Способ переработки сероводородсодержащих газов с получением элементарной серы и установка для его осуществления
Патенты
| Язык: |
Русский |
| Тип: |
Патент на изобретение |
| Номер (11) |
RU 2827896 C1 |
| Номер заявки (21): |
2024105946 |
| Дата подачи заявки (22): |
7 мар. 2024 г. |
| Дата начала отсчета срока действия патента (24): |
7 мар. 2024 г. |
| Дата публикации патента (44,45,46): |
3 окт. 2024 г. |
| Дата публикации заявки (43): |
|
| Авторы |
Хайрулин С.Р.
,
Голованов А.А.
,
Сальников А.В.
|
| Организации |
| 1 |
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
"Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К.Борескова Сибирского отделения Российской академии наук"
|
|
Изобретение относится к процессам переработки сероводородсодержащих газовых смесей с получением элементарной серы. Изобретение касается установки и способа газофазного каталитического окисления сероводорода кислородом в псевдоожиженном слое. Установка включает эжектор, линию подачи кислородсодержащего газа в нижнюю часть реактора, линию подачи инертного газа в эжектор, реактор прямого окисления сероводорода, в нижней части которого расположена газораспределительная решетка для катализатора, теплообменник, комбинированный блок, включающий соединенные конденсатор и барботер для конденсации и коагуляции серы, серозатвор для отвода серы. Способ осуществляют с использованием сферического катализатора с инертным материалом, для регулирования соотношения O2/H2S в реакторе кислородсодержащий газ подают на эжектор и в нижнюю часть реактора по дополнительной линии или подают на эжектор поток инертного газа, а весь кислородсодержащий газ подают в нижнюю часть реактора по дополнительной линии. Технический результат - поддержание оптимального соотношения кислород/сероводород в реакторе, снижение загрузки катализатора, увеличение удельного выхода произведенной серы, снижение удельной металлоемкости, увеличение экологической надежности и безопасности установки.
1. Установка для переработки сероводородсодержащих газовых смесей с получением элементарной серы, включающая эжектор, линии подачи и выпуска газовых агентов, реактор прямого окисления сероводорода, представляющий из себя цилиндрический аппарат, в нижней части которого расположена газораспределительная решетка для размещения катализатора, теплообменник, расположенный над газораспределительной решеткой, серозатвор для отвода серы, отличающаяся тем, что содержит дополнительную линию подачи кислородсодержащего газа в нижнюю часть реактора, дополнительную линию подачи инертного газа в эжектор, комбинированный блок для конденсации и коагуляции серы, соединенный с реактором линией выпуска, включающий непосредственно соединенные между собой конденсатор и барботер.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вход дополнительной линии подачи кислородсодержащего газа в реактор расположен в нижней его части над газораспределительной решеткой.
3. Способ переработки сероводородсодержащих газовых смесей с получением элементарной серы газофазным каталитическим окислением сероводорода кислородом в псевдоожиженном слое, отличающийся тем, что переработку осуществляют на установке, охарактеризованной в п.1, с использованием сферического катализатора и инертного материала, взятых в объемном соотношении от 1:3 до 2:1, при этом для регулирования
соотношения O2/H2S в реакторе кислородсодержащий газ подают на эжектор и в нижнюю часть реактора по дополнительной линии или подают на эжектор поток инертного газа, а весь кислородсодержащий газ подают в нижнюю часть реактора по дополнительной линии; газовый поток, содержащий пары серы, из реактора поступает в комбинированный блок для конденсации и коагуляции серы для последовательного охлаждения газового потока, содержащего пары серы, и улавливания мелкодисперсных частиц в слое жидкой серы с непрерывным выводом жидкой серы через серозатвор.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве инертного материала используют сферические оксид алюминия или оксид кремния близкого с катализатором насыпного веса и фракционного состава.
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что при резком увеличении содержания сероводорода в подаваемой в реактор газовой смеси кислородсодержащий газ подают и через эжектор, и в нижнюю часть реактора по дополнительной линии.
6. Способ по п.3, отличающийся тем, что при резком снижении содержания сероводорода в подаваемой в реактор газовой смеси на эжектор подают поток инертного газа, а весь кислородсодержащий газ подают в нижнюю часть реактора по дополнительной линии.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве инертного газа используют азот.
FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to processes of processing hydrogen sulphide-containing gas mixtures to obtain elementary sulphur. Invention relates to an apparatus and a method for gas-phase catalytic oxidation of hydrogen sulphide with oxygen in a fluidised bed. Plant includes an ejector, an oxygen-containing gas supply line to the lower part of the reactor, an inert gas supply line to the ejector, a hydrogen sulphide direct
oxidation reactor, in the lower part of which there is a gas distribution grid for the catalyst, heat exchanger, combined unit including connected condenser and bubbler for sulphur condensation and coagulation, sulphur trap for sulphur removal. Method is carried out using a spherical catalyst with an inert material, to control the O2/H2S ratio in the reactor, the oxygen-containing gas is fed to the ejector and into the lower
part of the reactor through an additional line or a stream of inert gas is fed to the ejector, and all oxygen-containing gas is supplied to the lower part of the reactor through an additional line.
EFFECT: maintaining optimum ratio of oxygen/hydrogen sulphide in reactor, reducing catalyst load, increasing specific output of produced sulphur, reducing specific metal consumption, increasing environmental reliability and safety of the plant.