Изобретение относитс к катализаторам дл конверсии сернистых газов в элементарную серу ит газов, содержащих сернистый ангидрид или сернистый ангидрид и сероводород, и может быть использовано при очистке отход щих газов цветной металлургии или сернистых газов нефте- и газоперерабатывающих заводов. Известен катализатор дл конверси сернистых газов в элементарную серу путем восстановлени SOxj йриродным газом, содержащий окись алюмини и окись кальци в весовом соотношении от 0,5:1 до 6:1 DJ. Однако этот катализатор эффективе лишь при 830-1450С. Известен также катализатор дл ко версии серусодержащих газов процесса Клауса на основе активного глинозема промотированного одним из окислов: кальци , стронци , бари , магни , ка ми , цинка, молибдена или их смеси, в количестве не ниже 1 вес.% 2, Недостатком известного катализатора вл етс его низка активность при переработке сернистых газов при 650750°С . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому вл етс катализатор дл конверсии сернистых газов в элементарную серу, включающий окись алюмини , окись кали и п тиокись ванади , при следующем соотношении компонентов , вес.%: окись кали 1,0-1,5; п тиокись ванади 2-3; окись алюмини остальное. Известный катализатор способствует конвертированию сернистого газа в элементарную серу при достаточно низких температурах (550-700°С) Lz. Однако полное восстановление 50 наблюдаетс лишь при больших избытках метана, если соотношение снижаетс с 1,6 до 0,15. Кроме того, ввиду неустойчивости п тиокиси ванади при температурах процесса восстановлеип 502, последн постепенно переходит в мепе активную форму окис ла .j, что также относитс к недостаткам известного катализатора. Так например, конверси SO, элементарную серу выход серы при восстановлении метаном при 700 С, соотношении Cllj,:SOy 0,625, объемной скорости 1000 известном катализаторе со ставл ет 70,9%; при восстановлении 50,.р сероокисью углерода при 450 С, объемной скорости 500 ч и соотношении 2 составл ет 86,4%; а при восстановлении 6( сероводородом при , объемной скорости 500 :и соотношении- .2. 2,0 выход серы составл ет 74,1%. Цель изобретени - повьппение активности катализатора. Дл достижени пели катализатор дл конверсии сернистых газов в элементарную серу, включающий окись алю мини , дополнительно содержит окись железа и окись марганца при следующе соотношении компонентов, вес.%: Окись железа 0,5-2,0 Окись марганца . 0,5-2,0 Окись алюмини Остальное Предлагаемый катализатор обладает повышенной активностью по сравнению с известным. Так выход серы при конверсии S0,2 в элементарную серу путем восстановлени SO,, метаном при услови х , аналогичных испытанию известно го катализатора,составл ет 79,9%,при восстановлении SO сероокисью углерода - 100,0%, при восстановлении SQ сероводородом - 94,5%. Предлагаемый катализатор готов т следующим образом. Активную окись алюмини с поверхностью более 200 м /г, сформованную в цилиндрики диаметром d 5 мм и длиной 1 10-15 мм, например активную окись алюмини промышленной марки А-1, повдергают сушке при 140150°С в течение 3-4 ч. Готов т 10%-н водный раствор азотнокислого железа Fe (NO) 9Н.2Р из расчета введени в основу 0,5-2 вес.% . Навеску просушенной активной окиси алюмини помеш,ают в приготовленный раствор. Из 10%-ного раствора сорбируетс до 50-55 вес.% соли. Раствор вместе с гранулами Г нагревают до 20 С в течение 5-6 ч. После этого пропитанные гранулы отдел ют от раствора и подвергают суш 4 при 120-140С в течение 6-8 ч и прокалке в электропечи при 350-400°С в течение 6-8 ч. Азотнокислое железо разлагаетс на гранулах, окись железа оседает В порах катализатора. Далее готов т 10%-ный раствор марганцевокислого кали . (КМпО) или азотнокислого марганца из расчета введени 0,5-2% МпО. Наличие К-О в составе катализатора в случае использовани КМпО не вли ет на -активность катализатора. Пропитанные окисью железа гранулы AUO, помещают в 10%-ный раствор перманганата кали , повышают температуру раствора до 100 С и постепенно снижают ее до 20 С в течение 6-8 ч. Далее гранулы отдел ют от раствора и подвергают сушке при 140-160°С в течение 6-8 ч; просушенные гранулы прокаливают в электропечи при 350-400с в течение 8-10 ч. Пример 1 (согласно известному решению) . Просушенную активную ОКИСЬ алюмини пропитывают 10%-ным раствором метаванадата кали (KVO) из расчета введени 3% окиси ванади , 1,5% окиси кали и 95,5% окиси алюмини . При этом просушенна при 150 С окись алюмини адсорбирует 50% соли. , По расчету на навеску активной окиси алюмини 95,5 г соль KVO-з, берут в количестве 4,5 г; дл приготовлени пропиточного раствора берут 9 г метаванадата кали и 91 г воды. Далее пропитанные гранулы подвергают сушке при температуре 150 С в течение 6 ч и прокалке при 700°С в течение 8 ч. В лабораторный реактор загружают . Ъ 100 см катализатора фракции 3-5 мм, содержащего, %: с- 3; 1,5; активна окись алюмини 95,5. Газова смесь, состо ща из 10% S0,j, 6, 0, 5 , 79 N,.., восстанавливаетс на данном катализаторе при 700с, объемна нагрузка по газовой смеси на единицу объема катализатора 1000 ч , соотношение 0,625, CH4:Q2 0,5. Известный катализатор испытывают также при восстановлении 50 сероокисью углерода при использовании газовой смеси, содержащей,%: S02 1.8; COS 1,5; H,S 1,8; HjO 6,8; СО,. 12; СО 1,5; Н 2; 0,2; остальное (аналогичной по составу газовой смеси , отход щей из реактора восстановлени сернистого ангидрида природным газом ;;осле стадии конденсации элемен5 тарной серы), при 450Яз, и объемной скорости 500 ч. При этом протекают следующие реакции: 50 + 2COS + SO COS + HiP СО., H,S. НдО Известный катализатор подвергают также испытанию в услови х восстанов лени ВО сероводородом с использова нием газовой смеси, содержащей, %: S02 1,2;. 2,4; 6,4; СО 14; СО 1,5; H,,2; S 0,3;N остальное с объемной скоростью 500 При вза имодействии газовой смеси при 250 С над катализатором протекает реакци 2H2S + .2.+ 2На,0. Пример 2. Катализатор .готов т методом последовательного нанесени окислов металлов. Состав катализатора , вес.%: , 98,73; 0,5; МпО,, 0,5; Навеску активной окиси алюмини весом 98,73 г фракции 3-5 мм, просушенную при 150 С в течение 6ч, загружают в 100 г раствора соли Ре(МОз)э . Расчетное количество соли дл введени в окись алюмини составл ет 2,5 г. Дл приготовлени |Пропиточного раствора берут 5,05 г соли из расчета, что окись алюмини , просушенна при 150 С, адсорбирует из раствора до 50% соли. После пропитки в течение 6 ч гранулы окиси алюмини отдел ют от раствора и подвергают сушке при I50 С в течение 8 ч и прокалке в электропечи при в течение 8 ч. Под воздействием высокой температуры дев тиводный нитрат железа разлагаетс с образова нием Fe-Oj, котора оседает в порах катализатора. После охлаждени до 20 С гранулы подвергают пропитке раствором перман ганата кали . Дл указанной навески количество перманганата берут из рас чета введени в гранулы 0,5 вес.% МпОл и соответственно 0,27% . Рас четна навеска КМпО. дл введени в катализатор составл ет 0,91 г; дл приготовлени 100 г пропиточного раствора берут 1,82 г из расчета, чт из раствора сорбируетс до 50% соли. После пропитки катализатора раствором перманганата в течение 6 ч грану 3.6 лы отдел ют от раствора и подвергают сушке при 150 С в течение 8 ч и прокалке вэлектропечи при в течение 8 ч. Приготовленный катализатор в количестве 100 см загружа ют в лабораторный реактор, в котором подвергают восстановлению сернистые газы при услови х, аналогичных в примере 1. Пример 3. Аналогично примеру 2 готов т катализатор состава, вес.%: 96,83; , 1,25; MnO, 1,25; 0,67. Пример 4. По методике, описанной в примере 2, готов т катализатор состава, вес.%: 94,92; ,0; NnO 2,0; КдО 1,08. Катализатор испытывают в лабораторном реакторе. Пример 5. Методом последовательного нанесени окислов металлов готов т катализатор состава, вес.%: 97,5; Fe,jp 1,25; МпО. 1,25. Навеску активной окиси алкжини весом 97,5 г фракции 3-5 мм, просушенную при 150°С в течение 6 ч, загружают в 100 г раствора соли FeCNOj) . Расчетное количество соли дл введени в окись алюмини составл ет 10,11 г (из условий 50 вес.% адсорбируемой соли на ) . После пропитки гранулы в течение 6 ч сушат при 150 С и затем прокаливают в электропечи при в течение 8 ч. После охлаждени до 20°С гранулы пропитывают раствором азотнокислого марганца Mn(N02,)2. из расчета 8,24 г дл приготовлени 100 г пропиточного раствора , затем катализатор сушат в течение 6 ч при 150°С и прокаливают в течение 8 ч при 700°С. Приготовленный катализатор в количестве 100 см загружают в лабораторный реактор, в котором восстанавливаютс сернистые газы при услови х, аналогичных примеру I. В таблице представлены данные приготовлени и испытани катализаторов конверсии сернистых газов в элементарную серу.
Продолжение таблицы
Количество азотнокислого марганца дл вого растворе
арыготовлени аропиточ