Спосіб очистки газу, який містить водяні пари, від сірководню

Изобретение относится к способу удаления сероводорода из газов Способ очистки осуществляют путем пропускания газов в присутствии кислорода и пара над каталитической 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. При чем регенерацию осуществляют путем про дувки слоя хемосорбционной массы при 300°С азотом Селективность окисления H2S 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 хемосорбционной массы, полученной по известному способу Эта масса содержит ~20 мае % сульфид железа нанесенного на мелкодисперсный инертный носитель с размером частиц менее 40 нм Оксид железа вводят в виде 0,5 г гидроокиси железа. Газовую смесь, содержащую 200 ррт H2S, 2000 р р т кислорода 2 мае % воды и остальное азот, пропускают над массой при комнатной температуре с объемной скоро стью 5000 ч" (850 мл/мин) Содержание H2S на выходе из реактора менее 1 ррт Через 2 ч концентрация H2S в отходящем газе начинает медленно возрастать достигая ~70 ррт через 3 5 ч В начале процесса обессеривания содержание кислорода в отходящем газе ~ 1000 р р т Во время этого процесса концентрация кислорода в отходящем газе медленно повышается до ~ 1400 р р т Расход кислорода во время процесса обессеривания показывает что большая часть сероводорода непосредственно превращается в элементарную серу Когда концентрация H2S в отходящем газе повышается до ~ 200 р р т , процесс хемосорбции прекращается Количество хемосорбироваиного сероводорода, выраженное как молярное отношение H2S к железу, составляет 2,8 что соответствует насыщению ~ 10 мае % эле (21)4613150/26 (22)25.11.88 (31) Р 3740439.3 (32)28.11.87 (33) DE (46)23.03.92. Бюл N= 11 (71) Вег Газинститут Н.В. и Компримо Б В (NL) (72) Вильям И.И. Ван дер Валь, Ринко Б Тьепкема и Герард Хейкоп (NL) (53) 66.074.3(088.8) (56) Патент США №4311683, кл В 01 D 53/36, 1981. 1722210 ментарной серы в расчете на каталитическую адсорбционную массу. После проскока сероводорода хемосорбент регенерируют, удаляя элементарную серу с поверхности хемосорбентэ. Процесс реге- 5 нерации включает следующие стадии; сушку х е м о с о р б е н т а п р и 100°С а з о т о м ; испарение элементарной серы при 300°С продувкой слоя азотом; регидратацию хемосорбента при 50°С а потоке газообразно- 10 го азота, содержащего 2 мас.% воды. На стадии регенерации элементарная сера, которая отложилась на поверхности хемосорбента, удаляется из реакционной зоны как элементарная сера. Не обнаружено SCh. По- 15 сле регенерации 20 мас.% окиси железа в хемосорбенте присутствуют как сульфид железа с размером частиц менее 40 нм. П р и м е р 2. Хемосорбциокную массу примера 1 используют для процесса обессеривания. В условиях примера 1 в течение 20 ч на выходе из реактора не обнаружено присутствие сероводорода. Во время циклов селективного окисления i.1 хемосорбцми концентрация кислорода в газе около 1000 ррт, что указывает на то, что 50 мас.% кислорода идет на конверсию сероводорода в злементарную серу. Во время этого цикла 100 мэс.% H2S превращается в элементарную херу, что соответствует прямой реакции окисления. Спустя 20 ч в отходящем газе появляется сероводород, при проскоке ~ 200 ppm H2S молярное отношение сероводорода к железу составляет 19 5, что соответствует поглощению ~ 70 мас.% серы. На стадии регенерации по условиям примера 1 в газах, отходящих из реактора, не обнаружено SO2. Полное количество сорбированной серы выделяют в виде элементарной серы. 20 25 30 35 40 в сульфид железа с размером частиц менее 40 нм. П р и м е р а , Второй цикл обессеривания абсорбента. Проводят тем же способом, что ч примере 2. Спустя 15 ч в отходящем из реактора газа определяют НгЭ. В это время концентрация кислорода в отходящем из реактора газе начинает медленно повышаться. Повышение концентрации кислорода соответствует повышению концентрации H2S. После проскока 200 ppm H2S молярное отношение H2S к Fe 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 SO2 не обнаружен. П р и м е р 5. Четвертый цикл обессериеания абсорбента. Количество абсорбента составляет 10,2 мл (5 г). Реакционный газ содержит 2000 ppm H2S, 2000 р р т 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 H2S и расход кислорода в подаваемом газе составляет 50 мас.%, что указывает на то, что полное количество H2S превращается в элементарную серу в соответствии с указанной реакцией. Спустя 60 ч концентрации H2S резко возрастает. Для проскока H2S 200 ррт молярное отношение H2S к Fe составляет 22,3, что указывает на то, что загрузка серы составляет более 80 мас.%. Регенерацию проводят как и в примерах 1 -4. Во время регенерации SO2 не было обнаружено. Формула изобретения Способ очистки газа, содержащего воП р и м е р З . Обессеривание каталитидяные пары, от сероводорода, включающий ческой адсорбционной массы, получают по его контактирование с каталитической хеспособу примера 2. мосорбционной массой, содержащей не меКоличество каталитической абсорбци- 45 нее 1 об.% сульфидов или о к с и д о в онной массы и условия обессериэания те металлов, нанесенных на инертный пориже. что и в примере 1. Спустя 2 ч НгЗ опрестый носитель и последующую регенераделяют в отходящем из реактора газа. Грацию насыщенной серой массы путем фики концентрации кислорода во время испарения серы с продувкой нагретым гаобессеривания сравнимы с теми, которые 50 зом. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, целью получены в примере 1. Поглощение серы во повышения степени конверсии сероводоровоемя процесса обессеривания составляет да в элементарную серу, контактирование приблизительное мас.%, что соответствует осуществляют при температуре не выше молярному отношению HzS к Fe 2,23 Реге90°С и испопьзуют массу, содержащую 20нерацию каталитическом абсорбционной 55 30 мае % сульфидов железа или хрома с массы проводят тем же способом, что в приразмером частиц менее 40 нм, нанесенных мерах 1 и 2. В отходящих из реактора во на мелкодисперсный носитель, причем певремя регенерации газах SCh не обнаружеред продув