Способ очистки газа от сероводорода и сернистого ангидрида и способ получения катализатора для очистки
Изобретение относится к способам очистки технологических газов от сероводорода и сернистого ангидрида путем их каталитического взаимодействия с образованием серы и может найти применение в нефтеперерабатывающей, газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки за счет увеличения активности катализатора и его удешевления . Поставленная цель достигается путем взаимодействия сероводорода и сернистого ангидрида в присутствии оксидного титансодержащего катализатора при 230-370°С, которое осуществляют в присутствии катализатора , состава, мас.% В1гОз 0,2-0,6; V20s 0,3-4,8; МоОз 0,15-3,0; упрочняющие добавки 5-35; CI 0,05-2,0; TI02 -остальное при времени контакта 1-3,1 с. Способ получения катализатора для очистки газа от сероводорода и сернистого ангидрида из титансодержащего сырья включает подготовку сырья, формовку, сушку, прокалку. В качестве титансодержащего сырья используют продукты термогидролиза хлорсодержащих титановых отходов производства титана, на стадии подготовки сырья осуществляют разбавление его водой при - 1:8, введение одной или нескольких добавок, выбранных из группы, включающей бентонит, диатомит, алюминат кальция, цемент в количестве 5-35% от массы катализатора, перемешивание, отжим на фильтр-прессе, повторное разбавление водой при Т:Ж 1:2 - 1:8, введение В120з в количестве 0,2-2,6% от массы катализатора , перемешивание, сушку в кипящем слое при 55-95°С, увлажнение катализаторной массы до влажности 26-37% и подачу на формовку. При сушке в кипящем слое температуру теплоносителя поддерживают 250-330°С, а температуру отходящего газа после кипящего слоя 110-160°С. Сушку сформованного катализатора осуществляют при 90-140°С в течение 1,5-6 ч с последующей прокалкой при 220-550°С в течение 0,5-3 ч. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл. а ел о ю ю ел
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4730141/26 (22) 27,06.89 (46) 23.05.91. Бюл. ЛЬ 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по подготовке к транспортировке и переработке природного газа (72) Д.А.Абаскулиев, Н.M.Ãóñåéíîâ, В,В.Демин, В.С.Лютиков; В.А.Козлов, А.М.Гусейнов, В.Н,Александров, Л.Х.Батракова и Ф.А.Рзаев (53) 66.074.3(088.8) (56) Патент Франции М 2501532, кл. В 01 J 27/02, 1981, (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА И СЕРНИСТОГО АНГИДРИДА И
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА
ДЛЯ ОЧИСТКИ (57) Изобретение относится к способам очистки технологических газов от сероводорода и сернистого ангидрида путем их каталитического взаимодействия с образованием серы и может найти применение в . нефтеперерабатывающей, газовой, нефтяной и нефтехимической и ромы шлен ности.
Цель изобретения — повышение эффективности процесса очистки эа счет увеличения активности катализатора и его удешевления. Поставленная цель достигается путем взаимодействия сероводорода и сернистого ангидрида в присутствии оксидного титансодержащего катализатора при 230-370 С, Изобретение относится к способам очистки технологических газов от сероводорода и сернистого ангидрида путем их каталитического взаимодействия с образованием серы и может применяться в нефтеЖ, 1650225 Al (я)з В 01 О 53/36, В 01 J 27/02 которое осуществляют в присутствии катализатора, состава, MBc. $ В I/03 0,2 — 0,6; VzOs
0,3-4,8; МоОз 0,15-3,0; упрочняющие до-бавки 5 — 35; CI 0,05-2,0; Т102-остальное при времени контакта 1"- 3,1 с. Способ получения катализатора для очистки газа от сероводорода и сернистого ангидрида иэ титансодержащего сырья включает подготовку сырья, формовку, сушку, прокалку. В качестве титансодержащего сырья используют продукты термогидролиза хлорсодержащих титановых отходов производства титана, на стадии подготовки сырья осуществляют разбавление его водой при
Т:Ж=1:2 — 1:8, введение одной или нескольких добавок, выбранных из группы, включающей бентонит, диатомит, алюминат кальция, цемент в количестве 5 — 35 от массы катализатора, перемешивание, отжим на фильтр — прессе. повторное разбавление водой при Т:Ж = 1:2 — 1:8, введение В1203 в количестве 0,2 — 2, б от массы катализатора, перемешивание, сушку в кипящем слое при 55 — 95 С, увлажнение каталиэаторной массы до влажности 26 — 37 и подачу на формовку, При сушке в кипящем слое температуру теплоносителя поддерживают
250 — 330 С, а температуру отходящего газа после кипящего слоя 110-160 С. Сушку сформованного катализатора осуществляют при 90-140 С в течение 1,5-6 ч с последующей прокал кой при 220-550 С в течение
0,5-3 ч. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл. перерабатывающей, газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности.
Целью изобретения является повышение эффективности процесса очистки эа
1 счет увеличения активности катализатора и его удешевления.
Пример 1. Для очистки газа от Н2$ и
SOz используется катализатор, который получают следующим образом. 5
В емкость с мешалкой загружают титансодержащее сырье, полученное термогидролизом хлорсодержащих титановых отходов производства титана, состава, мас.ф:
Vz061,4; МоОз 0,8; CI2,0; Т1(ОН)445,0; HzO- 10 остальное в количестве 100 г и паровой конденсат, имеющий температуру 60 С,с таким расчетом, чтобы массовое отношение сырья к воде составляло 1:5 (т.е. 500 г). Затем в эту же емкость вводят 1,784 г диатомита и 15
7,136 г бентонита. Полученную массу перемешивают 1 ч и отжимают до влажности
46,487. Затем в зту же емкость вновь заливают паровой конденсат в количестве 500 г (Т:Ж - 1:5). В отдельной емкости готовят 20 раствор нитрата висмута в азотной кислоте (Т:Ж - 1;1), для чего 0,6 r нитрата висмута перемешивают 0,3 ч с 0,6 r азотной кислоты.
Полученный раствор заливают в первую емкость и перемешивают 1 ч при 600С. 25
Образовавшуюся суспензию подают в сушилку с кипящим слоем, где она сушится
sследующих условиях: :температура в кипящем слое — 80 С, температура теплоносителя 300 С, температура отходящего газа 30 после кипящего слоя — 120 С. Полученный в результате сушки порошок увлажняют до
32 влажности, формуют в цилиндрические гранулы, имеющие диаметр 4 мм, длину
5 мм, сушат в ленточной сушилке при 110 С 35 в течение 3 ч и прокаливают при 400 С e . течение 2 ч. В результате получают 46 r катализатора состава, мас.$: МоОэ 1,3;
Ч202 4,7; BizOs 1,08; диатомит 3,86, бентонит 15,51, T)0z — остальное, имеющего 40 удельную поверхность 63 м /г пористость
50,3, насыпной вес 0,74 кг/м .
Полученный катализатор испытывался в проточном реакторе с неподвижным слоем. Объем загрузки катализатора 6 мл, В 45 реактор подавалась смесь состава, об. :
Н2$ " SO2 0,5; Н2О 30; Nz — остальное, температура 2200С. При времени контакта, 0,25; 0,5; 1; 2; 3 с. Выход составил 49; 58;7;
66,3; 68,8; 71,1 $ соответственно. 50
Пример 2. Катализатор, полученный таким же способом, что и в примере 1, загружали в проточный реактор с неподвижным слоем в количестве 6 мл. В реактор
48 ч подавали смесь состава, об.7 HzS 1;
SG2 0,5; Н20 30; Nz — остальное, при темпе- 55 ратуре 220 С и времени контакта 3 с. Затем
26 ч в реактор подавали смесь, об. : Н2$1, S0z 0,5, О2 2; Н20 30; Nz — остальное. После этого 4 ч через катализатор протекала смесь состава, об.)(Н2$1; $02 0,5; НгО 30; Hz — остальное.
По истечении 4 ч был измерен выход серы. При времени контакта 0 25; 0 5; 1; 2; 3 с, выход составил 48,3; 58,5; 66; 68,4; 70,67 соответственно.
Другие примеры осуществления предлагаемых способов сведены в табл.1 и.2.
Формула изобретения
1. Способ очистки газа от сероводорода и сернистого ангидрида, включающий их взаимодействие в присутствии оксидного титансодержащего катализатора при 230370 С, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет увеличения активности катализатора и его удешевления, взаимодействие осуществляют в присутствии катализатора состава, мас. =,ь:
Оксид висмута 0,2-2,6
Оксид ванадия 0,3 — 4,8
Оксид молибдена 0,15-3,0
Упрочняющие добавки 5 — 35
Хлориды 0,05 — 2,0
Оксид титана Остальное и процесс ведут при времени контакта
1 3,1 с.
2. Способ получения катализатора для очистки газа от сероводорода и сернистого ангидрида иэ титансодержащего сырья, включающий подготовку сырья, формовку, сушку и прокалку, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью увеличения активности катализатора и его удешевления, s качестве титансодержащего сырья используют продукты термогидролиза хлорсодержащих титановых отходов производства титана, на стадии подготовки сырья осуществляют его разбавление водой при Т:Ж=1:2-1:8, введение упрочняющих добавок, выбранных из группы, включающей бентонит, диатомит, алюминат кальция, цемент или их смеси в количестве
5-35% от массы катализатора, после чего проводят перемешивание, отжим на фильтр-прессе, повторное разбавление водой при Т:Ж=1:2-1:8, введение оксида висмута в количестве 0,2-2,6 мас,)(, перемешивание, сушку в кипящем слое при 55950С, увлажнение катализаторной массы до
26 — 37 и подачу ее на формовку.
3. Способ по п,2, отл и ч а ю щи йс я тем, что при сушке в кипящем слое температуру теплоносителя поддерживают равной
250-330 С, а температуру отходящего газа после кипящего слоя равной 110-160 С, 4. Способ по пп.2 и 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что сушку катализатора после формовки ведут при 90-140 С в течение 1,5-6 ч с последующей прокалкой при 220550 С в течение 0,5-3 ч.
1650225
I 0 1 Д
ОО т е!, Д с а
Д
Е jl т !
1 ю е т
1 Z
1 ф
Е 1 ф
1 т а
Z 1 O
)D юФ al
1 Ю О
I 4l
1 I
oLi
О Дд еч
Л ОДОО
D D о о о л
Фч
43
О
С3 сч
Cl о
ОЪ о
О
ОЪ
Cl
Cl
Cl
4 4 о о о о
D CI
ФЧ ФЧ
С3 сю
Cl
Cl
О
С3
ФЧ
o o о о о
ФЧ ФЧ
О
С3
О
ФЧ
О
Cl
СО о
Cl
С!
ФЧ о о о
ФЧ
О
О
С3
ФЧ
О
О
ФЧ
° Ч
О о
О
44 л
ОЪ
О\ О\
IA IA
° О lO
СО !
ФЪ сО .
03 О
О Со
ЪО IA е
IA аА
° О 03
О 4Ч
IA a
Cl
Ч3 сО м иъ
13 е сО
ФЧ сО се сО сО
t4
4 ФС
ЪО
О\
М\
1 ik
IA
Сю о
ФЧ D е о м
ct Фч н
° I I
Z I Ll
Д ° и
3!Iо
IA
СФ
D D се а а м
o o а an
М ФЪ о о а м Фч
О
ФЧ
Cl
IA
IA о о
In In с! «ъ о
IA
Ф Ъ
Cl аА
13
Ц \ м
О
IA
Ф \
Cl
IA м о й
s д. и
4 Ъ
Ф \
Ф с
М м03 о с
ФЧ ФЧ
О
ФЧ
Сю
ФЧ
Cl
44Ъ
Cl
t4 о о
c4 CV о о
ФЧ CO О
ФЧ
Сю
Фч чч
o o
Cl
СО
Cl
ФЧ о, lo Ф м м м
О
Ф" \ м
Ф Ъ
О O D м m m
О О
° Ъ Ф Ъ с м
Cl м
1
1
1 Д ! и ю и
z
1 ф
1 O.
1 !
Ф
О л о о
m, м
О О м «ъ
Cl
° Î о о м м о м
С3 м
С3 л
Cl
4 \
o o м о
Cl м
Cl
О о л о о о ас ОЪ
Фч Фч м
О о î О
ОЪ Ц О Ъ О\ о о
ОЪ ОЪ
«4 tt
С3 м м
О а сч о
ОЪ
ФЧ
С3
Т
ФЧ
О
Оъ г4
Cl
ОЪ
«! о! о
co I co
D O
0О ФО о о о
ФО OO CO
ФО а
Cl
С3
Cl а
Cl
О сО о
Сю .!
I с
1 ! е
1 ф
«
1 lc
1 Е
1 I
1 IO ю ы
° О 1О
° Ъ IO
03 !
4« юч сО
03
Ф Ъ л
ОЪ
«Ъ \O
Л ОЪ
«\ о
° О
Cl 0O м м л л со
ФЪ л
03
Ф Ъ л сО
ITa
О со
Ф Ъ
| л
Ф
«Фо О
334 а аю8 те
ca- By!
С «4
41
44
С!
ФЧ tt
ФЧ
ФЧ
ФЧ о л
ФЧ
ФЧ
«4
Фч
Фч
1 00
j aI ! 1»
I Д
1
13,С3
Cl о
С3
IA
z ю. т а н
«1 л
° «Ъ
d ф ф О а м а
ФЧ ° Ъ н е
IA
44
«
cl c
z т а
Фч а н «ъ
IA н
ФЧ
IA юЧ
ФIA
Ф
I аА
4 4
« о
IA о
° .«ФЧ
3т i
О О т ис н
О ю. ю! ф
Ф
3 е тт е д ю. е с
h3 е ф тт О
lI е н и
) Ф О 1 V
I 0C ° 3O е! 1s н
Z 1 о! ею е ю и
ФО.ФН а an an
I ! 2Д ю ол
1 и C
Ос RZO с Фч!
1 Г
Я тою
I !
И «Е 43 O«t
I От Е т О та!!11!«
1 !
Оси
1 I !
Ф + I
Ф
1 4
1 IO 1
1 — — — 4
СО CO CO CO
Ф С CO «Ъ ФФС
Л Лсо О
БИ адт ад
Фее 1У й2
33 33 33
1 ! !
1
1
1
1 !
I
1 !
1
1 ! !
Ф
1
I
1
I !
I
I
l !
I
Ф
1
1
I
I
} ! !
Ф ! ! !
1
1 1
1
1
Ф
1 !
1
1
1
1 !
I
I
Ф
I
1 !
1
1650225
Таблица 2
Состав катализатора, мас.3
Номер и/и
Температура, dc
Время контакта, с
Степень очистки, Bi> Gf V> Gg MoG@ Упрочняющие добавки
Cl Ti0f
02 03 015
65,6
0,05 ост. 220 1 алюминат кальция 0,5
4,8 3,0
0,2 .0,1
5,0 3,2 цемент 35,0 диатомит 4,0 бентонит 36,0
3,0 1,5 алюминат кальция 20,0
6 1,2
7 1,2
8 " 1,2
0,8 64,5
3,1 71,2
3,3 71,2
«11
1,0
1,0
1,0 бентонит .20,0 цемент 20,0
3,0 15
3,0 1,5
3,0 1 5 алюминат кальция 25,0
1,0. 62,2
« I I
l 0
3,0 1,5 алюминат кальция 25,0
1,0 63,0
1,0
5,0 1,5 алюминат кальция 25,0
1,0 61,9
l 0
3,0 3,2 алюминат кальция 25,0
1,0 59,1
«11»
3,0 1,5 алюминат кальция 25,0
Прототип
85,0 220 1,0 64,0
85,0 220 3,0 68,0
СаЯО 15,0
СаБО 15 0
l4 снижение производительности при неизменной степени очистки
Составитель Е. Корниенко
Редактор О. Стенина Техред М.Моргентал Корректор Q. Ципле
Заказ 1971, Тираж 452 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
2 2,6..
3 0,1
4 2 7
5 1,2
9 2,6
10 1,2
11 1,2
12 1,2
2 0
0,03
« I I» t,0
1!»
«11»
«tI
65,9
61,7
56,4 . 66,2
