SU1447395A1 - Catalyst for oxidizing sulfuric compounds - Google Patents

Catalyst for oxidizing sulfuric compounds Download PDF

Info

Publication number
SU1447395A1
SU1447395A1 SU864124695A SU4124695A SU1447395A1 SU 1447395 A1 SU1447395 A1 SU 1447395A1 SU 864124695 A SU864124695 A SU 864124695A SU 4124695 A SU4124695 A SU 4124695A SU 1447395 A1 SU1447395 A1 SU 1447395A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
catalyst
coke
ash
hydrogen sulfide
sulfur
Prior art date
Application number
SU864124695A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Раиса Прохоровна Кочеткова
Татьяна Григорьевна Шушарина
Людмила Ивановна Шпилевская
Нина Алексеевна Епифанцева
Виктор Николаевич Спиркин
Федор Карлович Шмидт
Анатолий Федорович Бабиков
Виктор Макарович Корнус
Владимир Семенович Войтик
Геннадий Иванович Боткин
Original Assignee
Институт Нефте-И Углехимического Синтеза При Иркутском Государственном Университете Им.А.А.Жданова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Нефте-И Углехимического Синтеза При Иркутском Государственном Университете Им.А.А.Жданова filed Critical Институт Нефте-И Углехимического Синтеза При Иркутском Государственном Университете Им.А.А.Жданова
Priority to SU864124695A priority Critical patent/SU1447395A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1447395A1 publication Critical patent/SU1447395A1/en

Links

Landscapes

  • Industrial Gases (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

со со елco

Изобретение относитс  к производству гетерогенных катализаторов дл  жидкофазного окислени  сернистых соединений и может быть использова- но при очистке природных сероводород содержащих. вод горнодобывающей промышленности , а также при регенерации отработанных поглотительных растворов процесса очистки технологических газов от сероводорода с получением в качестве конечного продукта элементарной серы, в газоперерабатывающей, нефтеперерабатывающей, химической отрасл х промышленности.The invention relates to the production of heterogeneous catalysts for the liquid-phase oxidation of sulfur compounds and can be used in the purification of natural hydrogen sulfide containing. waters of the mining industry, as well as during the regeneration of waste absorption solutions of the process of purification of process gases from hydrogen sulfide with obtaining elemental sulfur as the final product, in the gas processing, oil refining, and chemical industries.

Цель изобретени  - повьшение селективности по сере, каталитической активности и стабильности катализатора за счет содержани  дополнительного компонента - коксовой крошки и определенного соотношени  компонентов .The purpose of the invention is to increase the selectivity for sulfur, the catalytic activity and stability of the catalyst due to the content of an additional component, coke crumb, and a certain ratio of components.

Пример to Катализатор состава , мае, %: зола 15: водонераство- римый фталоцианин кобальта (ФЦК) 1; коксова  крошка 5; полиэтилен остальное , готов т на лабораторных вальцах смешением 7,5 г каменноугольной золы - уноса, сн той с электрофильтров, 0,5 г порошкообраз- ного ФЦК, 2,5 г коксовой крошки и 39,5 г гранулированного полиэтилена высокого давлени  (ПЭВД) при температуре плавлени  полиэтилена до получени  однородной катализаторной массы с последующим формированием в виде круглого бруска.Example to Catalyst of composition, May,%: ash 15: water-insoluble cobalt phthalocyanine (FCC) 1; coke crumb 5; polyethylene else, prepared on laboratory rolls by mixing 7.5 g of coal ash — ash, removed from electrostatic precipitators, 0.5 g of powdered FCF, 2.5 g of coke crumb and 39.5 g of granulated high-pressure polyethylene (LDPE) at the melting point of polyethylene to obtain a homogeneous catalyst mass, followed by formation in the form of a round bar.

Коксова  крошка  вл етс  отходом при вихревом сжигании угл  в котло- агрегатах ПК-24 на ;ТЭЦ при выработке энергетического пара и имеет следующие характеристики: фракционный состав 0,25-1,25 мм; суммарный объем пор 1,5-t,6 см /г, удельна  поверхность 600-700 радиус пор до 100 нм 10%; 100-500 нм 20%, 500- 1000 нм 30%, свьппе 1000 нм остальное .Coke crumb is a waste from the vortex combustion of coal in PK-24 boilers; CHP when generating power steam and has the following characteristics: fractional composition 0.25-1.25 mm; total pore volume 1,5-t, 6 cm / g, specific surface area 600-700 pore radius up to 100 nm 10%; 100-500 nm 20%, 500-1000 nm 30%, the rest 1000 nm.

Все металлы в коксовой крошке сог ласно рентгеноструктурного анализа наход тс  в окисной форме.All metals in the coke crumb according to the X-ray diffraction analysis are in the oxide form.

Технический и элементный состав коксовой крошки представлены в табл. 1 и 2.The technical and elemental composition of coke chips are presented in table. 1 and 2.

Из бруска катализаторной массы на токарном станке нарезают стружку шириной 5 мм и толщиной 0,5 мм.Chip 5 mm wide and 0.5 mm thick is cut from a catalyst mass on a lathe.

Q Q

5five

О 5 About 5

п P

Аналогичным способом изготавливают катализаторы, содержащие золу, коксовую крошку, ОДК и ПЭВД в различном массовом соотношении.In a similar way, catalysts containing ashes, coke chips, APC and LDPE are produced in various mass ratios.

Все полученные таким образом катализаторы используют как дл  регенерации содового поглотительного раствора, примен емого дл  очистки технологических газов от сероводорода , так и дл  очистки природных вод.All the catalysts thus obtained are used both for the regeneration of the soda absorption solution used to purify the process gases from hydrogen sulfide and for the purification of natural waters.

Пример 2. Опыты по регенерации содового раствора и очистки технологических газов от сероводорода провод т на установке, состо щей из двух стекл нных колонок высотой 700 мм, диаметром 30 мм, заполненных катализатором. Одна из них выполн ет роль абсорбера, где катализатор выполн ет роль насадки дл  увеличени  массообмена между поглощающей жидкостью и технологическим газом, а также дл  зарождени  первичных комплексов катализатор-кислород-сероводород - полисульфидов, а друга  колонка - регенератора. В абсорбер подают неочищенный технологический газ, в регенератор - воздух дл  окислени  сероводорода практически до элементарной серы. Процесс провод т следующим образом, 350 мл отработанного поглотительного содового раствора состава: 20 г/л , 350-400 мг/л сероводорода, рН 8,5, поступает из адсорбера, где противотоком непрерывно очищаетс  газ от. сероводорода в регенератор, в который загружают 35 г катализатора , содержащего, мас.%: зола 15, коксова  крошка 5; ФЦК 1,0; ПЭВД остальное, приготовленного по примеру 1 , Врем  пребьшани  отработанного поглотительного раствора в регенераторе составл ет 15 мин, куда непрерывно подают воздух дл  окислени  сероводорода с объемной скоростью 60 л/ч при атмосферном давлении, Отдувочный воздух проходит через систему поглотителей контрол  сероводорода . Дл  оценки каталитической селективности по сере и активности приготовленного катализатора провод т определение в поглотительном растворе на выходе из регенератора остаточной концентрации сероводорода методом по ГОСТ 22985-78, а также продуктов окислени  - тиосульфатов, сульфитов, сульфатов и общей серы,.Example 2. Experiments on the regeneration of soda solution and the purification of process gases from hydrogen sulfide were carried out on an installation consisting of two glass columns with a height of 700 mm and a diameter of 30 mm filled with a catalyst. One of them plays the role of an absorber, where the catalyst plays the role of nozzles to increase the mass transfer between the absorbing liquid and the process gas, as well as to nucleate the primary catalyst-oxygen-hydrogen sulfide complexes - polysulfides, and the other column - the regenerator. Untreated process gas is supplied to the absorber, and air for oxidation of hydrogen sulfide to almost elemental sulfur is fed to the regenerator. The process is carried out as follows: 350 ml of the spent soda absorption solution of the composition: 20 g / l, 350-400 mg / l of hydrogen sulphide, pH 8.5, comes from the adsorber, where gas is continuously cleaned from the countercurrent. hydrogen sulfide in the regenerator, which is loaded with 35 g of catalyst, containing, wt.%: ash 15, coke 5; FCC 1.0; LDPE the rest, prepared according to example 1, the residence time of the spent absorption solution in the regenerator is 15 minutes, where air is continuously supplied to oxidize hydrogen sulfide at a volumetric rate of 60 l / h at atmospheric pressure. The stripping air passes through the hydrogen sulfide control absorber system. To assess the catalytic selectivity for sulfur and the activity of the prepared catalyst, the residual concentration of hydrogen sulfide at the exit from the regenerator is determined by the method according to GOST 22985-78, as well as the oxidation products — thiosulfates, sulfites, sulfates and total sulfur, in the absorption solution.

а затем элементарной серы по извесным методам.and then elemental sulfur according to known methods.

Сравнительные данные по определнию каталитической активности, се Comparative data on the determination of catalytic activity

лективности по сере полученных катлизаторов при различных соотношени активных компонентов представлены в табл. 3.sulfur lectures of the obtained catalysts for various ratios of the active components are presented in Table. 3

Пример 3. На установке, описанной в примере 2, провод т испытани  по определению стабильности предлагаемого катализатора в барбо- тажном режиме в сравнении с прототипом в процессе регенерации содо- вого поглотительного абсорбента, используемого дл  очистки газа от сероводорода концентрации до 0,5об%Example 3. The installation described in example 2 was used to test the stability of the proposed catalyst under pressure in comparison with the prototype in the process of regenerating soda absorption absorber used to purify gas from hydrogen sulfide up to 0.5%.

Регенерацию провод т при подаче воздуха 60 л/ч5 атмосферном давле- Regeneration is carried out with an air supply of 60 l / h5 atmospheric pressure.

НИИ, времени пребьшани  регенера- ционного раствора 15 мин в присутст- ВИИ катализатора следующего состава , мас,%: зола 20; ФЦК 2 коксова  крошка 7j полиэтилен остальное, приготовленного по примеру 1,The research institute, the residence time of the regeneration solution is 15 min in the presence of a catalyst of the following composition, wt%: ash 20; FCC 2 coke crumb 7j polyethylene rest, prepared according to example 1,

Полученные данные представлены в табл. 4,The data obtained are presented in Table. four,

Пример 4. 300 мл пластовой воды состава; 100 г/л.солей, 190- 110 мг/л сероводорода, рН 7,2, окисл ют в присутствии 30 г катализато ра, нзготовлекного в услови х приме™ ра 1. Катализаторную стружку загружают в металлическХ Ш реактор периодического дейс.тви  с термостати эую- щей вод ной рубашкой, диспергатором- пластинкой в нижней части реактора, образцовым манометром дл  контрол  рабочего давлени . Воздух подают из баллона через редуктор, дозировку осуществл ют при помощи реометра на выходе из реактора, Отдувочные газы проход т через систему поглотителей контрол  сероводорода. Сероводород пластовой воды окисл ют в статическом режиме при комнатной температуре , давлении 3 ати в течение 5 мин при подаче 5 л воздуха на 1 л обрабатываемой воды.Example 4. 300 ml of formation water composition; 100 g / l of salt, 190-110 mg / l of hydrogen sulphide, pH 7.2, is oxidized in the presence of 30 g of catalyst prepared under conditions of example 1. Catalyst chips are loaded into metal III batch reactor thermostat with a water jacket, dispersant plate in the lower part of the reactor, an exemplary manometer to control the working pressure. Air is supplied from a cylinder through a reducer, dosing is carried out using a rheometer at the outlet of the reactor. The stripping gases pass through the absorber system controlling hydrogen sulfide. Hydrogen sulfide produced water is oxidized in a static mode at room temperature, a pressure of 3 MPa for 5 minutes at a supply of 5 liters of air per 1 l of treated water.

Все полученные катализаторы (различного состава) испытьшают по вы- шеуказанной методике в сравнении с прототипом. Анализ остаточного сероводорода и его продуктов окислейи  провод т по методикам, используемым в прршере 3,All the resulting catalysts (of different composition) are tested according to the above method in comparison with the prototype. The analysis of residual hydrogen sulphide and its oxidation products is carried out according to the methods used in device 3,

Полученные результаты представлены в табл. 5.The results are presented in Table. five.

,,

5 five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

Пример 5 о На установке5опи- санной в примере 4, провод т испытани  по определению стабильности, селект1шности и каталитической активности предлагаемого катализатора в динамическом режиме 1700 мл высокоминерализованной пластовой воды состава: 100 г/л солей, 100-110 г/л сероводорода, рН 7,2, окисл ют в присутствии 170 г катализатора со- дepжaE eгo, мае. %г зола 20; ФЦК 2, коксова  крошка 7, полиэтилен остальное , приготовленного по примеру 1. Состав золы и коксовой крошки во всех образцах одинаков, т.е. как в примерах 2, 3, 4.Example 5 o On the unit 5 described in example 4, tests are performed to determine the stability, selectiveness and catalytic activity of the proposed catalyst in a dynamic mode 1700 ml of highly mineralized reservoir water of composition: 100 g / l of salts, 100-110 g / l of hydrogen sulfide, pH 7 , 2, is oxidized in the presence of 170 g of the catalyst; % g ash 20; FCC 2, coke crumb 7, polyethylene rest, prepared according to example 1. The composition of the ash and coke crumb in all samples is the same, i.e. as in examples 2, 3, 4.

Катализаторнхто стружку в реактор загружают по примеру 4. Окисление сероводорода пластовой воды провод т при 20+2°, давление 3 ати, вре-. мени пребывани  в.реакторе 5 мин при подаче 5 л воздуха на 1 л очищаемой пластовой воды, что характеризует режиь деф -щита подачи кислорода воздуха. Воду и воздух в реактор подают пр мотоком Дл  оценки селек- тршности, каталитической активности и стабильности предлагаемого катализатора провод т опыты по сравнению последних с селективностью, ката литической активностью и стабильностью известного катализатора.Catalyst chips are loaded into the reactor according to example 4. The oxidation of hydrogen sulphide of produced water is carried out at 20 + 2 °, pressure is 3 MPa, temp. stay in the reactor for 5 minutes with the supply of 5 liters of air to 1 liter of treated reservoir, which characterizes the defensive protection oxygen mode. Water and air are fed into the reactor by a flow. In order to evaluate the selectivity, catalytic activity and stability of the proposed catalyst, experiments are compared with the selectivity, catalytic activity and stability of a known catalyst.

Результаты приведены в табл, 6.The results are shown in Table 6.

Содержание каменноугольной золы в предлагаемом катализаторе ниже 15 мас.% уменьшает активность, а выше 20 мас.% увеличивает активностьj но снижает селекть-шность по сере.The content of coal ash in the proposed catalyst below 15 wt.% Reduces the activity, and above 20 wt.% Increases the activity j but reduces selectivity for sulfur.

Содержание фталоциан51на кобальта ниже 1 мас.% уменьшает селективность катализатора по сере, а увеличение содержани  вьппе 2 мас,% не оказывает существенного вли ни  на селективность катализатора, а также на его активность, кроме того, повышение его содержани  удорожает стоимость катализатора,The content of phthalocyanine on cobalt below 1 wt.% Reduces the selectivity of the catalyst for sulfur, and an increase in the content of 2 wt.% Does not have a significant effect on the selectivity of the catalyst, as well as on its activity. In addition, an increase in its content increases the cost of the catalyst.

Содеркание коксовой крошки ниже 5 мас.% уменьшает активность и селективность катализатора5 а увеличение выше 10 мас,% не оказывает существенного вли ни  на активность и на селективность катализатора, кроме того , повьшзение его содержани  снижаетThe coke crush below 5 wt.% Reduces the activity and selectivity of the catalyst5 and an increase above 10 wt.% Does not have a significant effect on the activity and on the selectivity of the catalyst, moreover, increasing its content reduces

прочность катализатора. I.catalyst strength. I.

Из приведенных данных видно, чтоThe data show that

в отличие от известных предлагаемьй катализатор более активен j, обладаетunlike the known catalyst, the catalyst is more active j, possesses

3- 3-

повышенной селективностью по сере и про вл ет высокую стабильность каталитической активности и селективност в процессе регенерации содового абсорбента и очистки природных вод при минимально необходимом количестве кислорода воздуха.increased selectivity for sulfur and exhibits high stability of the catalytic activity and selectivity in the process of regenerating soda absorbent and purifying natural waters with the minimum required amount of oxygen in the air.

Использование предлагаемого катализатора в процессе регенерации аб сорбента, в частности содового раствора , примен емого дл  очистки технологических газов от сероводорода, позвол ет исключить дорогосто щие способы очистки, основанные на приме нении более агрессивных абсорбентов (мышь ков-содового раствора, диэта- ноламина, диметилформамида) и позвол ет сократить врем  регенерации в среднем в 1,5 раза.The use of the proposed catalyst in the process of regeneration of the sorbent, in particular the soda solution used to purify process gases from hydrogen sulfide, eliminates costly purification methods based on the use of more aggressive absorbents (mouse-soda solution, diethanolamine, dimethylformamide ) and reduces the regeneration time by an average of 1.5 times.

Использование предлагаемого катализатора в процессе очистки серово- дородсодержащих пластовых вод позво0The use of the proposed catalyst in the process of purification of sulfur-containing formation waters allows for

5 five

00

л ет сократить врем  окислени  сероводорода в 3 раза (вместо 15 мин до 5) при том же расходе воздуха.It is necessary to shorten the oxidation time of hydrogen sulfide by 3 times (instead of 15 minutes to 5) with the same air flow.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Катализатор дл  окислени  сернистых соединений, содержащий каменноугольную золу, фталоцианин кобальта и термопластичный носитель - полиэтилен , отличающийс  тем, что, с целью повьшюни  селективности по сере и каталитической активности и стабильности, он дополнительно содержит коксовую крошку при следующем соотношении компонентов, мае. %:The catalyst for the oxidation of sulfur compounds containing coal ash, cobalt phthalocyanine and a thermoplastic carrier is polyethylene, characterized in that, in order to increase sulfur selectivity and catalytic activity and stability, it also contains coke chips in the following ratio of components, May. %: Каменноугольна Hard coal зола15-20ash15-20 ФталоцианинPhthalocyanine кобальта| 2cobalt | 2 Коксова  крощка5г10Koksov kroshka5g10 ПолиэтиленОстальноеPolyethyleneErest Технический и элементный состав коксовой крошки (мае. %)The technical and elemental composition of coke crumb (May.%) Результаты рентгеноструктурного анализаX-ray analysis results Таблица 1Table 1 Таблица 2table 2 Т а б л н ц а 3T a b l n c a 3 Таблица 4Table 4 14473951447395 JOJO Продолжение табл.4Continuation of table 4 nn Предлагаемый катализатор состава, Mac.%J зола 20; ФЦК 2 коксовой крошки 7; ПВД остальное; известный катализатор состава, мае. %: зола 50 ФЦК 5; ПВД остальное. The proposed catalyst composition, Mac.% J ash 20; FCC 2 coke crumbs 7; LDPE rest; Famous catalyst composition, May. %: ash 50 FCC 5; LDPE rest. 14473951447395 1212 Таблица 6Table 6
SU864124695A 1986-09-29 1986-09-29 Catalyst for oxidizing sulfuric compounds SU1447395A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864124695A SU1447395A1 (en) 1986-09-29 1986-09-29 Catalyst for oxidizing sulfuric compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864124695A SU1447395A1 (en) 1986-09-29 1986-09-29 Catalyst for oxidizing sulfuric compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1447395A1 true SU1447395A1 (en) 1988-12-30

Family

ID=21259300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864124695A SU1447395A1 (en) 1986-09-29 1986-09-29 Catalyst for oxidizing sulfuric compounds

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1447395A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4029578A (en) Catalytic process for ozonation of water containing organic contaminants
US4141828A (en) Process for treating waste water
US5346876A (en) Air purifying agent and a process for producing same
US5080799A (en) Hg removal from wastewater by regenerative adsorption
CA1130935A (en) Process for treating waster water
US4804522A (en) Process for removing SOx and NOx compounds from gas streams
US5494587A (en) Process for the catalytic deodorization of and reduction of the nitrogen content in liquid manure tank effluents
US4072608A (en) Polluted water purification
JP2660093B2 (en) Method for removing trialkylarsine from gas
US5169516A (en) Removal of arsenic compounds from light hydrocarbon streams
US4908195A (en) Process of purifying exhaust gas
US4600567A (en) Sulfur oxides scrubbing process
US4448899A (en) Process for removing SOx and NOx compounds from gas streams
GB2043045A (en) Process for treating ammonia- containing waste water
US5366710A (en) Process for removing nitrogen oxides and sulfur oxides from gaseous stream
US6596664B2 (en) Method, catalyst, and photocatalyst for the destruction of phosgene
JP2001219056A (en) Adsorbent for dioxins
US4009009A (en) Process for reducing the COS content of gaseous hydrocarbon streams by use of supported lead oxide
SU1447395A1 (en) Catalyst for oxidizing sulfuric compounds
DE102004042793A1 (en) Continuous removal of hydrocarbons from waste water comprises mixing it with oxidizing agent and passing it over oxidation catalyst in reactor which is fitted with microwave heating system
US4372932A (en) Process for removing SOx and NOx compounds from gas streams
JPS6120342B2 (en)
JP3486696B2 (en) Desulfurization method using gas containing sulfurous acid gas as gas to be treated
US3997440A (en) Polluted water purification
CN100488605C (en) A catalyst useful for H2S removal from gas stream, preparation method thereof and use thereof