Способ конверсии -содержащих газов

20 Пель изобретения - упрощение процесса за счет исключения реверсирования направления движения газа. 55Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему предварительный нагрев слоя каталиэаИзобретение относится к способамполучения серы или серной кислоты из отходящих сернистых газов путем их каталитической конверсии.Известен способ каталитического восстановления сернистого газа природным газом, заключающийся в том, что БО -содержащий гаэ пропускают2через первый регенерационный теплообменник, где он нагревается от 450 10 до 1300 С, после чего поступает в ка. талитический реактор, где восстанавливается природным газом с образованием элементарной серы. Далее горячая реакционная смесь проходит через 15 второй насадочный регенерациднный теппообменник, нагревая его. Когдатемпература насадки в первом теплообменнике понижается до 450 С, а во втором повысится до 1300 С, газовая смесь при помощи задвижек и кранов ренерсируется для подачи в обратном направлении, в результате чего второй теплообменник становится первым по ходу газа, а первый- вторым,1 .Недостатком способа являются наличие громоздких аппаратов и необходимость реверсировать направление движения газа, что приводит к ныбро-. су н продукты реакции большихобьемон неконнертированного газа, находящегося в трубопроводах, теплообменниках.Наиболее близким к предлагаемому является способ каталитического.окисления БО 2-содержащих газов, заключающийся в том, что через предварительно нагретый до температуры реакции катализатор пропускают исходную смесь с температурой 20-200 С. При достижении температуры на выходе из слоя40о420 С .меняют направление подачи реакционной массы на противоположное 1,.Недостаток известного способа заключается также в необходимости ре 45 нерсировать направление движения газа, т.е. в наличии сложной системы задвижек и кранов, работающих при высокой температуре в коррозионно агрес" сивной среде. Причем при реверсировании часть потока газа возвращается в50 цикл. тора, пропускание исходной БО 2-содержащей газовой смеси через нагретыйдо температуры реакции слой катализатора, процесс осуществляют при периодическом нагреве катализатора, приэтом нагрев возобновляют при достижении температуры катализатора на выходе газов, равной температуре реакции,П р и м е р 1, Конверсия сернистых газов природным газом с получе"нием элементарной. серы и сероводорода.В трубчатый каталитический реакторФ 44 мм загружают 0,7 л у-А 1 О марки ААракцией 4 мм, Реактор с катализатором разогревают н печи до 350 Спосле чего подают газовую смесь следующего состава, об.7: ЯО 2- 1 О; О;Н 2 остальное, в количестве 600 л/ч,и природный газ нз расчета 0,5 молна 1 мол 02 и 06 мол на 1 мол БО 2.Далее включают печь для разогреваверхнего слоя катализатора (около 5 см но высоте, время разогрева 4,5 мин, Т 750 - 900 С), после чего обогрев отключают и зова реакции (горячая эона) начинает перемещаться книзу реактора по мере остывания верхних слоев, Температура в зоне реакции составляет 830-860 С. Горячая зона реактора достигает нижних слоев катализатора эа 80-90 мин. Через 80 мин после начала опыта снова включают печь для разогрева. верхнего слоя катализатора.Газовый анализ осуществляют на хроматограАе, отбирая пробы газа на входе и периодически на выходе реактора.Результаты расчета состава смеси приведены в таблице 1.П р и м е р 2. Конверсия СОБ " СБ 2 -газон водяным паром с получением сероводорода.Процесс имеет важное значение как одна из каталитических стадий высокотемпературного (1100-1300 С) восстановления металлургических сернистых газон природным газом. На этой стадии СОЯ и СБ конверсируются водяным паром, присутствующим в газе, доН Б и СО 2, а Н 2 и СО взаимодействуют с Б 2 и частично с ЯОу .Пустотелый кварцевый реактор Ф 48 мм и длиной 800 мм помещают в горизонтально стоящую электропечьСУОЛ - 0,4 2,5/15-И 1-У 4.2, разогреваемую до 1250 С.,64 85 мин от начала опыта(5 минот начайа 1-го дополнительногоагрева) 0,44 87,67 сл. 0,30 8 2,0,11 1,02 90,н 3 1157013 4В реактор подают газовую смесь зона высотой 4-6 см перемещается вующего состава об: ЯО 16глубину слоя катализатора, нагреваяО 5 СН 12 Ю остальное с расхо- последние по ходу газа слои катали 2 ф + ф гФдом 180 л/ч, затора через 34-38 мин, ПериодичесПосле стаби 1 изации состава реак ки 4 ерез каждые 30 мин включают национных газов, периодически проверя мин дополнительный обогрев верхнеемого на хроматографе, парогазовую го слоя катализатора, после чего ре 1 11смесь через изолированный штуцер акция вновь зажигается в верхнемподают н каталитический трубчатый слое.реактор Ф 44 мм с длиной каталитичес На выходе реактора отбирают пробыкой зоны около 400 мм, заполненный с газа для хроматографического аналиселективным алюмохромовым катализато- эа, с помощью которого определяют полром (А 1 0+5% СОз) в количестве ный состав газовой смеси за исключе 600 смф фракцией 4 мм. нием паров НО и ЯоРеактор разогревают до 300 С, температуру в слое замеряют скользящеичРез льтаты п иведены в таблице 2,Как следует из приведенных данных,термопарой,, Лополнительной злектрообмоткой состав газа на выходе реактора пракразогр юева т верхний слой катализато- тически постояне ( р дт янен (в пределах случайамет ов . СОЯ и СБра до 450 С (время разогрева 3 мин, 2 б ных колебаний параметров) . ивысота раэогреваемого слоя 4-5 ем), конвертируются водяным паром до Н Б.после чего обогрев отключают и перио- еством предлагаемого спосодически ат ирают про ы газа длб пробы газа для хро- ба является техническая простота,отсутствие реверсирующих задвижекВ зоне реакции развивается темпе- д и кранов, исключение проскока некон.ратура порядка 480-510 С, горячая вертированных газов в продукты,Таблица 1Восстановление ЯО йриродным газом с периодически возобновляемымподогревом слоя катализатора,29 8,4 О,О 3 2 Таблнверсия СОЯ, СЯ, Н, СО - газов с периодически возобновляемымподогревом слоя катапизатора омент отб пробСодержание компонент СО СО, Н Я СОЯ 80 ин от начала 3,18 21 2,10 9,44 1, 18 0,41 1,6 а 5 м начал 3 78,04 1,95 1 2 1, 14 6 1 пыт На выходе каталитического реакт ми т начала 0 5 5 опыта 5 мин от начала 0,92 93,5 пы 28 ми опыта от начала Я 13 э 157 в 95 ОфЗ О 04 1 03 88 0,44 162 мин от начала опыта(2 мин от начала 2-го допол- нительного На входе каталитического реактора 46 77,14 0,30 12,35 8,61 0,14 41 76,98 0,30 12,64 8,60 0,12 Степень превращения СО+2 С 83т иач н послолниэогре 32 77,33 О,5 843 018 т начала 0,25 12,86 8,25 0,07 0,06 0,9291 0 опыта т начала мин пос го дополго разо,26 11 у 54 8,38 1 7801 0,95 т начала0,4 91 89,5 0фил н н илиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная. 65 мин опыта ( ле втор нительн гревМ Тираж 462 Подписносударственного комитета СССРам изобретений и открытий .ква, Ж, Раувская наб., д. 4/5 . Степень превращения О СО+2 СЗ,