Способ очистки газа, содержащего водяные пары, от сероводорода

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(56) Патент США Не 4311683. кл. В 01 В 53/36. 1981.(57)Изобретение относится к способу удаления сероводорода из газов. Способ очистки осуществляют путем пропускания газов в ПРИСУТСТВИИ КИСПОПОДЭ И пара над КЗТЭЛИТИ ческой хемосорбционной массы. которая содержит инертный пористый материал носителя и каталитически активные сульфиды металлов и/или оксиды металлов для селективного окисления сероводорода до элементарной серы. причем образующаяся сера одновременно отлагается на абсорбционной массе. и регенерации загруженной каталитической абсорбционной массы. Причем регенерацию осуществляют путем продувки слоя хемосорбционной массы при 300 С азотом. Селективность окисления Н 25 в элементарную серу 100.Изобретение относится к процессам очистки газов от сероводорода путем окисления его в элементарную серу в присутствии каталитической хемосорбционной массы.Цель изобретения повышение степени конверсии сероводорода в элементарную серу.П р и м е р 1. цилиндрической реактор диаметром 1.5 см заполняют 10.2 мл каталитической хемосорбцион ной массы, полученной по известному способу. Эта масса содержит т 20 мес/, сульфид железа. нанесенного на мелкодисперсный инертный носитель с размером частиц менее 40 нм. Оксид железа вводят в виде 0.5 ггидроокиси железа. Газовую смесь. содержащую 200 ррт Н 2 2000 рргл кислорода. 2 мас. воды и остальное азот. пропускают над массой при комнатной температуре с объемной скоро стью 5000 ч 4 (850 мп/мин. Содержание Н 25 на вьлходе из реактора менее 1 ррт. Через 2 ч концентрация Н 25 в отходящем газе начинает медленно возрастать. достигая НТО рргп через 3.5 ч.В начале процесса обессеривания со держание кислорода в отходящем газе ы 1000 ррт. Во время этого процесса концентрация кислорода в отходящем газе медленно повышается до м 1400 рргп. Расход кислорода во время процесса обессеривания показывает. что большая часть сероводорода неоосредственно превращается в элементарную серу. Когда концентрация Н 25 в отходящем газе повышается до г 200 ррт. процесс хемосорбции прекращается, Количество кемосорбированного сероводорода. выраженное как молярное отношение Н 25 к железу. Составляет 2.8. что соответствует насыщению т 10 мас зле 0652 (НЮ) 21 (61)3 ментарной серы в расчете на каталитическую адсорбционную массу. После проскока сероводорода хемосорбентрегенерируют, удаляя элементарную серу с Поверхности хемосорбента. Процесс регенерации включает следующие стадии сушку хемосорбента при 100 С азотом испарение элементарной серы при 3 О 0 С продувкой слоя азотом регидратацию хемосорбента при 50 С в потоке газообразного азота. содержащего 2 мвс воды. На стадии регенерации элементарная сера. которая отложилось на поверхности хемосорбента. удаляется из реакционной зоны как элементарная сера. Не обнаружено 502. После регенерации 20 мас. окиси железа в хемосорбенте присутствуют как сульфид железа с размером частиц менее 40 нм.П р и м е р 2. Хемосорбционную массу примера 1 используют для процесса обессоривания. В условиях примера 1 втечение 20 ч на выходе из реактора не обнаружено присутствие сероводорода. Во время циклов селективного окисления и хемосорбции концентрация кислорода в газе около 1000 ррт. что указывает на то. что 50 мас. кислорода идет на конверсию сероводорода в элементарную серу. Во время этого цикла 100 мас. Н 25 превращается в элементарную серу, что соответствует прямой реакции окисления. Спустя 20 ч в отходящем газе появляется сероводород, при проскоке т 200 ррт Н 25 молярное отношение сероводорода к железу составляет 19.5, что соответствует поглощению гч 70 мас. серы. На стадии регенерации по условиям примера 1 в газах. отходящих из реактора. не обнаружено 502. Полное количество сорбированной серы выделяют в виде элементарной серы.П р и м е р З. Обессеривание каталитической адсорбционной массы. получают по способу примера 2.Количество каталитической абсорбционной мвссы и условия обессеривания те же. что и в примере 1. Спустя 2 ч Н 35 определяют в отходящем изреактора газа. Графики концентрации кислорода во время обессеривания сравнимы с теми. которые получены в примере 1, Поглощение серы во время процесса обессеривания составляет приблизительно В мас. что соответствует малярному отношению Н 25 к Ре 2,23. Регенерацию каталитической абсорбционной гиассьл проводят тем же способом. что в примерах 1 и 2, В отходящих из реактора во время регенерации газах 302 не обнаружено. В ходе стадии предсульфьчдирования 30 мас. - окиси железа превращаютсяв сульфьлд железа с размером частиц менее 40 нм.П р и м е р 4 Второй цикл обессеривания абсорбента. Проводят тем же способом. что в примере 2. Спустя 15 ч в отходящем из реактора газа определяют Н 25. В это время концентрация кислорода в отходящем из реактора газе начинает медленно повышаться. Повышение концентрации кислорода соответствует повышению концентрации Н 25. После проскока 200 ррт Н 2 З мопярное отношение Н 25 к Ре составляет 21. что соответствует поглощению 75 мас. элементарной серы в расчете на каталитическую массу. Регенерацию проводят способом. описанным в примерах 1-3. Во время регенерации в отходящих газах 502 не обнаружен.П р и м е р 5. Четвертый цикл обессеривания абсорбента.Количество абсорбента составляет 10.2 мл (5 г. Реакционный газ содержит 2000 рргп Н 23 2000 ррт кислорода, 2 мас. воды и остальное азот. Объемная скорость во время селективного окисления и абсорбции составляет 2500 ч (поток газа 425 мл/мин. За 60 ч в отходящем из реактора газе не было обнаружено Н 25 и расход кислорода в подаваемом газе составляет 50 мас.. что указывает на то. что полное количество Н 25 превращается в элементарную серу в соответствии с указанной реакцией. Спустя 60 ч концентрация Н 2 резко возрастает. Для проскока Н 25 200 ррт молярное отношение Н 25 к Ре составляет 223. что указывает на то. что загрузка серы составляет более 80 мас. 34 Регенерацию проводят как и в примерах 1 ед. Бо время регенерации 502 не было обнаружено.Способ очистки газа. содержащего водяные пары. от сероводорода. включающий его контактирование с каталитической хемосорбционной массой. содержащей не менее 1 06 сульфидов или оксидов металлов. нанесенных на инертный пористый носитель. и последующую регенерацию насыщенной серой массы путем испарения серы с продувкой нагретым газомютличающиися тем что, целью повышения степени конверсии сероводорода в элементарную. серу. контактирование осуществляют при температуре не выше 90 С и используют глассу. содержащую 2030 мас. сульфидов железа или крогиа с размером частиц менее 40 нм, нанесенных на мелкодисперсный носитель, причем перед продувкой насыьценнойт массы через нее пропускают инертный газ при температуре ниже плавления серы.Верстка Казпатент, Исполнитель А.Г.Туртбаева Ответственный за выпуск ЭЗ. Фаизова