SU929182A1 - Способ очистки газа от сероводорода - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА

I

Изобретение относитс  к способам жидкофазной окисштепьной очистки газов от сероводорода и удалению последнего в виде элементарной серы и может быть использовано дл  очистки газа, содержащего сероводород или смесь его с другими газами - азотом, водородом, двуокисью углерода, окисью углерода, газообразными углеводородами.

Известен способ очистки газов от сероводорода путем окислени  его до элементарной серы при контактировании газа с водным щелочным раствором, содержащим в качестве катализатора 1,4нафтахинон-2-супьфокислоту ij.

Однако вследствие невысокой селективности процесса часть сероводорода окисл етс  до тиосульфата и сульфата, что требует .сооружени  специальных установок дл  утилизации стоков.

Известен также способ очистки газов и непол рных жидкостей от сероводорода путем окислени  сероводорода до элементарной серы контактированием газа

с водным-щелочным раствором (рН 7,0), содержащем в качестве катализатора динатровую соль антрахинонписупьфокиспоты (АДСК) в количестве до О,5вес.% (0,О122 мопь/л), соль п тивапентного ва .нади  в количестве от O.OOl до 0,О5 мопь/п и/или соли других металлов железа, мед , марганца, хрома, никел , кобальта в ко пичестве от О,О01 до 0,01 мопь/п.

Ванадий предпочтитепьиоиспользуют в присутствии хелатообразующего агента, такого как растворима  сопь винной или этилевдиаминтетрауксусной кислоты, в копичестве, достатс нсм дп  предствра щени  выпадени  в осадок, в присутствии гидросульфида, соединени  четырехвапентного ванади .

Поглотительный раствор имеет рН выше 7,0, предпочтитепьно 8,Я-9,2. Процесс провод т при комнатной или повышенной температуре и при атмосферном ипи повышенном давлении.

Абсор рованный погпот тепьным раствором сероводороп диссоциирует на 39 гидросупьфид-ион, который окисл етс  сол ми вышеуказанных металлов. Регене раци  соли метапда осуществл етс  продувкой раствора воздухом или кислородом в присутствии АДСК. После регенерации раствор возвращаетс  на повторное испоп зование 2. Однако этот способ, получивший широ кое распространение в промышленности, имеет невысокую селективность процесса по сере. Недостатком известного способа  вл етс  также большой расход поглотительного раствора, что объ сн етс  низкой поглотительной емкостью его по сер водороду,.. Цель изобретени  - повышение селективности процесса по сере и поглотитель ной емкости раствора. Поставленна  цепь достигаетс  тем, что рН поглотительного раствора поддерживают в интервале 4,1-7,0 предпочтительно 5,9-6,8. Кроме того,- при проведении процесса концентрацию АДСК в растворе поддерживают равной 0,Ов-О,2 моль/л (2,478 ,24 вес.%), концентрацию согш металла 0,06-0,2 моль/л, мольное соотношение компонентов катализатора выбираетс  из инервала АДСК: соль металла равным 1:1 - 4:1. Использование дп  контактировани  с газом кисльис и нейтральных поглотительных растворов, имеющих рН в интервале 4,1-7,0, позвол ет изменить .мехащ1зм процесса. При рН раствора V,O побочные продукты - полисульфиды практически не образуютс . Сероводород при переходе из газовой фазы в жидкую не диссоциирует на гидросупьфид-ион, а св зываетс  в комплекс с катализатором это позвол ет проводить процесс без образовани  побочных продуктов. Однако при рН ниже 5,9 регенераци  катализатора замедл етс  и при рН ниже 4,1 провести регенерацию поглотительного раствора простой продувкой воздухом не удаетс . Поэтому значение рН поглот,ительного раствора лучше поддерживать равным 4,1-7,0,

Увеличение концентрации катапгазатора до указанных пределов объ сн етс  необходимостью сокращени  объема поглотительного раствора. Использовать поглотительные растворы с концентрацией ниже О,Об моль/л нецелесообразно из-за снижени  поглотительной емкости растворов по сероводороду, и следовательно.

Пример 5, Опыт провод т по примеру 1, но рН раствора равен 7,4, Степень очистки газа от сероводорода 99,9%, селективность 95%. Врем  регенерации катализатора 10 мин, .Пример 6. Опыт провод т по примеру 1, но содержание АДСК в рас2 увеличени  расхода поглотительного раствора . : При указанных услови х проведени  процесса важное значение дл  очистки. газа имеет .соотношение компонентов катализатора. Оно беретс  равным АДСК: сопь металла 1:1 -4:1 (мольное соотношение ). Если использовать катализатор с мольным соотношением меньше единицы, то после взаимодействи  с сероводородом катализатор образует не-растворимый осадок. Это ведет к загр знению получаемой серы и большим потер м катализатора. При мольном соотношении компонентов катализатора больше четырех процесс абсорбции и регенерации резко замедл етс , что ведет к увеличению количества поглотительного раствора, н, следовательно, к увеличению объема аппаратуры. Пример 1. Через раствор, содержащий-0 ,1мопь/пАДСК, 0,1мопь/п метаванадата натри  и 0,1 моль/л лимонной кислоты, пропускают 312 мл сероводородного газа (содержание H,,S 96об,%). Объем раствора 25О мл, рН 5,9, температура 4О°С, количество абсорбированjHoro сероводорода, 1,7 г/п. Степень очистки газа от сероводорода 99,9%, селективность 1ОО%, Врем  регенерации катализатора Ю мин, П р и м е р 2, Опыт провод т по примеру 1, но рН поглотительного раствора равно 4,1, Степень очистки газа от сероводорода 99,9%, селективность 1ОО%, Врем  регенерации катализатора 8О мин, При м е р 3. Опыт провод т по примеру 1, Hd рН поглотительного раствора равно 3.,8, Степень очистки газа от сероводорода 99,9%, селе«тивность 100%, Катализатор не регенерируетс ,. Пример 4, Опыт провод т по примеру 1, но рН раствора равно 7,0, Степень очистки таза от сероводорода 99,9%, селективность 98%, Врем  регенерации катализатора .10 мин. творе О,2мопь/п, метаванадата О,2 мопь/ лимонной киспоты О,2 мопь/п. Объем раствора 125 мп. Степень очистки газа от сероводорода 99,9%, сепективность 1ОО%. Врем  регенерации Ю мин. Пример 7. Опыт провод т по примеру 1, но соцержание ДСК в растворе 0,04моль/п,метаванааата О,О4 моль/л, ли монной кислоты 0,О4 моль/л. Объем раствора 625,0мп. Степень очистки газа от сероводорода 99,9%, сепективность 10О%. Врем  реге рации катапизйтора 10 мин. Пример 8. Опыт провод т по примеру 1, но очищаемый газ состоит из 2об,% H,2.S и 98об.% СО2. Через раствор пропущено 14976 мп газа. Степень очистки газа от сероводорода 99%, сепективность 10О%. Врем  регенерации 10 мин. Пример 9. Опыт провод т по примеру 1, но очищаемый газ состоит 1Ооб.% , 60об.% со/г, и ЗОоб.%Ма Через раствор пропущено 2995 мп газаТ П р и м е р 10. Опыт провод т по примеру 6, но концентраци  метаванадата натри  0,1 моп /п, концентраци  пимонно киспоты 0,1 моп /п. Объем раствора 126мп. Степень очистки газа от сероводорода 99,9%, сепективность 10О%. Врем  реге нерации катапизатора 1О мин. Использование предлагаемого способа жвдксфазной окислительной очистки сероводородосодержащих гааов обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: снижение содержани  побочных продуктов в поглотительном растворе, что упрощает утипнвА цию стоков и увеличивает срокспужбы катапизатора, возможность увеличить концентрацию абсорбированного сероводор х1а в растворе до 3,4г/п, что позвонит сократить объем поглотитепь.ного раствора, и, спедоватепьно, уменьшить объем аппаратуры; возможность очищать концентрированный сероводородный газ, что улучшит экономику процесса и будет способствовать охране окружающей среды. Формупа изобретени  1.Способ очистки газа от сероводорода путем его окислени  до элементарной серы контактированием с водным шепочным раствором, содержащим со н антрахинондисульфокислоты и сопи металла, с последующим.выделением попучениой серы и регенерацией отработанного раствора и возвратом его в цикл, о т п и чающийс  тем, что, с цепью повьпиени  селективности процесса и noirnoтитепьной емкости раствора, контактирование ведут при рН 4,1-7,0. 2,Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что концентраци  антрахинондисульфокиспоты и соли металла в растворе поддерживают равными О,О60 ,2 мопь/ п. Источники информации, прин тые во.внимание при экспертизе 1.Коурь А. и Ризенфепьд Ф. Очистке газа. М., 1965, с. 222-225, 2.Там же, с. 218-221 (прототип).

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Способ очистки газа от сероводо- ’ рода путем его окисления до элементарной серы контактированием с водным щелочным раствором, содержащим смесь сони антрахинондисульфокислоты и сопи металла, с последующим, выделением полученной 'серы и регенерацией отработанного раствора и возвратом его в цикл, о т л и чающийся тем, что, с цепью повышения селективности процесса и поглотительной емкости раствора, контактирование ведут при pH 4,1-7,0.
2. 2. Способ пр π. 1, о т п и ч а ю ш и й с я тем, что концентрация антрахиновдисупьфокислоты и сопи металла в растворе поддерживают равными 0,060,2 моль/ л.