Способ получения серы из газов

Оп ИСАНЙЕ Союз Советских Социалистическихбликовано 07.07.82. Бюллетенье делан мэооретен и открытийия 17.07.82 та опубликования опис 2) Авторы изобретения лесов, Т. М. Грищенко, С. Л. Зальцма и В. И. Калько нститут газа АН Украинской 1) Заявител(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ ИЗ ГАЗО 2 бов являются и организации небольших коИзобретение относится к способам получения серы из газов, содержащих Ю 2, и может быть использовано для очистки газов и утилизации серы в нефтегазовой, металлургической, химической и других отраслях промышленности.Известен способ получения серы из сернистых газов с низкой концентрацией 80 э (0,3 - 2,0%) путем абсорбции его водным раствором соли щелочного металла или аммония с последующим восстановлением насыщенного абсорбента Н 23 и выделением серы отстаиванием, флотацией, нагреванием восстановленного сорбента в автоклавах или испарением с последующей конденсацией серы 1.Известен также способ получения серы из слабоконцентри ров анных сернистых газов путем поглошения 802, водным раствором сульфида аммония с получением раствора бисульфита аммония и восстановлением последнего сероводородом, Образующаяся сера выделяется нагреванием восстановленного раствора в автоклавах 2.Недостатками этих спосозатруднения, возникающие првзаимодействия относительно личеств восстановительного газа (сероводорода) с относительно большим количеством насыщенного поглотительного раствора на стадии его восстановления. Операция восста.новления осушествляется при барботаже дозируемых количеств сероводородного газа через слой насыщенного раствора. При этом требуется длительное время (до 20 мин) для осуществления операции восстановления и большие емкости барботажных аппаратов. оОднако поскольку время контакта на операции восстановления лимитируется временем всплывания пузырьков газа, часть восстановительного газа не успевает прореагировать и это приводит к снижению степени использования восстановительного газа, что в конечном счете снижает степень очистки исходного газа и выход целевого продукта - элементарной серы.Цель изобретения - увеличение выходацелевого продукта.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу получения серы из газов, содержащих сернистый ангидрид, путем абсорбции его водным поглотительным раствором с последующим восстановлением поглощенной двуокиси серы контактированием с941281 сероводородсодержашим газом и отделением образующейся при этом серы, насыщенный двуокисью серы поглотительный раствор делят на два потока, один из которых в количестве 30- - 60 вес.% подвергают контактированию со всем количеством сероводородсодержашего газа, необходимого для восстановления всей двуокиси серы, содержащейся в двух частях поглотительного раствора, после чего восстановленную часть поглоти- тельного раствора смешивают с невосстановленной частью.Процесс осуществляется следующим образом.Сернистые газы, содержащие сернистый ангидрид, промывают в скруббере водным раствором средней соли сернистой кислоты и щелочного металла или аммония или водным раствором любого другого поглотитель- ного материала. Сорбция сернистого ангидрида протекает по реакцииЯО +80+НО = 2 НЯОз20 Стекающий из скруббера насышенный поглотительный раствор делится на две части. Часть раствора в количестве 30 - 60 вес% подвергают контактированию с сероводородом или газом, содержащим сероводород, в 25 трубчатом реакторе змеевикового типа. На один моль сернистого ангидрида, сорбированного в скруббере, подакт 2 моля сероводорода или с некоторым избыткох, Восстановление в рубчатом реакторе протекает по30 реакции 2 НЯО+2 Н 8 -- 3,:+80+ЗН,ОВ процессе восстановления используется способность водных поглоти тельных растворов, насыщенных сернистым ангидридом, после их восстановления сероводородом с образованием серы и сульфита поглощать дополнительные количества сероводорода с образованием тиосульфата80+Н 25 = 0 зз 2 НДалее восстановленную часть насыщенного поглотительного раствора смешивают в циркуляционной емкости с оставшейся невосстановленной частью насышенного поглоти- тельного раствора, в результате чего образуется элементарная сера и сульфит 2 НЬОз+2520 з 4 Н = 3)+380 з 3 Н 20. С образованием сульфита в растворе гроис ходит восстановление поглотительной спо 4собности раствора. Скорость восстановления высокая и процесс может осуцествляться непосредственно в циркуляционной емкости поглотительного скруббера, не требует специального аппаратурного оформления. как это осушествляется в известных способах.Образовавшаяся сера выделяется фготацией или отстаиванием, нагреванием восстановленного раствора в автоклавах или испарением восстановленного раствора с .ь следующей конденсацией серы.Пример 1. Отходящие сернистые газы, со. держащие около 1% сернистого ангидрида промывают в насадочной абсорбционнои колонне диаметром 180 мм и высотой 2500 мм, заполненной фарфоровыми кольцами Рашига 15 х 15 мм при общей высоте слоя иасап: в колонне 1500 мм, водным раствором сульфита аммония с концентрацией 0,2 моль на литр, имеющим температуру 55 - 60 С, кото рый подают на орошение колонны при помо щи центробежного насоса из циркуляционной емкости объемом 50 литров.70% поглотительного раствора, стекающего из колонны, подают при помощи центро. бежного насоса в инжекторное устройство, где смешивают с сероводородным газом, пос. ле чего образуюшаяся газожидкос-ная смесь взаимодействует в трубчатом акторе змеевикового типа с диаметром -",бки 4 мм и длиной 20 м.Далее восстановленный сероводородо раствор смешивают с оставшейся частьк 1 циркуляционного поглотительного раствора, стекающего из колонны, и подают в цирку ляционную емкость, где завершаются реак. ции с образованием элементарной серы Образовавшуюся серу отделяют флотацией.Примеры 2 - б. Процесс осуществлялся так же, как и в примере 1, лишь количество раствора, направляемого из абсорбционной колонны на восстановление в трубчатый реактор, составляет соответственно 60, 50, 40,30 и 25 вес%.Результаты экспериментов приведены в таблице.Как видно из таблицы, оптимальные значения степени использования восстановителя и выхода серы соответствуют количеств, раствора, подаваемого на восстановление, в пределах 30 - 60/О.Предлагаемый способ дает возможность увеличить общую степень извлечения серы и: газо;. на 2,8%, а кроме того, сокращает время рсгее 1 я".ии насышсного Оглотителено. о раствора941281 Сорбция КолицестСтепень Степеньисполь- извлечеВосстановление во раствора,направляемого на восОпыт СодерСодержаниеН 8,3 Расходгаза,нм /ч Расходгаза,нм /ц ния серы, 3 зования сероводорода,ь жаниеБОИ, 4 становление, 3 1 98 0,96 01,256 76 70 97 0,96 0,249 76 60 3 98 0 98 0 251 78 50 40 98,2 99,1 6 98 0,96 0,260 92.2 911,8 25 Формула изобретения За Составитель Л. Громов Редактор В. Бобков Техред А. Бойкас Корректор М. Коста Заказ 4747/2 Тираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 44 98 096 0258 711 5 96 099 0260 75 Способ получения серы из газов, содержащих сернистый ангидрид, путем абсорбции его водным поглотительным раствором с последующим восстановлением поглощенной двуокиси серы контактированием с сероводородсодержащим газом и отделением образующейся при этом серы, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, насыщенный двуокисью серы поглотительный раствор делят на два потока, один из которых в количестве 30 - 60 вес.% подвергают контактированию со всем количеством сероводородсодержаще 96,8 98,1 98,5 99,2 98,З 9, 98,6 99,3 го газа, необходимого для восстановления всей двуокиси серы, содержащейся в двух частях поглотительного раствора, после чего восстановленную часть поглотительного раствора смешивают с невосстановленной частью. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Вилесов Н. Г. и др. 11 олхченис серы из отходящих газов жидкофазными способами. М., ЦНИИЦветмет экономики и информации, 99. вып. 8, с. 68.2. Патент Франции Хв 2254360,кл. С 01 В 1/04, 198.