Катализатор для получения серы

(23) П риорнтет па делан изобретений и открытийЗаявител Азербайджанский институт нефти и хим им, И,Азизбекова) (АТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЬ Изоб заторамносится к ка чения элемен ие алиарнойжащихет оеры путем азов кисл кисления с де мо воздуха на пред ленност одорода одо ени йти при ятиях я очис мическои газов о промы Известен катализатор для получени серы газоФазным окислением сероводорода, представляющий собой двуокись титана анатазной Формы, который позволяет осуществить процесс при отно сительно высоких объемных скоростях (до 10000 ч-") и концентрациях сероводорода в газе (до 3) с достаточно высокими степенями превращения сероводорода77-100; ) 1 Д.Недостаток катализатора - сравнительно невысокая объемная скорость проведения процесса и снижение селективности при повышенных содержаниях кислорода,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемму эФФекту является катализатор дляполучения серы, содержащий оксиджелеза (Я ) . В отличие от двуокиси 5титана оксид железа позволяет увеличить объемную скорость до 15000 чпри тех же концентрациях сероводорода. Другим достоинством его являто ется способность проводить процессполучения серы без строгого регламентирования содержания кислорода вреакционной смеси и увеличения егоколичества в 2-12 раз против .сте хиометрического 2.Недостатки катализатора - низкая механическая прочность, составляющая 5-10 вес.4 остаток при испытании на истирание ), относительно 20 низкая активность - степень превращения сероводорода в серу на известном катализаторе при 27 С составляет 895, при 300 С - 62,3 Ф.3 96ЦельЮ изобретения является по вышение активности и механическойпрочности катализатора.Цель достигается тем, что катализатор для получения серы, содержащий оксид железа (11), дополнительно содержит алюмосиликатныйФаянсовый носитель состава, вес.:оксид алюминия 22,4-24,0; оксид магния 0,59-0,62; оксид кальция 0,660731 оксид калия 0,3 -0,40; оксиднатрия 0,23-0,25; оксид кремния -остальное, при следующем соотношении компонентов, вес.4: оксид железаО) 11,1-23,5Состав готового носителя приведен. в табл. 1; в табл.2 дана характеристика носителя,Предлагаемый катализатор по сравнению с известным обладает повышенной активностью и механической прочностью. Так, степень превращения сероводорода в серу в присутствии, ка 1 талйзатора при 275 С составляет 98;,а при 300"С - 94,0/, при этом, предлагаемый катализатор в 10-18 разпрочнее известного (остаток при испытании на истирание составляет 9095 вес.о:).Катализатор готовят путем пропитывания носителя водным раствором азотнокислого железа, выпаривания, сушкии прокаливания.Механическую прочность на истирание определяют в струйной мельнице -эрлиФте.П р и м е р 1. Катализатор состава, весА: оксид.железа 11,1; носитель - остальное, Для приготовления носителя фн) используют смесьпорошка тонкого помола (остаток насите 0,06 мм 3-53) состава, вес.Ф:каолин 34/2; глина 31,6; кварцевыйпесок 34,2.К приготовленной смесидобавляют воду и тщательно перемешивают до пастообразного состояния.Полученную пастуФормуют в цилиндрики диаметром 2,5 мм и высотой 3 мм,которые сушат при 120 С в течение14 ч, после чего обжигают на воздухе30 ч при 1200 С.7551 аДля приготовления катализаторарастворяют 9,1 г азотнокислого железа в 7,6 мл дистиллированной воды.12 г носителя обрабатывают 16,7 млю образовавшегося раствора и оставляют на 24 ч. Затем оставшийся растворвыпаривают на водяной бане принепрерывном перемешивании, после чегокатализатор сушат при 120 С и прокаО ливают при 650 С в течение 4 ч,оП р и м е р 2, Катализатор состава, весД: оксиджелеза 16,0; носитель .- остальное. Для приготовлениякатализатора используют носитель,1 З описанный в примере 1, Далее растворяют 13,6 г азотнокислого железа в11,5 мл дистиллированной воды, 10,5 гносителя обрабатывают 25 мл образовавшегося раствора и оставляют на26 24 ч. Затем оставшийся раствор выпаривают на водяной бане при непрерывном перемешивании,после чего катализатор сушат при 120 С и прокаливают при 650 С в течение 4 ч.25 П р и м е р 3 Катализатор сос-тава, вес,3: оксид железа 32,Я; носитель - остальное. Для приготовлениякатализатора используют носитель,описанный в примере 1. Далее раствозв ряют 12,6 г,азотнокислого железа в20,7 мл дистиллированной воды, 7,5 гносителя обрабатывают 33,3 мл образовавшегося раствора и оставляют на24 ч. Затем оставшийся раствор вы =паривают на водяной бане при непрерывном перемешивании, после чего катализатор сушат при 120 С и прокаливают при 650 С в течение 4 ч,оИсследование активности синтезированных катализаторов проводят напроточной лабораторной установкенепрерывного действия с автоматизированной подачей газовой смеси при275-300 С, объемных скоростях 600045 15000 чи отношениях 0 Н 5 1-6.Результаты исследований сведеныв табл.3.Результаты испытания механическойпрочности предлагаемого и известного катализаторов приведеныв табл.1967551 бТаблица 1 Компоненты Содержание компонентов, вес.Ф максимальное минималь- среднееное Оксид кремния 74 25,1 22,2 24 0,62 0,59 0,66 0,40 0,32 0,25 0,24 0,23 Таблица 2 Значение Показатели максимальное минимальное. среднее Удельная поверхность,м/г 2,0 1,75 1,5 Средний диаметрпор, А 3000. 2750 2500 Насыпная масса,г/см 1,05 1,03 Пористость, Ф Таблица 3 Катализатор ИеханичесКонцентрация, об.1 Обьемная Температура опыта С Пример Селе- ктивСтепеньпревра"щенияв серу,- кая прочность, Оксидаелеза Носискорость,ч" ность,тель на истирание остаток),300 600 3 9 99,3 982 98,9 13.5 99,3313,5 98,898,0 98,7 97,1 98,3 6000 3 9000 .3 300 Оксид алюминияОксид железаОксид кальцияОксид калияОксид натрия 1 1 т 1 Оставь" 90-95 ноеПродолжение табл.3, Р Катализатор Концентрация, об,ь С уммарнаяконверсиясеророда,Объемнаяскорость,темпе"рату"та,ф С Неканическая прочностьна истирание 1 оста"ток),Селе- ктивность,Ф Степеньпревран 1 енияв серу,Носитель. Оксидяелеза 0 да 5 15000 3 111 1 - 90-95 2 16,0 -"- 90-95 9 97,8 96,0 98,2 300 18 977 970 99)3 15000 3 15000 3 275 23 в 5 -н-95 275 9 98,6 95,9 97 2 Табл и ца Остаток после испытанияна истирание, вес,Ф Катализатор 90-95 Предлагаемый 5-10 Известный Формула изобретения Составитель В,ТепляковаРедактор Н,Гунько Техред А, Бабинец Корректор С.йекмар Заказ 795 1/111 Тираж 583 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 11/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Катализатор для получения серы, содержащий оксид железа ( И ), о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения активности и механической прочности катализатора, он дополнительно содержит алюмосили,катный Фаянсовый носитель состава, вес,4: оксид алюминия 22,2-211; оксид магния 0,59-0,62; оксид кальция 0,66-0,73; оксид калия 0,3-0,ЙО; оксид натрия 0,23-0,25; оксид кремния - остальное, при следующем соотношении компонентов вес.ь: оксиджелеза ( й ) 11, 1-23, 5; носител ь -остальное.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 700972, кл. В 01,3 21/06, 1978.402, Авторское свидетельство СССРИ 871813, кл. В 01,3 23/7 Й, 1979