Способ получения элементарной серы

 

Использование: способ применяется в производстве серы, а также для обезвреживания сернистых отходящих газов при коксовании и полукоксовании угля и сланцев металлургических производств Способ получения элементарной серы заключается во взаимодействии сероводорода с диоксидом серы при периодическом изменении направления подачи исходной смеси с температурой 20-200°С При этом процесс осуществляют на катализаторе разделенном на 2 части, при соотношении обьема свободного пространства между частями слоя катализатора к его объему, равном 0,051-М, и при градиенте температур в сечении , перпендикулярном направлению движения газа, не превышающем 15°С Степень конверсии составляет 95-98,4 %.1 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлисти Зеских

РЕСПУБЛИК (s»s С 01 В 17/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4131466/26 (22) 17.10.86 (46) 30,07.92. Бюл. ¹ 28 (71) Институт катализа СО AH CCCP и Государственный институт цветных металлов (72) Ю,Ш.Матрос, А.Н.Загоруйко, И.В,Малахова и О.Г.Еремин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 911852, кл, С 01 В 17/76, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ (57) Использование: способ применяется в производстве серы, а также для обезвреживания сернистых отходящих газов при коксовании и полукоксовании угля и сланцев

Изобретение относится к области химической, нефтехимической, металлургической и других отраслей промышленности и может быть использовано в производстве серы, а также для обезвреживания сернистых отходящих газов при коксовании и полукоксовании угля и сланцев металлургических производств.

Целью изобретения является увеличение срока службы катализатора, Способ осуществляют следующим обра зом.

Каталитический слой разделяют на две части так, чтобы отношение объема свободного пространства — зазора между частями катализатора к объему катализатора, составляло 0.05-1:1,0, между которыми газовую смесь перемешивают. Такое разделение обусловлено тем, что при нестационарном ведении гроцесса эона высоких температур находится посередине слоя ка„„SU „„1751167 А1 металлургических производств. Способ получения элементарной серы заключается во взаимодействии сероводорода с диоксидом серы при периодическом изменении направления подачи исходной смеси с температурой 20-200 С. При этом процесс осуществляют на катализаторе. разделенном на 2 части, при соотношении обьема свободного пространства между частями слоя катализатора к его обьему, равном

0,051 — 1:1, и при градиенте температур в сечении, перпендикулярном направлению движения газа, не и ревышающем 15 С, Степень конверсии составляет 95-98,4 0(,.1 табл. талиэатора и занимает примерно 1/3 часть его. Осуществлять перемешивание наиболее целесообразно в зоне высоких температур. Выход за ее пределы резко снижает эффективность процесса. Для простоты осуществления перемешивания зазор располагают в середине высокотемпературной зоны, Исходную реакционную смесь темпераутрой 20-200 С подают в первую по ходу газа часть катализатора, где проихсодит частичное химическое взаимодействие сероводорода и сернистого ангидрида. Частично прореагировавшая реакционная смесь на выходе из первой части слоя катализатора имеет значительные температурные неоднородности в сечении, колеблется от 170 до 320 С. Такие перепады температуры в сечении возникают по следующим причинам. Возле стенок реактора образуются захоложенные зоны. низкая температура в которых не позволяет идти реакции с замет1751167 ной скоростью. Структурные неоднородности слоя катализатора приводят к тому, что в слое возникают зоны перегревов, проходя через которые смесь разогревается до температуры, выше необходимой, для осуществления реакции, Наличие большого градиента температур в сечении потока реакционной смеси влечет за собой снижение качества работы второй части слоя катализатора около стенок аппарата, что снижает степень превра щения за счет проскока газа без реакции вдоль стенок, Кроме того, во второй части слоя образуются зоньг локального перегрева катализатора, это ускоряет дезактивацию, а в ряде случаев может привести к термодеструкции, спеканию катализатора;

Для увеличения срока службы катализатора и повышения выхода серы между частями катализатора реакционную смесь перемешивают так, чтобы разница температуры в сечении, перпендикулярном направлению фильтрации, не превышала 15О, Пример 1. Состав исходного газа 2

HgS, 1 502, 97 йг. Входная температура

125ОС, Соотношение зазор/катализ. = 0,05, Температура газа на выходе из первой части катализатора 250-320 С, температура на . входе во вторую часть катализатора 280295 С, Время между переключениями 10 мин. Степень превращения 96,2, максимальнаяя по прототипу 94,4, Пример 2. То же, что и в примере 1.

Соотношение зазор(катализ = 1. Градиент температур на входе во вторую часть каталитического слоя не превышает 5О. Степень превращения 98,4 .

Пример 3, То же, что и в примере 1.

Соотношение зазор/катализ. = 0,5. Градиент температур на входе во вторую часть каталитического слоя не превышает 5 . Степень превращения 98.0%.

Пример 4. То же, что и в примере 1, Соотношение зазор/катализ, = 0,02. Гради5 ент температур на входе во вторую часть каталитического слоя 5". Степень превращения 95,5 .

Пример 5. То же, что и в примере 1, Соотношение зазор/катализ. = 1,5. Гради10 ент температур на входе во вторую часть каталитического слоя 15 С,.Степень превращения составляет 96,1%.

Пример 6. То же, что и в примере 1, Соотношение зазор/катализ. = 0,5. Гради15 ент температур на входе во вторую часть каталитического слоя ЗОО. Степень превращения 94,1

Результаты опытов представлены в таблице.

20 Как следует из таблицы, при увеличении температурного градиента выше 15 снижается выход серы и увеличение срока службы катализатора наэначительно. Устранение температурного градиента согласно пред25 лагаемому способу позволяет увеличить срок службы катализатора на 15-20 /.

Формула изобретения

Способ получения элементарной серы путем взаимодействия сероводорода с ди-.

30 оксидом серы на катализаторе при периодическом изменении направления подачи исходной смеси с температурой 20-200ОС, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы катализатора, 35 слой катализатора делят на две части и процесс ведут при соотношении обьема свободного пространства между частями слоя катализатора к объему катализатора, равном 0,05 — 1;1, и при градиенте температур в

40 сечении, перпендикулярном направлению движения газа, не превышающем 15О.