Способ получения серы

О П И С А Н И Е 389656ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических РеспубликК П А ТЕНТУ Зависимый от патентаМ. Кл. С 01 Ь 17/04 Заявлено 121.1971 ( 1612043/23-26) Приоритет 21.1 Х,1970,7013902,НидерландыОпубликовано 05.Ч 11.1973, Бюллетень29 Комитет по делам УДК 661,217(088,8) изобретений и открытий ори Совете Министров СССРДата опубликования описания 2.Х.1973 Авторыизобретения Иностранцы Арне Кор Плиет и Корнелис Оверкерк(Нидерланды) Иностранная фирма Шелл Интернационале Рисерч Маатсхаппий Н.В,(Нидерланды)Заявитель СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЪ Изобретение относится к способу получения серы из сероводородных газов,Известен способ получения серы из серо- водородных газов путем сжигания кислых газов, содержащих Н,5, досернистого ангидрида, который смешивают с оставшимся газом и пропускают через катализатор в две или три стадии с промежуточной конденсацией образовавшейся серы. При этом отходящие газы после последней стадии контактирования содержат 0,05 - 0,5% 502, Н 25, Я,СОЬ и С 52.С целью уменьшения содержания сернистых соединений в отходящих газах и увеличения выхода целевого продукта предлагается отходящие газы после последней стадии контактирования одновременно или последовательно при температуре выше 175 С пропускать через катализатор реакции восстановления, содержащий один из металлов Ч 1 и/или Ч 111 группы на неорганическом окисном носителе в присутствии водорода и/или окиси углерода и через катализатор реакции превращения сероокиси углерода и сероуглерода в сероводород с последующим извлечением образовавшегося сероводорода сорбцией. Катализатор реакции восстановления Юаи/или Ь до Н,Ь обычно содержит металлыЧ 1 группы, например молибден, вольфрам,хром, ц/или металлы И 11 группы, напримержелезо, а также окись алюминия в качествеокисного носителя.Металлы Ч 1 и Ч 11 групп желательно использовать в виде сернистых соединений при180 в 3 С.Катализатор реакции превращения СОЯ иСЯа в НеЯ содержит предпочтительно окисьалюминия, боксит, активированную,глину,фосфат алюминия, окись торпя и/или хлорндмагния,Отходящие газы восстанавливают при130 - 350 С ц атмосферном или повышенномдавлении, при объемной скорости 500 -10000 л отходящих газов на 1 л катализатора в 1 час. Образующийся сероводород поглощают из газов чаще всего активировацным углем или водным раствором аминаили алканоламица, карбоцатами щелочныхметаллов, применяемых иногда в смеси стрехокисью мышьяка, селеновой, теллуровой25 кислотой, фосфатом калия.Установлено, что прп температуре выше180 С наличие элементарной серы в газовой389656 на водороду. Если в отходящих газах процесса Клауса содержится также элементарная сера, то требуемое количество водорода и/или окиси углерода можно пересчитать на 5 элементарную серу в процентах 50 г.Отходящие газы, освобожденные от сернистых соединений и состоящие главным образом из азота и двуокиси углерода, а также небольших количеств водорода и следов сер нистого водорода, можно удалять в атмосферу. При желании эти газы можно вначале сжигать обычным способом, а затем направлять в дымовую трубу.П р и м ер 1. Восстанавливают синтетиче ский отходящий газ процесса Клауса, содержащий (об. %):Юг Различные количества Нг 0,5 - 0,6СО 0,3 - 0,420 Ня 1,2СОЯ 0,111 г Остальноена предварительно сульфидированном катализаторе.25Катализатор (размер частиц 0,5 - 0,6 ммили 50 - 60 меш), содержащий 3 вес. ч, Со, 13,4 вес. ч. Мо и 100 вес, ч. АгОз, нагревают до 375 С в течение 4 час, сульфидируют при 30 температуре 375 С и давлении 10 кг/смгсмесью водорода и сероводорода, содержащей 12,5 об. % сероводорода, охлаждают до 100 С, непрерывно подавая смесь, содержащую сернистый водород, затем пропускают 35 голько водород и восстанавливают отходящие газы процесса Клауса смесью водорода и окиси углерода. Обьемная скорость отходящих газов, смешанных с газом-восстанови- гелем, 1700 л на 1 л катализатора в 1 час, 40 Полученные результаты приведены в табл. 1,Таблица 1 Конверсия, о,Температура реакции, ССодержание30, в газовойсмеси, об. Содержание БО, послевосстановления, об,Н СО Н,+СО 34 27 53 89 0,17 0,17 0,36 0,36 222 250 250 280 65 100 100 100 45 50 80 94 О, 0010,0010,03О, 001 П р и м е р 2. Синтетический отходящий газ процесса Клауса, содержащий кроме двуокиси серы и сернистого водорода небольшое количество сероокиси углерода и газообразную элементарную серу, восстанавливают во дородом при 220 С на том же катализаторе Со/Мо/А 1 гОз, что и в примере 1. Отходящий газ пропускают вместе с водородом с объемной скоростью 1400 л на 1 л катализатора в 1 час. Состав газовой смеси перед и после 50 восстановления приведен в табл, 2. фазе не влияет на активность применяемого катализатора.При использовании в качестве адсорбента активированного угля сорбцию проводят при 20 в 1 С и объемной скорости 750 в 20 л газа на 1 л активированного угля в 1 час.Применяемые сорбенты регенерируют, а выделившийся сероводород вновь используют на установке Клауса. Одновременное контактирование отходящих газов с двумя катализаторами можно, осуществить, применяя смеси катализаторов в неподвижном слое носителя. С другой стороны, оба катализатора можно поместить в одном реакторе в виде двух или более отдельных слоев, расположенных на различных уровнях, в зависимости от объемной скорости газа,В качестве газов, содержащих водород и/или окись углерода, можно использовать газы, содержащие оба компонента, например городской, водяной и синтетический газ. Можно применять также чистый водород или чистую окись углерода, обогащенные водородом газы или газовые смеси, такие, как отходящие газы с установки каталитического риформинга, газы, образующиеся при получении водорода или насыщенных серных газов из нефти.Предпочтителен газ, содержащий по крайней мере 20 об. % водорода или эквивалентное количество водорода и/или окиси углерода, Водород или водородсодержащий газ применяют в таком количестве, что отношение водорода к двуокиси серы составляет 3: 1 - 15: 1, предпочтительно 3,5: 1 - 8: 1.Указанные пределы сохраняются и при применении смесей восстановительных газов, содержащих водород и окись углерода, а также при применении одной только окиси углерода, так как окись углерода эквивалентОбщая конверсия в пересчете на количество израсходованного водорода 45%. П р и м е р 3. Отходящий газ процесса Клауса, содержащий 0,17 об. % двуокиси серы, 1,2 об. % сернистого водорода и - 0,1 об, % ,сероокиси углерода, пропускают вместе с водородсодержащим газом над тем яе катализатором, что и в примере 1, при 222 С и объемной скорости 1700 л на 1 л катализатора в 1 час.Редактор Т. Шарганова Заказ 2704,17 Изд.790 Тираж 523 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, гК, Раушская наб., д. 4,5Типография, пр, Сапунова, 2 Состав газа после восстановления (об. % ):Нг 8 13СОЯ 0,11,511 г 1,0НгО 36Хг Остальное.Газ указанного состава пропускают при 223 С над слоем активированной окиси алюминия (размер частиц 0,3 - 0,6 аспас) для гидролиза сероокиси углерода, При объемной скорости газа 20000 л на 1 л катализатора в 1 час конверсия сероокиси углерода 80%, а при объемной скорости в два раза меньшей она составляет 95%.П р и м е р 4. После гидролиза сероокиси утлерода газ, содержащий сернистый водород главным образом в форме соединения серы, контактируют с активированным углем (размер частиц 3 лслс, удельная поверхность 1200 лсг/г, плотность 0,42, объем пор 0,60 мл/г) при 120 С, объемной скорости 910 л газа на 1 л катализатора в час. Адсорбция сернистого водорода 98 ъ/о Предмет изобретения1. Способ получения серы из сероводородных газов путем сжигания их с последующим взаимодействием полученного сернистого ангидрида с сероводородом в несколько стадий в присутствии катализатора и конденсацией образовавшейся серы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения содержания соединений серы в отходящих газах и увеличения выхода целевого продукта, отходящие газы, содержащие серу, сернистый ангидрид, серо- окись углерода и сероуглерод, после последней стадии контактирования одновременно или последовательно при температуре выше 175 С пропускают через катализатор реакции восстановления, содержащий один пз металлов И и/или И 11 группы на неорганическом окисном носителе в присутствии водорода и/или окиси углерода и через катализатор реакции превращения сероокиси углсрода и сероуглерода в сероводород с последующим извлечением образовавшегося 20 сероводорода сорбцией. 2. Способ по п, 1, отлгсчагоггсгсгсся тем, чтокатализатор реакции восстановления серии.стого ангидрида и/или серы в сероводород содержит металлы И группы, например молибден, вольфрам, хром, и/или И 11 группы, например железо, а также окись алюминия в качестве окисного носителя.3. Способ по п. 2, отличающийся тем, чтометаллы И и И 11 группы используют в виде сернистых соединений при 180 в 3 С.4. Способ по п. 1, отлссчаюгссийся тем, чтокатализатор реакции превращения сероокпсп углерода и сероуглерода в сероводород содержит окись алюминия, боксит, активированную глину, фосфат алюминия, окись торин и/или хлорид магния.5. Способ по п, 1, отлгсчаюгсггсйся тем, гтосорбцию образовавшегося сероводорода осу ществляют активирсванным углем или водным раствором амина плн алкаполампна.