Способ получения элементарной серы

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТРРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Саюз Советских Соцналнстическкх Республик(22) Заявлено 13.06.79 (23) 2779566/23-26 оединенмем заявки йо С 01/04. осударствеиный комит СССР ио делам изобретений и открытий(23) Приоритет летень И Опубликовано 230 661.217 (088.8) ата опубликования описания 23. 08. 8 Коротаев, Т.Г Вартанов, О.ЕТ. М. хазо алыбердина,ен пРо=-. 72) Авторы изобретения илат рбайджанский институт неФтн и хи им, М. Азизбекова 71) Заявите 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЯ СЕРЫ посо бупутемний сеом и моВодствессахо 25-30 сится к ной серы х содерж кислорое в проиже в про ржащих д иятиедезакся в Известны способы получения элементарной серы путем каталитического окисления сероводорода, применяющиеся и процессах очистки газов, Хорошие результаты получают по способу очистки природного газа и газов неФтепереработки от сероводорода над катализатором, представляющим анатазную Форму. двуокиси титана, Процесс эФФективен в широком интервале обаемных скоростей - до 12500 ч и темпе-. ратурах 230-280 С 1).Однако по этому способу возможна переработка газов, содержащих 3,0- 4.,0 об,Ъ сероводорода, и количество получаемой серы. не превышает 450 г с 1 л катализатора за один час.Известен также способ окисления сероводорода в газах с высоким содержанием Н 25 при температурах ниже 650 С 21. 5 О Изобретение отно получения элементар окисления повышенны роводорода изгазов жет найти применен газовой серы, а та очистки газов, сод сероводоооаа.Однако осуществление этого способа возможно лишь в случае применения реактора особой конструкции, который позволяет добиться быстрого Отвода тепла и образующейся серы.из зоны реакции, что является недостатком известного способа, так как конструкция реактора сложная, а с тепла водой должно привести к тивации боксита, использующего качестве катализатора.Целью изобретения является упрощение процесса получения серы из газов путем окисления сероводорода в присутствии катализатора.Для достижения поставленной цели предлагается способ двухстадийного окисления сероводорода с раздельной подачей кислорода в количестве, обеспечивающем отношение О/Н 25 на первой стадии, равной 0,25-0,3, и на второй - 0,5-1,15, над железотитаноокнсным катализатором состава, вес.Ъ:Окись железа 0,05-0,3,Двуокись титана ОстальноеПредлагаемый способ не требует специального конструктивного оФормления, отвод выделяющегося тепла н образующейся серы из зоны реакции44,51,30,3 40,71,20,3 МетанЭтанПропан осуществляется за счет раздельной подачи кислорода на каждую стадию. Для того, чтобы обеспечить равномерную тепловую нагрузку в обоих реакторах, необходимо добиться равных количеств образующейся в них серыЭто может быть достигнуто введением в первый реактор половины всего необходимого кислорода, т.е.отношение 02/Н 25 на первой стадии равно 0,25-0,3, Так как во втором реакторе осуществляется окисление оставшегося сероводорода, то количество кислорода не лимитируется столь строго, важно лишь на второй стадии обеспечить отношение кислорода к оставшемуся сероводороду не менее 0,5.Исследование процесса окисления сероводорода в элементарную серу осуществлялось на лабораторной установке непрерывного действия с авто. матической подачей реакционной смеси лри 250-300 ОС, объемной скорости газового потока .2500-4000 ч " и атмосферном давлении, Анализ состава исходной смеси и отходящего газа проводили хроматографически. Образующиеся в реакции окисления сероводорода сера и вода конденсируются и улавливаются в промежуточных логлотительных емкостях после каждой ступени установки, а гаэ после первой ступени, обедненный сероводородом и лишенный кислорода, смешивается с добавочным количеством Кислорода в соотношении О/Н 5, равном 0,5-1,15, и поступает на вторую каталнтическую ступень установки.Максимальное превращение сероводорода в элементарную серу, равное 99,5, со 100 селективностью достигается при следующих параметрах процесса:Объемная скорость,Ч" 2500-3000 Концентрация Нт 5об, 24,5Температура,С1 реактор Зао11 реактор 285Отношение 02/Н 25реактор 0,2511 реактор 0,52ПредлагаЕмый способ полученИя элементарной серы протекает по реакцииН 25 + 2 О- Н 20 + - 5 и1пП р и м е р 1. Берут исходную газовую смесь следующего состава, об.1 ступень 1 ступроцесса . пеньпроцессаДвуокисьуглерода 23,9 Сероводород 23,8 Кислород 7,1 Азот 3,4 ТемператураеС 300 ОтношениеО/Н 5 0,29 Объемная скорость газового потока,ч Степень превращения Н 5, в:5,% 56,4 50, 0,0 Конверсия, 56,4 Селективность,100 26,6 10,4 11,9 5,0 250 1,15 3850 О 96,62,098,3 98 Съем серы с 1 л катализатора эа1 час 1,3 кг П р и м е р 2Берут исходную Щ газовую смесь следующего состава,об.:1 ступень 11 ступроцесса пеньпроцесса 39,50,8О,З МетанЭтанПропандвуокисьуглерода 24 бСероводород 27,6Кислород 7,0Аэот 0,2 Температура,С 300 ОтношениеОд/ 0,25 Объемная скорость газового потока,ч 3000Степень превРащения Н 5 в;5, 47,0502, 0,0КонверсияНр 5, 47,0 Селективность,100,0 47,41,20,4, 29,0 ЗО 11,5 10,0 0,5 275 0,87 3850 40 96,42,4 98,8 97,6 Съем серы с 1 л катализатора за1 час 1,5 кг. 11 ступень 50,7 1,2 0,3 1 ступень 37,40,90,2 МетанЭтанПропанДвуокисьуглеродаСероводородКислородАзотТемпература,соОтношениеО/Н 5 28,0 23,5 7,0 0,3 300 34,6 8,1 4,2 0,7 285 0,25 0,52П р и м е р 3. Берут исходную газовую смесь следующего состава,об.856974 99,50,0 Формула изобретения Составитель О. ФилатоваТехред Н, Ковалева Корректор В. Синицкая.Редактор С, Патрушева Тираж 505 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 7118/29 Филиал ппп "патент", г. Ужгород,. Ул. Проектная,4 Объемная скорость газового потока,ч 3000 . 2500 Степень превращения Н 5 в:5,3 65,00, 0,0Конверсия НХ65,0 99,5 Селективность,В 100,0 100,0 Съем серы с 1 л катализатора эа 1 час 1,0 кг. 1. Способ получения элементарнойсеры путем окисления сероводородапри повыаенной температуре в присутствии катализатора, содержащего окиси титана и железа, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, последний осуществляютв две стадии с раздельной подачейкчслорода в количестве, обеспечивающем отношение О/Н 5 на первой стадии, равное 0,25-0,3, и на второй0,5-1,15.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю 10 щ и й с я тем, что используемыйкатализатор имеет состав, вес.Ъ:Окись железа 0,05-0,3Двуокись титана ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе5 1. Авторское свидетельство ССС.М 681622, кл, С 01 В 17/04,1978.2. Патент США Р 3393050,кл. 23-225, 1968.