SU757187A1

SU757187A1 - Катализатор для газофазного окисления сероводорода до элементарной серы

Info

Publication number: SU757187A1
Application number: SU782635983A
Authority: SU
Inventors: Tofik G Alkhazov; Albert A Vartanov; Olga E Filatova; Rena Mamedova
Original assignee: Azerb I Nefti Khimii Im M Aziz
Priority date: 1978-06-28
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1980-08-23

Description

Настоящее изобретение относится· к катализатору для окисления сероводорода до элементарной серы из природных газов кислородом воздуха и может найти применение в процессах очистки сероводородсодержащих газов, -а также в производстве товарной серы.

Известны работы,.в которых в качестве катализаторов прямого окисления сероводорода предлагается использовать природные бокситы, активированный уголь, окись алюминия (1), окислы железа [2].

Применение окислов железа в качестве катализатора рекомендуется при небольших количествах газа и малом содержании в нем сероводорода, при этом полной очистки не наблюдается.

10

15

20

Окись алюминия, бокситы и активированный уголь эффективны при , объемных скоростях газового потока до 2000 час“1, низких содержаниях сероводорода в очищаемом газе до 0,4 об.% и повышенных давлениях до 50 атм.

Ближайшим аналогичным решением поставленной 'задачи по технической сущности и достигаемому эффекту яв25

ляется известный катализатор для газофазного окисления сероводорода до элементарной серы, содержащий двуокись титана в количестве 5-15 вес.% и окись алюминия — 85-96 вес.% [3].

Катализатор работает в условиях высоких объемных скоростей до 3000 час*% атмосферном давлении, содержание сероводорода в очищенном газе — 3 об.%, температура процесса, при которой достигается полное превращение сероводорода — 300 С, однако при этом селективность катализатора снижается до 85%, образуется сернистый ангидрид.

.Целью настоящего изобретения является повышение активности катализатора .

Для этого предложен настоящий катализатор для газофазного, окисления сероводорода до элементарной серы, содержащий двуокись титана, окись алюминия и окись магния, при следующем содержании компонентов,

вес. %' :

Окись магния 1,0-3,0

Двуокись титана 4,9-14,5

Окись алюминия Остальное.

3

757187

4

Отличительными признаками настоящего изобретения являются дополнительное содержание в катализаторе окиси магния и соотношение компонентов.

Катализатор согласно изобретению позволяет вести процесс полного окисления сероводорода в серу при содержании его в очищенном^газе

V - ~

до 3 об.% в условиях объемных скоростей до 3000 час~^при температуре 200°С, т.е. 100°С ниже, чем в случае применения известного катализатора, а также исключение образования нежелательных продуктов окисления, таких· как сернистый ангидрид .

Исследование активности катализаторов в процессе окисления сероводорода в элементарную серу проводят в искусственной газовой смеси следующего состава, об.%-'метан - 72,0,, этан - 3,0; пропан - 1,0; сероводород - 3,0,' кислород - 4,5/ азот 16,5.

Активность катализаторов определяют на установке непрерывного действия с автоматической подачей реакционной смеси при температурах 160-270°С, объемной скорости газового потока 3000 час""^ и атмосферном давлении.

Анализ сырья и продуктов реакции проводят хроматографически.

Полное превращение, сероводорода в серу достигается при температуре 200°С над катализатором, состоящим из смеси окислов следующего состава, вес.%: А1_я0₃ - 90,2;' Т1О₂-7,8; МдО-2,01. Введение процесса над катализатором предлагаемого состава возможно при температурах 200-270°С.

В указанных пределах температур достигается полное превращение сероводорода в серу. В отходящих из установки газах побочные продукты окисления отсутствуют.

П р.и м е, р 1 . Катализатор состава, вес.%'·'· : ΑΙ_χ0₃ - 94,1; Т1О₂'4,9,' МдО-1,0, готовят из нитратов алюминия и магния и четыреххлористого титана при комнатной температуре.

182,6 г ΑΙ(Ν0ϊ)₃ растворяют в 3 л дистиллированной воды. Туда же добавляют*5,0 г Т1СХ₄ при непрерывном перемешивании. Из приготовленного раствора гидроокисью аммония осаждается объемная масса.Образовавшуюся, суспензию интенсивно перемешивают в течение одного часа, отстаивают и промывают декантацией дистиллированной водой до рН 7. Выделившийся осадок сушат при температуре 100-120¾ до постоянного веса и прокаливают при температуре 300°С в течение 5 час.

На приготовленный таким образом катализатор наносят добавку в виде 1 вес.% окиси магния.

0,9 г Мд(Ы0^)₂ растворяют в 7 мл дистиллированной воды (водный раствор нитрата магния готовится, исходя ‘Из влагоемкости готового катализа- тора). Полученным раствором пропи5 тывают алюмотитаноокисный катализатор, сушат его при температуре 100^•20_оС ч прокаливают при температуре -300 С~в течение 5 часов.На катализаторе приведенного состава 100%-ная

10 степень превращения сероводорода в

элементарную серу достигается при температуре 230°С. Селективность процесса равна 100%.

П р и м е р 2 . Катализатор состава, вес. %: А1_йО^-90,2,' ΤίΟ^-7,8," МдО -2,0, готовят из нитратов алюминйя и магния и четыреххлористого титана.

180,6 г ΑΙ(ΝΟ^)^ растворяют в 3 л дистиллированной воды.. Туда же < добавляют 7,4 г Т1С1д при непрерывном перемешивании. Из приготовленного раствора гидроокисного аммония осаждается объемная масса. Образовавшуюся суспензию интенсивно премешивают

25 в течение часа, отстаивают и промывают декантацией дистиллированной водой до рН 7. Выделившийся осадок сушат при температуре 100-120°С до постоянного веса и прокаливают

30 при температуре 300°С в течение 5 час. 1,79 г Мд(ΝΟ·5,)₂ растворяют в 12 мп

дистиллированной воды. Полученным раствором пропитывают алюмотитаноокисный катализатор, сушат при

35 Ю0-120°С и прокаливают при 300°С в течение 5 час. 'На катализаторе приведенного состава 100%-ная степень превращения сероводорода в элементарную серу достигается при температуре 200°С. Селективность процесса равна 100%»

ПримерЗ . Катализатор состава, вес. %! А1₂0^ -82,5; ΤΪΟ₂-14,5; МдО-3,0, готовят следующим образом.

45 166 г ΑΙ(ΝΟ^)^ растворяют в 3 л

дистиллированной воды. Туда же добавляют 14,7 г Т1С1₄ при непрерывном перемешивании. Из приготовленного раствора гидроокисью аммония осаждаем ется объемная масса. Образовавшуюся суспензию интенсивно перемешивают в течение одного часа, отстаивают и промывают декантацией дистиллированной водой до рН 7.Выделившийся осадок сушат при температуре 100-120°с до постоянного веса и прокаливают при температуре 300°С в течение 5 час.

2,7 г Мд(Юз>2 растворяют в 18 мд дистиллированной воды. Полученным раствором, пропитывают алюмотитаноокисный катализатор, сушат его при температуре 100-120°С и прокаливают при 300°С в течение 5 час.

На катализаторе приведенного состава 100%-ая степень превращения

сероводорода достигается при темпе5

757187

&

ратуре 270°С. Селективность процесса равна 100%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Claims

Формула изобретения

Катализатор для газофазного окисле ния сероводорода до элементарной серы, содержащий двуокись титана и окись алюминия, отличающийс я тем, что, с целью повышения активности катализатора, он дополнительно содержит окись магния при .следующем содержании компонентов, вес.%<<

10

1. Артюшенко в. и др. Модельная установка очистки природного газа ог сероводорода методом прямого окисления, Труды