Способ получения элементарной серы

союз советскихсоцидлистическихРЕСПУБЛИК 51)5 С 01 В 17 РЕТЕ госуддРственнцй комитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт катализа СН АН СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ(57) Изобретение относится к химической,нефтехимической, газоперерабатцвающей,металлургической промышленности и может быть использовано для производстваэлементарной серы. Целью изобретения является удешевление процесса за счет сниИзобретение относится к химической. нефтехимической, металлургической и другйм отраслям промышленности и может быть использовано в производстве серы, а также для обезвреживания сернистых отходящих технологических газов,Целыб изобретения является удешевление процесса за счет снижения капитальных и эксплуатационных затрат и энергоемкости при обеспечении степени конверсии исходных сернистых соединений в серу не менее 99,Процесс осуществляют в трех последовательно расположенных каталитических реакторах по схеме, представленной на чертеже, причем второй по ходу газа реактор работает в условиях периодического переключения потока газовой смеси с входа реактора на выход и наоборот, В реактор 1 подают исходную газовую смесь, содержао.,Ж,е 1701626 А 1 жения капитальных, эксплуатационных затрат и энергоемкости. Серу получают при взаимодействии сероводорода и диоксида серы в трех последовательно расположенных реакторах с неподвижным слоем катализатора с промежуточным охлаждением газа и конденсацией образующейся серы. Температура газа на входе в первый реактор 300 - 400 С во второй и третий реакторы 120-160 С, Через каждые 10 - 100 мин направление подачи газа по второй реактор изменяют на противоположное. При снижении температуры газа на выходе из третьего реактора до величины, отличающейся от входной температуры на 0,1 - 50 С, изменяют направление подачи газа на противоположное во всей установке, 1 ил,щую сероводород и диоксид серы при соотношении их объемных концентраций, равном 2:1, при 300 - 400 С, затем газ охлаждают в конденсаторе 2 до 120 - 160 С для конденсации серы и с такой температурой подают в реактор 3, в котором за счет периодического изменения направления подачи газа образуется и поддерживается высоко- температурная реакционная зона, что обеспечивает непрерывную работу реактора без остановки на регенерацию катализатора. На выходе иэ второго реактора гаэ снова охлаждают до 120-160 С в конденсаторе 4 и подают в реактор 5, в котором конденсируется образующаяся и несконденсировавшаяся ранее сера. После полнойдезактивации катализатора жидкой серой в реакторе 5 (что определяют по падению температуры выходящего из третьего реактора газа до величины, отличающейся от входнойтемпературы не более чем на,0,1 - 5 С) направление движения газовой смеси по установке изменяют на противоположное, т, е.первый по ходу газа реактор 1 становитсятретьим и наоборот, При этом горячий газ, 5поступающий на установку регенерируеткатализатор в первом по ходу газа (бывшемтретьем) реакторе 5, а испаряющуюся приэтом серу также конденсируют в конденсаторе 4: Продолжительность цикла во втором 10реакторе составляет 10 - 100 мин,Подача в первый реактор исходной смеси с температурой выше 400 С может приводить к разрушению катализатора за счетперегрева, а с температурой ниже 300 С - к 15, замедлению регенерации катализатора и кнедостаточному разложению высокотоксичных соединений СОЯ и СЯ 2, которые могутсодержаться в исходном газе, Подача газа,во второй и третий реакторы с температурой менее 120 С затруднена с технологической точки зрения, так как сера(1 пд=119,3 С) при таких температурах затвердевает и, откладываясь на холодныхучастках, может закупоривать газоходы и 25теплообменники, Повышение входной температуры во второй и третий реакторы выше160 С снижает эффективность их работы,так как при охлаждении газа до таких температур промежуточная конденсация серы 30происходит хуже, что наряду с повышениемтемпературы отрицательно сказывается на, химическом равновесии.Переключение направления подачи газа по всей установке при разнице между 35выхоцной и входной температурой газа втретьем реакторе 5 С невыгодно, посколькуможет привести к частым переключениям,что ведет к росту потерь эффективности припереключениях, а при разнице менее 0,1 С 40приводит к падению степени превращениясмеси за счет того, что значительную частьцикла третий реактор будет работать в условиях полной дезактивации катализатора,П р и м е р 1, На вход установки подают 45смесь состава 10 Н 2 Я, 5% Я 02, 200 Н 20,65 Й 2 с температурой 350 С. Во второй итретий реактор газ подают после охлаждения до 130 С. Продолжительность циклана втором реакторе - 15 мин, Средняя степень превращения исходной смеси 99,6%,После 30 ч работы установки температуракатализатора на выходе из третьего реактора снизилась с 155 С до 133 С, после чегопроизводят переключение подачи исходного газа с первого реактора на третий.П р и м е р 2, То же, что и в примере 1.Температура газа на входе в первый реактор 300 С, За счет снижения скорости регенерации катализатора средняя степень превращения падает до 99,1%,П р и м е р 3. То же, что и в примере 1. Температура газа на входе в первый реектор 400 С, во второй и третий - 160 С, Сърпень превращения 99,2%.П р и м,е р 4. То же, что и в примере 1, Температура газа на входе в первый реактор 500 С, Наблюдается термическое разрушение катализатора в первом реакторе,П ри ме р 5. Тоже, чтои в примере 1 Температура газа на входе в первый реактор 250 С. Регенерации катализатора почти не происходит, разложение СОЯ и СЯ 2 не. достаточно,П р и м е р 6, То же, что и в примере 1, Температура газа на входе во второй и третий реакторы 180 С, Степень превращения 98,30 .П р и м е р 7. То же, что и в примере 1 Переключение направления движения газа по установке производят при снижении выходной температуры газа третьего реактора до 135 С, Степень превращения 99,5,П р и м е р 8, То же, что и в примере 7, Переключения производят при температуре газа 145 С. Степень превращения 98,9 .П р и м е р 9, То же,.что и в примере 7. Переключения производят при температуре газа 130,1 С, Степень превращения 99.5%.П р и м е р 10. То же, что и в примере 7, Переключения производят при температуре газа 130 С. Степень превращения 98,7,Способ позволяет снизить капитальные и эксплуатационные затраты, энергоемкость процесса эа счет уменьшения количества теплообменных устройств, снижения загрузки катализатора и тем самым снизить себестоимость серы. Формула изобретения Способ получения элементарной серы по методу Клауса в трех последовательно расположенных каталитических реакторах с промежуточной конденсацией серы охлаждением газовой смеси, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью удешевления процесса за счет снижения капитальных, эксплуатационных затрат и его энергоемкости, направление подачи газа во второй реактор через каждые 10 - 100 мин меняют на противоположное, а при снижении температуры газа на выходе из третьего реактора на 0,1-5 С ниже входной температуры меняют направление подачи газа во всех реакторах, причем в первый по ходу газа реактор газов;ю смесь подают с температурой 300-400" С,во второй и третий - с температурой 120 160 С,Составитель Л. ТемирТехред М. Моргентал Коррек Максимишинец одако едакт Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 акаэ 4507 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4(5