Способ получения элементарной серы

 

Изобретение относится к способам переработки кислых Н25-содержащих газов, в частности к способам получения элементарной серы на установках Клауса. Целью изобретения является повышение выхода серы и уменьшение выбросов сер ,истых соединений в атмосферу. Процесс ведут с последовательным (периодическим) изменением очередности работы каждой каталитической ступени по ходу газа так, что первая ступень становится второй, вторая - третьей, а третья - первой. Кроме того, изменяют температурный режим второй ступени - устанавливают на 50-80 К ниже первой, что обеспечивает работу асех каталитических ступеней в условиях, близких к оптимальным . Способ обеспечивает 99,58%-ную степень конверсии H2S в S 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

{19) {11) {s1)s С 01 В 17/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 44 53435/26 (22) 01.07.88 (46) 15.11.91. Бюл. М 42 (72) Т.В,Онопко, B.È.Ëàýàðåâ, А.Е.Рипп, Н.B Êaëèíèíà, P.Ë.Шкляр, Д.Н.Мотыль, В.И.Настека и Б.П.Бородин (53) 661.212 (088.8) (56) Патент США М 4482532, кл. С 01 В 17/04, 1984, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ (57) Извбретение относится к способам переработки кислых HzS-содержащих газов, а частности к способам получения элементарИзобретение относится к переработке кислых Н23-содержащих газов, в частности к способам получения элементарной серы на установках Клауса.

Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта за счет повышения степени конверсии сероводорода в серу.

Пример. Способ осуществляют на установке, включающей одну термическую и три каталитические ступени, по схеме, представленной на чертеже, Установка содержит реактор-генератор 1, совмещенный с котлом-утилизатором, подогреватель 2, каталитический реактор 3, конденсатор 4 серы, подогреватель 5, каталитический реактор 6, конденсатор 7 серы, каталитический реактор 8, конденсатор 9 серы, сероуловитель 10, печь 11 дожига, клапаны

12-29. ной серы на установках Клауса. Целью изобретения является повышение выхода серы и уменьшение выбросов сер. истых соединений а атмосферу. Процесс ведут с последовательным (периодическим) изменением очередности работы каждой каталитической ступени по ходу газа так, что первая ступень становится второй, вторая — третьей, а третья — первой, Кроме того, изменяют температурный режим второй ступени — устанавливают на 50-80 К ниже первой, что обеспечивает работу всех каталитических ступеней а условиях, близких к оптимальным. Способ обеспечивает 99,587. -ную степень конверсии HzS a S. 1 ил, B процессе могут быть использованы катализаторы на основе активной окиси .. алюминия или двуокиси титана.

Кислый Н23-содержащий газ сжигают в топке реактора-генератор:. 1, совмещеннога с котлом-утилизатором. В топке при 900- 0

1400 С происходит реакция неполного 0 горения Н2Я с образованием элементарной в серы и диоксида серы. В котле-утилизаторе технологический газ охлаждают до 170300 С с конденсацией образовавшейся серы. после чего с соотношением объемных концентраций Н23 и SQz = 2:1 направляют в подогреватель 2, где нагревают до 220270 С. Нагретый гаэ через клапан 12 поступает а каталитический реактор 3, где происходит образование элементарной серы при взаимодействии Н2$ и SOz по реакции

2HzS+ SOz 3S+ 2Н20+ Q, (1) и через клапан 13 направляется в конденсатор 4 серы, где газ охлаждается, например, кипящей водой, а образовавшаяся сера конденсируется. Далее гаэ нагревается в подогревателс 5 до 190 — 250 С и через клапан 14 поступает в каталитический реактор 6, а оттуда через клапан 15 в конденсатор 7. Ох- 5 лажденный до 130-160 С газ через клапан

16 поступает в реактор 8 и через клапан 17 в конденсатор 9. Затем газ проходит через сероуловитель 10 для удаления капельной серы и направляется в печь 11 дожига для 10 окисления всех сернистых соединений до

S0z.

Реактор 8 работает при температуре ниже точки росы серы, и вся образовавшаяся по реакции (1) сера накапливается в слое 15 катализатора, При достижении определенной величины сероемкости, которая определяется свойствами используемого катализатора и составляет 10-60 вес. $, переключают клапаны (открыты клапаны 18- 20

23), и технологический газ после топки подогревателя 2 проходит каталитические реакторы в последовательности 8, 3, 6. При достижении заданной сероемкости в слое реактора 6 открывают клапаны 24 — 29 (ос- 25 тальные закрыты), и газ прохоцит каталитические реакторы в последовательности 6, 8, 3. Затем процесс повторяется,Прадолжи1тельность процесса между переключением клапанов зависит от концентрации серово- 30 дорода в перерабатываемом газе, обьемной скорости газа через каталитический слой и применяемого катализатора.

В случае переработки газа с содержанием Н28 80 об. < и объемной скорости 500 ч 35 с использованием катализатора на основе активной окиси алюминия продолжительность цикла между переклвчением клапанов составляет 24 ч. Степень превращения

40 исходного сероводорода в элементарную серу при этом достигает 99,58%, Предлагаемый способ позволяет повысить степень конверсии сероводорода на

0,47 по сравнению с известным способом.

Кроме того, в предлагаемом способе каждый из трех каталитических реакторов периодически работает как первый по ходу газа и контактирует с газовым потоком, содержащим восстановитель (HzS) при высокой температуре, что приводит к разрушению сульфатов, отравляющих катализатор, и поддерживает активнс ть катализатора на стабильном уровне, т.е. увеличивает срок службы катализатора, Формула изобретения

Способ получения элементарной серы иэ серосодержащих газов методом Клауса, включающий термическую и три каталитические ступени с изменением очередности работы каталитических ступеней по ходу газа и с промежуточным отделением образующейся серы конденсацией, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью увеличения выхода серы, за счет повышения степени конверсии сероводорода в серу, на третьей по ходу газа ступени постоянно поддерживают температуру ниже точки росы паров серы, а изменение очередности работы каталитических ступеней осущест ляат при достижении заданной сероемкости катализатора на третьей ступени таким образом, что первую ступень переключают на место второй, вторую на место третьей, а третью — на место первой, причем при каждом переключении последнего реактора на место первого по ходу газа одновременно меняют направление потока газа в этом. реакторе на противоположное.

1691294

Ъ ь и

Составитель Л.Темирова

Редактор М.Циткина Техред М.Моргентал Корректор .Т.Ã1àëèé

Заказ 3902 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101