Способ получения элементарной серы из сероводородсодержащих газов

ЮЗ СОВЕТСКИХцттАлттстических Респувли ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт катализа СО АН СССР; Специальноеконструкторско-технологическое бюро катализаторов Министерства химической промышленностиСССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙСЕРЫ ИЗ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ(57) Изобретение относится к химии неорганических соединений серы, более конкретно - к способуполучения элементарной серы каталитическимокислением сероводорода кислородом, диоксидом(19) Б иа 1393324 А 1 (51) 5 С 01317 04 В 01 Л 23 84 серы или их смесями при возможном присутствии в смеси диоксида углерода, сероокиси углерода метана и водяных пароа Целью изобетения является повышение производительности процесса и упрощение его. В процесе используется бифункциональный меднованадиевый катализатор, мас%: СцО - 1 - 5, Ч О - 5 - 15, остальное - носитель А 0,2 б0, алюмосиликат) лри температуре 250 - 400 С.2Изобретение позволяет повысить производительность по сере до 816- моль серы (8 ) и по гидролизу СОВ до 345 г - моль СОЯ с 1 л катализатора в 1 ч по сравнению с существующим способом, дающим соответственно 70 г - моль серы (8 ) и 0.78 г - моль гидролизованного СОВ с 1 л катализатора в 1 ч. 1 табл.50 Изобретение отосится к химии неорганических соединений серы, более конкретно - к способу получевия элементарной серы каталитическим окислением сероводорода кислородом, диоксидом серы или их смесями при возможном присутствии о смеси сероокиси углерода, диоксида углерода, метана и водяных паров,Целью изобретения яоляется повышение производительности процесса и упрощение его при переработке газов, содержащих сероокись углерода,Способ заключается о том, что сероводородсадержащие газы подвергают окислению кислородом или диоксидом серы или их смесью при атмосферном давлении, температуре 250-400 С о присутствии медно-ванадиеоого катализатора, содержащего, мас,%; оксид меди (1), 1-5, пенгоксид ванадия 5-15, остальное - носитель,В качестве носителей могут быть использованы силикагель, оксид алюминия и алюмосилиаты,Катализаторы готовят последовательной прапиткой носителя или путем его смешения с водными растворами солей, содержащих медь в концентрациях 0,06- 0,36 г-атома о литре и оанадий о концентрациях 0,14-0,70 г-атома о литре, Катализаторы сушат при 100-120 С и прокаливают о кислороде или воздухе при 450 - 500 С о течение 4-6 ч,Введение более 5 мас.% СцО в катализатор о указанном методе приготовления приводит к медленной дезактивации катализатора, За сутки преврацение Н 23 снижается с 63,7 до 47,0%, а выход серы падает с 39,1 до 30,1%. Здесь и далее сопоставление проведено при обьемной скорости 36000 ч ", размере зерна катализатора 0,5-1,0 мм, времени испытания 24 ч и состаое смеси, об,% ,Н 23 2, 502 1, 02 1, Н 20 20,Введение СцО 0,5 мас.% при содержании Ч 205 10 мас.% также вызывает медленную дезактивацию катализатора, За сутки степень превращения Н 23 падает с 88,7 до 60,2%, а выход серы - с 58,6 до 37,6%.Введение Ч 205 менее 5 мас,% в катализатор, содержащий СцО 3 мас,%, приводит к получению малоактивного и нестабильного катализатора, Так, о случае катализатора СцОз мас,%, Ч 2054 мас,% степень превращения Н 23 падает за сутки с 80,5 до 25,2%, а выход серы - с 58,2 до 13,1%.Полное удаление пентоксида ванадия из катализатора приводит к резкому снижению активности и стабильности. Так, катв 5 10 15 20 25 30 35 40 45 лиэатор, содерхсащий СвО 5 мас.% за Я 02 за сутки снижает степень превращения Н 23 с 9,7 до 6 с 9%, а выход серы - с 5.1 до 3,6%.Использование содержания Ч 205 свыше 15 мас.% не снижает качества катализатора, однако нерационально из-за его удорожания,Получение серы путем окисления сероводорода кислородом, диоксидом серы или их смесью и гидролиэ СОЯ проводят о термостатированной проточной установке с неподвижным слоем катализатора при атмосферном давлении в интервале температур 250 - 400 С. При более низких температурах может происходить отложение серы на катализаторе. Более высокие температуры невыгодны с точки зрения равновесия процесса Клауса, При испытаниях оарьируют состав смеси, обьемную скорость и температуру.Состав исходной и конечной смеси анализируют методом газовой хроматографии,П р и м е р, Катализатор, содержащий СцО 2 мас,% и Ч 205 10 мас.% на алюмосиликате, включающем А 205, 30 мас.%. получают последовательной пропиткой солями ванадия ЧОЯО 4 и меди Сц(ИОэ)2, сушат при 120 С и прокаливают при 450 С о кислороде в течение 4 ч.Переработку исходных газов осуществляют на катализаторе. полученном вышеописанным способом, при 250 - 400 С, меняя как состав исходного газа, так и состав катализатора.Результаты опытов представлены в таблице.Как видно из данных таблицы, предлагаемый способ получения элементарной серы из сероводородсодержащих газов путем окисления сероводорода кислородом, диоксидом серы или их смесями при возможном присутствии С 02, СОЯ, СН 4, и паров Н 20 позволяет существенно увеличить производительность по сере и по гидролизу СОЯ за счет применения бифункционального медно-оанадиеоого катализатора. Предлагаемый способ не требует отдельного процесса гидрирования при наличии о смеси СОЯ, тем самым упрощает его. Кроме того, предлагаемый способ позволяет значительно сократить количество активного компонен 1 а катализатора и заменить редкий и дорогостоящий оксид висмута на доступный и дешевый оксид меди,56) Патент США И 4432961, кл, С 01 В 17/52,1984."ООСЩщ о щБ лО с ОС. 0 ас О Х ВЩ ОЪ СО Съ С)1 1с 3 С Мс О О О Б О б) о О Сб Ю СЧ - О 1 О СЧ СО 1:О С" тО1; СО а ф 0 С 1- Р С С С"1 Р 7 к О Отр з ОО ОО ОО ОО С С О О ОО СЧСЧ ч -1О О ОО О ОО ОО О О ОО О ОО ОО О О ОО О ОО Рф (О СС СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ О О С Сбф Г 1 С а а -О О ОО. О ОО ОО ОО ОО М О 3 О 0 й СОМ СЛВО . ОО МС СЧ СЧ Сф С 7 СЧ СЧ СЧ ф Сф сй с 3 СЧ .СЧ О.ОФо1:Е О 11 11 СЧ СЧ О О 1 1 1 11 - - - -О О 1 О ОО ОО ОО ОО СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ1 1- " " -О о афс- т-- е -. а -т-с -са - а - с сСЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ С 4 1СЧ СЧ СЧ СЧ Б о Э Х о Щ о О О о Щ О. О Щ Я Б с Щ Щ Ь О Ф О 2 О1398304 Формула изобретения Составитель Л.ТемироваТехред М,Моргентал Корректор М,Шароши Редактор Е,Полионова Заказ 3244 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Прс изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 СПОСОБ ПОЛУЧГНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ ИЗ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ окислением их кислоро- . дом или диоксидом серы или их смесью при повышенной температуре в присутствии ванадийсодержащего катализатора,нанесенного на носитель. отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и упрощения его при переработке газов, содержащих сероокись углерода, процесс ведут при 250 - 400 С на меднованадиевом катализаторе, содержащем, мас.: оксид меди (И) 1 - 4, пентоксид ванадия 5 - 15, остальное - носитель.