sista reaktor, vardera innehållande 1,1 m3 av den i exempel 1 använda katalysatorn. Dessa reaktorer var analoga med den som användes i exempel 1. Varje reaktor innehöll alltså en gastillförselledning försedd med en anordning för insprutning av gas innehållande fritt syre och försedd med en värmeväxlare belägen mellan denna insprut- ningsanordning och reaktorinloppet. Varje reaktor innehöll dess- utom en ledning för utströmning av gas som förlängde reaktorutlon- pet, och en svavelkondensor kyld med vattenånga var monterad på denna ledning. Gasutloppet från den svavelkondensor som var för- bunden med den första reaktorn och mellanreaktorn var anslutet till ledningen för införande av gas i den efterföljande reaktorn, uppströms insprutningsanordningen på ledningen ifråga. I Den katalytiska avsvavlingen av den ovan angivna sura gasen genomfördes på följande sätt.
Den sura gasen infördes i ledningen_för tillförsel av gasen till den första reaktorn med en hastighet av 1000 Nm3/h och med en temperatur av 40oC. Genom insprutningsanordningen insprutades luft av rumstemperatur i den sura gasen, varvid den tillförda luft- mängden var 75 Nm3/h. Denna luftmängd motsvarar den mängd som teoretiskt erfordras för att till svavel oxidera en mängd H28 i den sura gasen lika med 3 volym-%. Blandningen av sur gas och luft, vari molförhållandet O2:H2S var 0,17, upphettades till en tempera- tur av 200°C genom att den leddes genom den med den första reaktorn förbundna värmeväxlaren, varefter gasblandningen insprutades i den- 8304069-1 13 na reaktor vid samma temperatur. Tiden för kontakt mellan bland- ningen och katalysatorn i den första reaktorn var 4 sekunder, vil- ket motsvarar en genomsättningshastighet av 900 h_1. Den gas som lämnade den första reaktorn genom gasutströmningsledningen från denna reaktor innehöll icke längre något fritt syre och hade en temperatur av 333°C. Denna gas kyldes till 175°C i den med den första reaktorn förbundna kondensorn för avskiljande av närvarande svavel. I gaserna från denna kondensor, vilka hade en temperatur av 175°C och en halt av H28 av 5,6 volym-%, infördes luft av rums- temperatur i en mängd av 75 Nm3/h. Denna luft infördes genom gas- insprutningsanordningen på ledningen för tillförsel av gas till mellanreaktorn. Denna nya luftmängd motsvarar den mängd som teo- retiskt erfordras för att till svavel oxidera en mängd av HZS motsvarande 3% av gasens volym. Den erhållna gasblandningen, vari molförhållandet O2:H2S var 0,27, upphettades till 200oC genom att den leddes genom den värmeväxlare som var förbunden med mellanreak- torn. Därefter insprutades gasblandningen i mellanreaktorn vid nämnda temperatur. Tiden för kontakt mellan gasblandningen och katalysatorn i mellanreaktorn var 4 sekunder, vilket motsvarar en genomsättningshastighet av 900 h_1. Den gasström som lämnade mellanreaktorn genom gasutströmningsledningen från denna reaktor innehöll icke längre något fritt syre och hade en temperatur av 335% och en halt av Hzs av 2,40 vøiym-s.
Denna utströmmande gas kyldes till 1750C i den till mellan- reaktorn anslutna kondensorn så att det närvarande svavlet av- skildes. I de gaser som lämnade kondensorn infördes, genom insprut- ningsanordningen på ledningen för gastillförsel till den sista reaktorn, en sådan mängd luft av rumstemperatur att molförhållandet O2:H2S i den resulterande gasblandningen fick ett värde av 0,4.
Denna gasblandning upphettades till en temperatur av 200°C genom att den leddes genom den med den sista reaktorn förbundna värme- växlaren, varefter gasblandningen insprutades i den sista reaktorn vid nämnda temperatur. Tiden för kontakt mellan blandningen och katalysatorn i den sista reaktorn var 4 sekunder, vilket motsvarar en genomsättningshastighet av 900 h_1. Den utströmmande gasen från den sista reaktorn innehöll icke längre något fritt syre och hade en temperatur av 295°C. Denna gas kyldes till 175oC i den _ _ ._..._.._..._.____..._.____.. ,___.__...__..._ _ sso4o69-11 14 med den sista reaktorn förbundna kondensorn för avskiljande av när- varande svavel. Vid utloppet från kondensorn erhölls en gas inne- hållande'H2 0,46 volym-%. _ Den totala omvandlingen av H28 var 94%, varvid denna omvand- S såsom enda svavelförening i en koncentration av endast lade H28 återvanns fullständigt i form av svavel (selektivitet till bildning av svavel lika med 100%).
Exempel 3. Man genomförde katalytisk avsvavling av en sur gas med följande sammansättning: 1,2 volym-% HZS; 0,5 volym-% COS; 0,15 volym-% CS2; 7 volym-% H20, 91,15 volym-% C02.
Man använde en apparatur liknande den som beskrives i exempel 1 och innehållande samma volym katalysator.
Den använda katalysatorn framställdes av titanoxid och barium- sulfat och hade följande egenskaper: halt TiO2 84 vikt-% halt BaS04 16 vikt-% specifik yta 107 m2/g total porvolym 0,32 cm3/g nötningshållfasthet 0,2% ' Denna katalysator framställdes på följande sätt.
Man utgick från en suspension av titanoxid erhållen efter hydrolys och filtrering vid det klassiska förfarandet för behand- ling av ilmenit med svavelsyra. Suspensionen torkades vid 180°C under 1 timme. Viktförhållandet SO4:TiO2 var 0,08.
Det erhållna pulvret knådades under 2,5 timmar i närvaro av vatten och bariumnitrat, varvid man använde 64 vikt-% pulver av titanoxid, 8 vikt-% bariumnitrat och 28 vikt-% vatten, räknat på den totala vikten av de tre beståndsdelarna. Viktförhållandet Ba:TiO2 var sålunda 0,113. Den resulterande blandningen sträng- pressades genom ett munstycke med diametern 5 mm, och de formade extrudaten torkades vid 110°C under 4 timmar och kalcinerades där- på vid soo°c under 1 timme.
Den katalytiska avsvavlingen av den ovan angivna sura gasen .¿.____ _ genomfördes på följande sätt.
Den sura gasen infördes med en temperatur av 35°C i ledning- en för gastillförsel med en hastighet av 1000 Nm3/h. Genom in- sprutningsanordningen på denna ledning insprutades luft av rums- temperatur med en hastighet av 50 Nm3/h. Blandningen av sur gas och luft, vari molförhållandet mellan 02 och potentiell H25 var 8304069-1 15 0,5, upphettades till en temperatur av 200oC genom att blandningen leddes genom värmeväxlaren, varefter blandningen infördes i reaktorn vid denna temperatur. Tiden för kontakt mellan blandningen och katalysatorn i reaktorn var 4 sekunder, vilket motsvarar en genom- sättningshastíghet av 900 h_1. Den gas som lämnade reaktorn genom gasutströmningsledningen innehöll icke längre något fritt syre, och dess temperatur var 298°C. Denna gas kyldes till 170oC i konden- sorn för avskiljande av närvarande svavel. Gasen från kondensorn innehöll icke mera än 0,21 volym-% potentiell H25.
Man erhöll en omvandling av potentiell H28 av 89% vid en selektivitet till bildning av svavel av 99%.
För jämförelse upprepades detta försök under liknande beting- elser, varvid man dock använde en katalysator på basis av titan- oxid som icke innehöll något barium. Denna katalysator framställ- des på ovan beskrivet sätt men utan tillsättning av bariumsalt vid knådningen av titanoxidpulvret med vatten.
Härvid erhölls en omvandling av potentiell H28 av endast 28% vid en selektivitet till bildning av svavel av 94%.
Exempel 4. Man genomförde katalytísk avsvavling av en sur gas med samma sammansättning som den i exempel 1 angivna gasen, varvid man använde sådana betingelser att vätesulfiden omvandlades enbart till S02.
Apparaturen och katalysatorn var identiska med den som be- skrivits i exempel 1.
Avsvavlingen genomfördes på följande sätt.
Den sura gasen infördes i gastillförselledningen med en has- tighet av 1000 Nm3/h och en temperatur av 4000. Genom insprutnings- anordningen på denna ledning tillfördes luft av rumstemperatur med en hastighet av 170 Nm3/h. Blandningen av sur gas och luft, vari molförhâllandet O2:H2S var 1,7, upphettades till 200OC genom att blandningen leddes genom värmcväxlaren, varefter blandningen inför- des i reaktorn vid denna temperatur. Tiden för kontakt mellan blandningen och katalysatorn var 4 sekunder, vilket motsvarar en genomsättningshastighet av 900 h_1. de reaktorn med en temperatur av 4840C. Denna gas kyldes till 170°C i kondensorn. Gaserna från kondensorn innehöll S02 såsom Den utströmmande gasen lämna- enda svavelförening.
Man erhöll en omvandling av H25 av 100% med en selektivitet till bildning av S07 av 100%. 85040-69-1 16 För jämförelse upprepades detta försök under liknande beting- elser, varvid man använde den jämförande katalysator som användes vid det jämförande försöket i exempel 1.
Under dessa betingelser var omvandlingen av H25 endast 79%, under det att selektiviteten till bildning av S02 var 100%.
Exempel _. Man genomförde katalytisk avsvavling av en sur gas med följande sammansättning: 9 volym-% H25; 7 volym-% H20; 84 volym-% C02.
Man använde en anläggning innefattande tre seriekopplade reak- torer för katalytisk oxidation, nämligen en första reaktorn, en mellanreaktor och en_sista reaktor. Denna serie av reaktorer följ- des av ett kompletterande reningssystem innefattande två parallell- kopplade katalytiska omvandlare.
De katalytiska reaktorerna var analoga med dem som användes i exempel 1. Varje reaktor innehöll alltså en katalytisk bädd och var försedd med ett gasinlopp och ett gasutlopp. Ledningen för tillförsel av gas till reaktorinloppet var försedd med en anordning för insprutning av gas innehållande fritt syre och med en värme- växlare belägen mellan denna insprutningsanordning och reaktorin- loppet. Varje reaktor var även försedd med en gasutströmningsled- ning som förlängde reaktorutloppet, och på denna ledning var en svavelkondensor kyld med vattenånga monterad. Utloppet av den med den första reaktorn respektive mellanreaktorn förbundna svavel- kondensorn var anslutet till ledningen för införande av gas i den efterföljande katalytiska reaktorn i serien, uppströms gasinsprut- ningsanordningen på denna ledning. Den första katalytiska reaktorn och mellanreaktorn innehöll vardera 1,1 m3 av den katalysator som användes i exempel 1, under det att den sista katalytiska reaktorn innehöll 1,1 m3 av en katalysator bestående av kulor med diametern 4-6 mm av en aluminiumoxid med en specifik yta av 100 m2/g. Denna katalysator var impregnerad med järnsulfat och hade en järnhalt av 4 vikt-%.
Var och en av de båda katalytiska omvandlarna i det komplet- terande reningssystemet innehöll en katalytisk bädd bestående av 2,5 m3 kulor med diametern 4-6 mm av en alumininmoxid med en spe- cifik yta av 100 m2/g. Dessa omvandlare hade ett inlopp och ett utlopp för den gas som behandlades och dessutom ett inlopp och ett utlopp för en regenereringsgas. Omvandlarnas inlopp 8304069-1 17 var skilda från motsvarande utlopp av den katalytiska bädden. Om- vandlarnas inlopp för den gas som behandlades var genom ventiler förbundna med en ledning för tillförsel av den gas som behandlades.
Denna ledning var ansluten till utloppet av den svavelkondensor som var förbunden med den sista katalytiska reaktorn och utgjorde tillförselledningen i det kompletterande reningssystemet. Omvand- larnas utlopp för den behandlade gasen var genom ventiler förbundna med en utströmningsledning för behandlad gas som utgjorde utlopps- ledningen i det kompletterande reningssystemet. Omvandlarnas ut- lopp för regenereringsgas var genom ventiler förbundna med inloppet till en krets för regenereringsgas. Denna krets innehöll i tur och ordning en svavelkondensor kyld med vattenånga, en bläster och en värmeväxlare, varvid värmeväxlarens utlopp_genom ventiler var förbundet med omvandlarnas inlopp för regenereringsgas. De ven- tiler som var monterade vid omvandlarnas inlopp och utlopp öppna- des och stängdes cykliskt på sådant sätt att en av omvandlarna genomströmmades av gas från den svavelkondensor som var förbunden med den sista katalytíska reaktorn, under det att den andra om- vandlaren genomströmmades av varm regenereringsgas, som kom från värmeväxlaren och leddes till svavelkondensorn i regenereringskret- sen.
Den katalytiska avsvavlingen av den ovan angivna sura gasen genomfördes på följande sätt.
Den sura gasen infördes i ledningen för tillförsel av gaser till den första katalytiska reaktorn med en hastighet av 1000 Nm3/h och en temperatur av 40°C. Genom insprutningsanordningen på denna ledning tillfördes luft av rumstemperatur med en hastig- het av 75 Nm3/h. Denna luftmängd motsvarar den mängd som teoretiskt erfordras för att till svavel oxidera en mängd H25 i den sura gasen av 3 volym-%. Blandningen av sur gas och luft, vari molförhållandet O2:H2S var 0,17, upphettades till en temperatur av 200OC genom att blandningen leddes genom den värmeväxlare som var förbunden med den första katalytiska reaktorn, varefter blandningen insprutades i den- na reaktor vid nämnda temperatur. Tiden för kontakt mellan gas- blandningen och katalysatorn i den första katalytiska reaktorn var 4 sekunder, vilket motsvarar en genomsättningshastighet av 900 h_1.
Den utströmmande gas som lämnade den första katalytiska reaktorn genom gasutströmningsledningen från denna reaktor innehöll icke längre något fritt syre och hade en temperatur av 333°C. Denna ......._._...._.__......._._ . _ . . . ._ _._..._......._._.._._ _ _ 7._..,.....,__ , sin-.. _ _ _ 8304069-1 18 gas kyldes till 175oC i den kondensor som var förbunden med den första katalytiska reaktorn, varvid närvarande svavel avskildes.
De gaser som lämnade kondensorn hade en temperatur av 1750C och en halt av H2 rumstemperatur i'en mängd av 75 Nm3/h, varvid lufttillsättningen S av 5,6 volym-%f I dessa gaser infördes luft av gjordes genom insprutningsanordningen på ledningen för tillförsel av gaser till den mellanliggande katalytiska reaktorn. Denna nya luftmängd motsvarar också den mängd som erfordras teoretiskt för att till svavel oxidera en mängd H25 motsvarande 3% av den sura gasens volym, Den erhållna gasblandningen, vari molförhållandet O2:H2S var 0,27, upphettades till 200oC genom att blandningen leddes genom den värmeväxlare som var förbunden med den mellanlig- gande katalytiska reaktorn. Gasblandningen insprutades därefter vid denna temperatur i mellanreaktorn. Tiden för kontakt mellan denna gasblandning och katalysatorn i den mellanliggande kataly- tiska reaktorn var också 4 sekunder, vilket motsvarar en genom- sättningshastighet av 900 h_1. Den gas som lämnade den mellanlig- gande katalytiska reaktorn genom gasutströmningsledningen från denna reaktor innehöll icke längre något fritt syre, och den hade en temperatur av 335°C och en halt av H25 av 2,40 volym-%.
Denna gas kyldes till 175oC i den kondensor som var förbun- den med den mellanliggande katalytiska reaktorn, varvid närvarande svavel avskildes. Till gaserna från denna kondensor sattes, genom insprutningsanordningen på ledningen för tillförsel av gaser till den sista katalytiska reaktorn, en sådan mängd luft av rumstempera- tur att molförhållandet O2:H2S i den resulterande gasblandningen uppgick till 0,5. Denna gasblandning upphettades till en tempera- tur av ZOOOC genom att den leddes genom den värmeväxlare som var förbunden med den sista katalytiska reaktorn, varefter gasbland- ningen insprutades i denna reaktor vid nämnda temperatur. Tiden för kontakt mellan denna gasblandning och katalysatorn på basis av aluminiumoxid i den sista katalytiska reaktorn var 4 sekunder, vilket motsvarar en genomsättningshastighet av 900 h_1. Den gas som lämnade den sista katalytiska reaktorn innehöll icke längre något fritt syre, och den hade en temperatur av 30000. Denna gas kyldes till 135°C i den kondensor som var förbunden med den sista katalytiska reaktorn, varvid närvarande svavel avskildes.
Den utströmmande gasen från denna kondensor innehöll HZS och S02 såsom enda svavelföreningar i ett molförhâllande av ca 2:1

Claims (11)

.__ ,....., ..........---_._. - .. 8304069-1 19 (0,77 volym-% H28 och 0,38 volym-% S02). en temperatur av 135oC i den av de båda omvandlarna i det komplet- Denna gas infördes med terande reningssystemet som arbetade i reningsfas, varvid den andra omvandlaren arbetade i regenereringsfas. Tiden för kontakt mellan denna gas och aluminiumoxiden i omvandlaren i reningsfas var 8 sekunder, vilket motsvarar en genomsättningshastighet av 400 h_1, och under denna kontakttid reagerade vätesulfiden med svaveldioxiden till bildning av svavel, som avsattes på aluminium- oxiden. Under denna tid genomströmmades omvandlaren i regenere- ringsfas av kvävgas, som lämnade värmeväxlaren i kretsen för rege- nereringsgas med en temperatur av 300OC. Kvävgasen avlägsnade detpå katalysatorn avsatta svavlet och regenererade sålunda kata- lysatorn, och den kvävgas innehållande svavelänga som lämnade om- vandlaren kyldes till 175°C genom att den leddes genom svavelkonden- sorn i regenereringskretsen. Härigenom avskildes svavlet i kon- densorn. Den från svavel befriade kvävgasen recirkulerades medelst blästern genom värmeväxlaren för höjning av temperaturen till BOOOC före inströmningen i den i regenereringsfas arbetande omvand- laren. Den renade gas, som lämnade omvandlaren i reningsfas och av- lägsnades genom utströmningsledningen från det kompletterande re- ningssystemet, hade en temperatur av 140OC och hade en total halt av H25 och S02 som icke var högre än 0,092 volym-%. Den totala omvandlingen av H25 var 99%, varvid denna omvand- lade H S âtervanns fullständigt i form av svavel. 2 P a t e n t k r a v
1. Förfarande för katalytísk avsvavling av en sur gas innehållan- de HZS, och eventuellt en total mängd av högst 3 volym-% CS2 och/ eller COS, med återvinning av dessa svavelföreningar i form av sva- vel och eventuellt S02, vid vilket förfarande den sura gasen bringas i kontakt med en reglerad mängd av en gas innehållande företrädesvis i form av en blandning, vid temperaturer och 600°C och i närvaro av en katalysator innefattande ett sulfat av en alkalisk jordartsmetall vald bland kalcium, stron- fritt syre, mellan 1oo°c titanoxíd och tium, barium och magnesium, k ä n n e t e c k n a t a v att mäng- derna av den sura gasen och gasen innehållande fritt syre väljes på sådant sätt att molförhällandet mellan 02 och potentiell H25 är från 0,35 till 1,8. 83040694 20
2. ' Éörfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att katalysatorn förutom titanoxid och sulfat av alkalisk jordartsme- tall även innehåller upp till 30 vikt-% av en beståndsdel vald bland kiseldioxid, aluminiumoxid, leror, silikater, titansulfat och keramiska fibrer.
3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att viktandelen titanoxid i katalysatorn är mellan ca 60% och ca 99%, företrädesvis mellan 80% och 99%, räknat på den kalcinera- de katalysatorns vikt.
4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k- n agt 'av att viktandelen sulfat av alkalisk jordartsmetall i kata- lysatorn är mellan ca 40% och ca 1%, företrädesvis mellan 20% och 1%, räknat på den kalcinerade katalysatorns vikt.
5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k- n a t av att man använder en eller flera avsvavlingszoner, och att tiderna för kontakt mellan det gasformiga reaktionsmediet och kata- lysatorn i var och en av dessa zoner är från 0,5 till 10 sekunder, företrädesvis mellan 1 och 6 sekunder.
6. Förfarande enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k- n a t av att den sura gasen innehåller H28 i en koncentration av högst 15 volym-%, och att den eventuellt innehåller en total mängd av CS2_cch/eller COS av högst 3 volym-%, företrädesvis högst 1 vo- lym-%.
7. Förfarande enligt något av kraven 1-6, k ä nln e t e c k- n a t av att molförhållandet mellan 02 och potentiell H25 är mellan 0,35 och 0,6, företrädesvis mellan 0,35 och 0,5, och att tempera- turen av den sura gasen och gasen innehållande fritt syre är mellan 1so°c och 3so°c vid inloppee till aan kataiytiska zgmen, vilket leder till att potentiell H25 återvinnes huvudsakligen i form av svavel. '
8. Förfarande enligt något av kraven 1-6, varvid man behandlar en sur gas innehållande potentiell HZS i en halt som är högre än ca 5 volym-%, k ä n n e t e c k n a t av att det omfattar följan- _de steg: den sura gasen ledes genom ett flertal seriekopplade katalytiska zoner, innefattande en första katalytisk zon och en sista kataly- tisk zon, vilka eventuellt är skilda från varandra genom en eller flera mellanliggande katalytiska zoner, varvid var och en av dessa zoner innehåller en katalysator innefattande titanoxid och sulfat av alkalisk jordartsmetall; 85Û4Û69~1 21 i var och en av dessa zoner insprutas, företrädesvis i blandning med den sura gasen, en sådan mängd gas innehållande fritt syre att den mängd syre som införes i den första katalytiska zonen respektive var och en av de mellanliggande katalytiska zonerna ut- gör 0,7-1,2 gånger, företrädesvis 0,8-1 gånger, den mängd som teoretiskt erfordras för att till svavel omvandla en mängd av po- tentiell HZS som utgör 3-5% av den sura gasens volym; temperaturerna hos de gaser som införes i var och en av de kataly- tiska zonerna inställes på värden från 180 till 350°C, företrädes- vis från 2oo°c till 2so°c; i varje zon upprätthålles en tid för kontakt mellan reaktionsgaser och katalysator av mellan 1 och 6 sekunder; den utströmmande gasen från den första katalytiska zonen och från var och en av de mellanliggande katalytiska zonerna behandlas för avskiljande av närvarande svavel genom kondensation, varefter den från svavel befriade gasen ledes till inloppet av den efterföljande zonen; molförhâllandet mellan syre och potentiell H28 inställes vid inlop- pet till den sista katalytiska zonen på ett värde från 0,35 till 1,8, och vid behov underkastas den utströmmande gasen från denna zon en behandling för att genom kondensation avskilja eventuellt närvarande svavel, varvid antalet mellanliggande katalytiska zoner är sådant, att den sura gasen innehåller högst 5 volym-% potentiell H28 vid inloppet till den sista katalytiska zonen.
9. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att molförhållandet mellan 02 och potentiell H25 vid inloppet till den sista katalytiska zonen är från 0,35 till 0,5, vilket leder till att potentiell H28 återvinnas huvudsakligen i form av svavel.
10. Förfarande enligt något av kraven 1-9, k ä n n e t e c k- n a t av att den utströmmande gasen från den enda katalytiska zonen eller från den sista katalytiska zonen underkastas en komplet- terande reningsbehandling efter avskiljande av eventuellt närvaran- de svavel.
11. Förfarande enligt något av kraven 1-6, varvid man behandlar en sur gas innehållande potentiell H25 i en halt som är högre än ca 5 volym-%, k ä n n e t e c k n a t av att det omfattar följande steg: den sura gasen ledes genom ett flertal seriekopplade katalytiska zoner innefattande en första katalytisk zon och en sista kataly- 8504069-1 22 tisk zon, vilka eventuellt är åtskilda av en eller flera mellanlig- gande katalytiska zoner, varvid den första katalytiska zonen och var och en av de mellanliggande katalytiska zonerna innehåller en katalysator_innefattande titanoxid och sulfat av en alkalisk jord- artsmetall av ovan definierad typ, under det att åtminstone den sista åttondelen av, lämpligen hälften av och företrädesvis hela den katalysator som användes i den sista katalytiska zonen består av en katalysator bildad av en bärare som till övervägande vikt- mängd~utgöres av aluminiumoxid och företrädesvis består av enbart aluminiumbxid, varvid man på denna bärare har avsatt minst en före- ning av en metall vald bland Fe, Co, Ni, Cu och Zn, särskilt järnsulfat, varvid bäraren lämpligen har en specifik yta av mellan 30 och 300 m2/g, företrädesvis mellan 50 och 120 m2/g, varvid nämnda kataly- sator innehåller en mängd metallförening som motsvarar en total metallmängd av 0,5-10%, företrädesvis 2-6%, räknat på den kalcine~ rade katalysatorns vikt, och varvid den eventuella kompletterande delen av katalysatorn i den sista katalytiska zonen består av katalysatorn'på basis av titanoxid och sulfat av alkalisk jordarts- metall; i var och en av de'nämnda katalytiska zonerna insprutas, företrädes- vis i blandning med den sura gasen, en sådan mängd gas innehållande .fritt syre att den mängd syre som införes i den första katalytiska zonen och i var och en av de mellanliggande katalytiska zonerna utgör 0,2-1,2 gånger, företrädesvis 0,8-1 gånger, den mängd som erfordras teoretiskt för att till svavel omvandla en mängd av po- tentiell H2 temperaturerna hos de gaser som införes i var och en av de kataly- S som utgör 3-5%'av den sura gasens volym;' tiska zonerna inställes på värden från 180 till 3500C, företrädes- viš från zoo till 2so°c; i varje zon upprätthålles en tid för kontakt mellan reaktionsgaser och katalysator av mellan 1 och 6 sekunder; den utströmmande gasen från den första katalytiska zonen och från var och en av de mellanliggande katalytiska zonerna behandlas för avskiljande av närvarande svavel genom kondensation, varefter den från svavel befriade gasen ledes till inloppet av den efterföljan- de katalytiska zonen; ' molförhållandet mellan 02 och potentiell H25 inställes på sådant sätt vid inloppet till den sista katalytiska zonen, att den ut- 8304069-1 23 strömmande gasen från denna zon kommer att innehålla H25 och S02 i ett molförhållande H2S:SO2 av ca 2:1; den gas som lämnar den sista katalytiska zonen underkastas, efter avskiljande av närvarande svavel, ett förfarande för regenererande rening, varvid närvarande H2S och S02 får reagera med varandra till bildning av svavel i kontakt med en klassisk Claus-katalysator på basis av aluminiumoxid vid temperaturer mellan 80°C och 160°C, -varvid katalysatorn efter laddning med svavel regenereras genom genomströmning av en gas fri från fritt syre vid en temperatur mellan zob°c och 400%.
SE8304069A 1981-12-17 1983-07-20 Forfarande for katalytisk avsvavling av en sur gas SE439118B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8123611A FR2518424B1 (fr) 1981-12-17 1981-12-17 Procede de desulfuration catalytique d'un gaz acide renfermant h2s, et eventuellement une quantite globale d'au plus 3 % en volume de cs2 et/ou cos

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8304069L SE8304069L (sv) 1983-07-20
SE8304069D0 SE8304069D0 (sv) 1983-07-20
SE439118B true SE439118B (sv) 1985-06-03

Family

ID=9265132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8304069A SE439118B (sv) 1981-12-17 1983-07-20 Forfarande for katalytisk avsvavling av en sur gas

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4544534A (sv)
JP (1) JPS58502089A (sv)
AT (1) AT385431B (sv)
BE (1) BE895359A (sv)
CA (1) CA1200676A (sv)
DE (1) DE3249259C3 (sv)
ES (1) ES518282A0 (sv)
FR (1) FR2518424B1 (sv)
GB (1) GB2122597B (sv)
IT (1) IT1155430B (sv)
NL (1) NL194033C (sv)
NO (1) NO160491C (sv)
SE (1) SE439118B (sv)
SU (1) SU1400494A3 (sv)
WO (1) WO1983002068A1 (sv)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2538716B1 (fr) * 1983-01-03 1985-07-05 Elf Aquitaine Procede de desulfuration catalytique d'un gaz acide renfermant h2s, et eventuellement une quantite globale d'au plus 3 % en volume de cs2 et/ou cos
FR2574309B1 (fr) * 1984-12-12 1989-10-06 Elf Aquitaine Procede d'elimination des composes cos et cs2 contenus dans un gaz industriel
FR2589082B1 (fr) * 1985-10-25 1989-12-01 Elf Aquitaine Procede d'elimination des composes soufres contenus dans un gaz residuaire, notamment issu d'une usine a soufre claus, avec recuperation desdits composes sous la forme de soufre
NL8901893A (nl) * 1989-07-21 1991-02-18 Veg Gasinstituut Nv Katalysator voor de selectieve oxidatie van zwavelverbindingen tot elementaire zwavel, werkwijze voor de bereiding van een dergelijke katalysator en werkwijze voor de selectieve oxidatie van zwavelverbindingen tot elementaire zwavel.
DE4109891A1 (de) * 1991-03-26 1992-10-01 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum erzeugen von elementarschwefel aus einem h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s enthaltenden gas
DE4206913A1 (de) * 1992-03-05 1993-09-09 Kronos Titan Gmbh Katalysator fuer die carbonylsulfid-hydrolyse
US5242880A (en) * 1992-05-27 1993-09-07 Eastman Kodak Company Photoactive catalyst of barium phosphate or calcium phosphate supported on anatase titanium dioxide
FR2727101B1 (fr) * 1994-11-17 1996-12-20 Elf Aquitaine Procede pour oxyder directement en soufre par voie catalytique l'h2s contenu en faible concentration dans un gaz et catalyseur pour la mise en oeuvre de ce procede
US5603913A (en) * 1995-05-17 1997-02-18 Azerbaidzhanskaya Gosudarstvennaya Neftianaya Academiya Catalysts and process for selective oxidation of hydrogen sulfide to elemental sulfur
US5891415A (en) * 1995-05-17 1999-04-06 Azerbaidzhanskaya Gosudarstvennaya Neftianaya Academiya Process for selective oxidation of hydrogen sulfide to elemental sulfur
FR2757084B1 (fr) * 1996-12-13 1999-01-29 Rhodia Chimie Sa Utilisation pour l'oxydation directe des composes soufres en soufre et/ou sulfates a basse temperature d'un catalyseur a base de molybdene
FR2783818B1 (fr) 1998-09-24 2000-11-10 Elf Exploration Prod Procede pour oxyder directement en soufre, par voie catalytique et en phase vapeur, l'h2s contenu a faible teneur dans un gaz
FR2830466B1 (fr) * 2001-10-09 2004-02-06 Axens Utilisation d'une composition a base de ti02 comme catalyseur pour realiser l'hydrolyse des cos et/ou d'hcn dans un melange gazeux
US20100150805A1 (en) * 2008-12-17 2010-06-17 Uop Llc Highly stable and refractory materials used as catalyst supports
US20100135883A1 (en) * 2008-12-17 2010-06-03 Uop Llc Catalyst supports
US8691167B2 (en) 2012-07-19 2014-04-08 Tronox Llc Process for controlling carbonyl sulfide produced during chlorination of ores
DE102015005610A1 (de) * 2015-04-30 2016-11-03 CCP Technology GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines Synthesegases
CN106833783B (zh) * 2017-01-06 2019-09-20 浙江海洋大学 一种天然气深度脱硫系统及其脱硫方法
CN108686489B (zh) 2017-04-12 2021-01-01 北京华石联合能源科技发展有限公司 一种悬浮床湿法脱硫工艺
CN108686487B (zh) * 2017-04-12 2021-01-01 北京华石联合能源科技发展有限公司 一种悬浮床与固定床的组合脱硫工艺
CN108686485B (zh) 2017-04-12 2020-11-10 北京华石联合能源科技发展有限公司 一种可再生的高效悬浮床脱硫工艺

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1900751A (en) * 1928-02-27 1933-03-07 Ig Farbenindustrie Ag Purification of gases
GB622324A (en) * 1947-03-01 1949-04-29 Gas Light & Coke Co Improvements in or relating to the catalytic oxidation of hydrogen sulphide in gaseous mixtures
GB769996A (en) * 1951-04-12 1957-03-13 Gas Council Improvements in or relating to the oxidation of hydrogen sulphide to sulphur dioxide
DE2614307A1 (de) * 1976-04-02 1977-10-13 Union Oil Co Verfahren zur beseitigung von schwefelwasserstoff aus gasstroemen
FR2456543A1 (fr) * 1979-05-15 1980-12-12 Inst Francais Du Petrole Procede d'epuration d'un gaz contenant du sulfure d'hydrogene
US4269735A (en) * 1980-01-21 1981-05-26 Conoco, Inc. Magnesium oxide catalyst
FR2481145A1 (fr) * 1980-04-23 1981-10-30 Rhone Poulenc Ind Procede de fabrication de catalyseurs ou de supports de catalyseurs faconnes a base d'oxyde de titane et leurs applications a la catalyse claus
FR2481254A1 (fr) * 1980-04-23 1981-10-30 Elf Aquitaine Procede pour l'incineration catalytique de gaz residuaires renfermant en faible concentration au moins un compose du soufre choisi parmi cos, cs2, et les mercaptans et eventuellement au moins un membre du groupe forme par h2s, so2, soufre vapeur et/ou vesiculaire
FR2501662A1 (fr) * 1981-03-13 1982-09-17 Rhone Poulenc Spec Chim Catalyseurs et procede d'oxydation de l'hydrogene sulfure et/ou des composes organiques du soufre en anhydride sulfureux
FR2501532B1 (fr) * 1981-03-13 1985-12-13 Rhone Poulenc Spec Chim Catalyseur et procede pour le traitement des gaz residuaires industriels contenant des composes du soufre

Also Published As

Publication number Publication date
US4544534A (en) 1985-10-01
WO1983002068A1 (en) 1983-06-23
ES8308223A1 (es) 1983-09-01
DE3249259C2 (de) 1993-09-30
GB8321577D0 (en) 1983-09-14
FR2518424B1 (fr) 1988-03-11
NL194033B (nl) 2001-01-02
FR2518424A1 (fr) 1983-06-24
DE3249259T1 (de) 1983-12-29
NO832946L (no) 1983-08-16
GB2122597A (en) 1984-01-18
NO160491B (no) 1989-01-16
SE8304069L (sv) 1983-07-20
IT8224820A1 (it) 1984-06-17
CA1200676A (fr) 1986-02-18
IT1155430B (it) 1987-01-28
IT8224820A0 (it) 1982-12-17
JPS58502089A (ja) 1983-12-08
NL8220457A (nl) 1983-11-01
SE8304069D0 (sv) 1983-07-20
NO160491C (no) 1989-04-26
ES518282A0 (es) 1983-09-01
NL194033C (nl) 2001-05-03
BE895359A (fr) 1983-03-31
AT385431B (de) 1988-03-25
DE3249259C3 (de) 2000-04-20
SU1400494A3 (ru) 1988-05-30
GB2122597B (en) 1985-08-07
ATA906482A (de) 1987-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE439118B (sv) Forfarande for katalytisk avsvavling av en sur gas
AU610296B2 (en) A process for the removal of hydrogen sulfide from gases
NO326657B1 (no) Fremgangsmate og katalysator for oksydering av H<N>2</N>S inneholdt i en gass direkte til svovel
US4251495A (en) Process for purifying a hydrogen sulfide containing gas
PL194937B1 (pl) Sposób odsiarczania gazów
US9017627B2 (en) Process for removing hydrogen sulfide from very sour hydrocarbon gas streams using metal sulfide
US4576925A (en) Catalyst for purifying gases from hydrogen sulphide
NL8002768A (nl) Werkwijze voor de zuivering van een zwavelwaterstof bevattend gas.
CA1232429A (en) Process for the oxidation of hydrogen sulphide to elemental sulphur and/or sulphur dioxide
US5169612A (en) Purification of sulphide-containing gases
RU2107024C1 (ru) Способ и катализатор для прямого окисления сероводорода до серы
WO2004007358A1 (en) Method of removing and recovering elemental sulfur from highly reducing gas streams containing sulfur gases
JPS6268527A (ja) 硫化水素との反応によつて再生しうる吸収物質を用いる、ガスからの硫黄酸化物の除去方法
US6024933A (en) Direct oxidation method for converting sulphur compounds into sulphur with a copper catalyst
SU1530091A3 (ru) Способ очистки газов, содержащих сероводород и диоксид серы, с получением элементарной серы
US4735788A (en) Process of removing of COS and CS2 compounds contained in an industrial gas
CA1243470A (en) Process for the production of elemental sulphur
US6019953A (en) Process for gas incineration
US4255402A (en) Sulphur dioxide gas scrubbing process
RU2775472C1 (ru) Каталитическая композиция на основе оксидных соединений титана и алюминия и ее применение
SU1657047A3 (ru) Катализатор дл обработки промышленных газов, содержащих соединени серы
DK172742B1 (da) Fremgangsmåde til katalytisk rensning af sulfidholdig fluida
JPH03290308A (ja) 硫化水素を含有するガス流から硫黄を回収する方法
GB2143224A (en) Catalytic claus process for the production of elemental sulphur
JPS61256904A (ja) 液体硫黄の精製方法

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8304069-1

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8304069-1

Format of ref document f/p: F