Способ очистки газов, содержащих сероводород и диоксид серы, с получением элементарной серы

 

Изобретение относится к способам очистки серусодержащих газов и позволяет повысить степень очистки. Способ заключается в том, что газы, содержащие H<SB POS="POST">2</SB>S и SO<SB POS="POST">2</SB>, подвергают противоточной промывке органическим растворителем при 60-120°С с подачей абсорбента в верхнюю часть колонны. Далее из насыщенного абсорбента после выдержки в кубе колонны в течение 3-15 мин при косвенном охлаждении до 20-50°С выделяют образовавшуюся серу, а регенерированный абсорбент после предварительного нагревания рециркулируют на стадию абсорбции. Если исходный газ содержит сероокись углерода, то перед абсорбцией газ подвергают гидролизу. В качестве абсорбента используют толуол или полиэтиленгликоль. Возможно также использование алкоголей, кетонов, диметилформамида, гликолей ароматических углеводородов, бутиролактона. Абсорбцию можно проводить в присутствии катализатора, например N - метил - пирролидона, тонкодисперсного активированного угля или оксида алголития. Степень очистки составляет 99,9%. 5 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А3

-:"@)1Ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н IlATEHTY Фи> I j ji) g О.f,.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3655349/23-26 (22) 25.10.83 (31) Р32 39 603.1 (32) 26.10.82 (33) DE (46) 15.12.89. Бюл. Г 46 (71) Линде ЯГ (DE) (72) Михаэль Хайзель и Герхард Ранке

° °

ЭЕ)

53) 661.217(088.8) (56) ЦНИИЦветмет экономики и информации. Получение серы и отходящих газов жидкофазными способами: Обзорная информация. М,, 1979, с. 47-49. (5№) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ, СОДЕРЖАЩИХ СЕРОВОДОРОД И ДИПКСИД СЕРЫ, С ПОЛУЧЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТАРНРР СЕРЫ (57) Изобретение относится к способам очистки серусодержащих газов и позволяет повысить степень очистки.

Способ заключается в том, что газы, содержащие Н S и SO, подвергают проИзобретение относится к технологии очистки промышленных серусолержащих газов, в частности к способу очистки газов, содержащих сероводород и диоксид серы, Целью изобретения является повышение степени очистки.

Способ заключается в том, что при очистке газов, содержащих сероводород и диоксид серы, с получением элементарной серы, включающей противоточную абсорбцию их органическим pac" л) 4 С 01 B 17/04, В 01 D 53/14

2 тивоточной промывке органическим растворителем при 60-120 С с подачей абсорбента в верхнюю часть колонны, Далее из насыщенного абсорбента после выдержки в кубе колонны в течение

3-15 мин при косвенном охлаждении до

20-50 С выделяют образовавшуюся серу, а регенерированный абсорбент после предварительного нагревания рециркулируют на стадию абсорбции. Если исходный газ содержит сероокись углерода, то перед абсорбцией газ подвергают гидролизу. В качестве абсорбента используют толуол или полиэтиленгликоль. Возможно также использование алкоголей, кетонов, диметилформамида, гликолей ароматических углеводородов, бутиролактона. Абсорбцию можно проводить в присутствии катализатора, например N-метил-пирролидона, тонкодисперсного активированного угля или оксида алголития, Степень очистки составляет 99,9, 5 3 ° и. ф-лы, 1 ил. творителем при 60-120 С с подачей абсорбента в верхнюю часть колонны, выделение серы из насыщенного абсорбента при косвенном охлаждении до

20-50 C и рециркуляцию предварительно нагретого регенерированного абсорбента на стадию абсорбции, перед выделением серы абсорбент выдерживают в кубе колонны в течение 3-15 мин, Если исходный газ содержит сероокись углерода, то перед абсорбцией его подвергают гидролизу.

1530091

Часть насыщенного абсорбента в количестве 10-50 об.Ф можно выводить из системы на удаление из него накопившейся в нем воды.

Абсорбент можно дополнительно подать в среднюю часть колонны.

Целесообразно испольэовать в качестве абсорбента толуол или эфир полиэтиленгликоля. Возможно также использование алкоголей, кетонов, диметилформамида, гликолей ароматических углеводородов, бутиролактона.

Рбсорбцию можно проводить в присутствии катализатора, например, 15

N-метил-пирролидон, тонкодисперсные активированный уголь или оксид алюминия (глинозем).

Способ можно осуществлять в установке, схема которой представлена на чертеже.

Установка работает следующим образом.

По трубопроводу 1 в колонну 2 подают газ, содержащий сероводород и диоксид серы, например, отходящий газ способа Клауса. В колонне " осуществляют противоточную абсорбцию газа подаваемым по трубопроводу 3 органическим абсорбентом, например толуол или эфир полиэтиленгликоля, при

60-120 С. Перед подачей на абсорбцию абсорбент можно охлаждать при помощи охладителя 4. Подаваемый на противоточную абсорбцию абсорбент имеет температуру не более 40 С. Очищенный газ З> отводят по трубопроводу 5. Насыщенный серными соединениями абсорбент выдерживают в кубе колонны 3-15 мин, после чего при помощи насоса 6 абсорбент отводят по трубопроводу 7 на вы- 4 деление из него элементарной серы в попеременно работающих теплообменниках 8, 9, где абсорбент охлаждается до 20-50 С, Когда один теплообменник забит твердой элементарной серой, при помощи насоса 10 абсорбент подают по трубопроводу 11 в другой теплообменник. Ратем из забитого теплообменника сера в жидком состоянии отводится по трубопроводу 12 или 13 после предварительного косвенного обогрева соответствующего теплообменника, например, паром низкого давления. 10-50 об,3 абсорбента можно отводить по трубопроволу 14 в колонну

15, в которой накопившуюся в нем во" ду удаляют перегонкой ° Из верхней части колонны 15 по трубопроводу 16 отводят водяной пар, а в кубе колонны получают очищенный абсорбент, который рециркулируют на абсорбцию по трубопроводу 17 и 3. Газы, уносимые головным продуктом колонны 15, отделяют в сепараторе 18 и по трубо- . проводу 19 добавляют к исходному газу.

Противоточную абсорбцию можно проводить в присутствии катализатора, например, ?1-метил-пирролидон, который добавляют к абсорбенту по трубопроводу 20. В случае необходимости часть абсорбента можно подавать по трубопроводу 21 в среднюю часть ко" лонны 2.

Пример 1. 743,1 кмоль/ч отходящего газа способа Клауса состава, об,Ъ: 42 48 СОа, 39 82 ?1 ; О, . 5 Н Б;

0,33 БО ; 16,71 11 О, подвергают противоточной абсорбции 163 r/ч подаваемого в верхнюю часть колонны толуола при 70 С. Из верхней части колон" ны отводят 635,9 кмоль/ч очищенного газа состава, о6.3: 49,63 СО, 46,.53

N ; 3,84 О; 10 об.ч/млн. Н Б и

10 об.ч/млн, SO . Таким образом, стет пень очистки составляет примерно

99,94. Насыщенный серными соединениями абсорбент выдерживают в кубе колонны в течение 5 мин, после чего элементарную серу выделяют в количестве 7,4 кмоль/ч путем косвенного охлаждения до 40 С.

Пример 2 ° Повторяют пример 1 с той разницей, что противоточную абсорбцию проводят при температуре о

120 С в течение 3 мин и выделение се" ры осуществляют путем косвенного охо лаждения до 50 С. Кроме того, на удаление воды из системы выводят 103 насыщенного абсорбента, При этом степень очистки газа составляет 95ь, количество серы 7,34 кмоль/ч.

Пример 3. Повторяют пример 1 с той разницей, что противоточную абсорбцию проводят при 60 С в течение 15 мин, а выделение серы осуществляют путем косвенного охлаждения до

20 С ° Кроме того, на удаление воды из системы выводят 40 насыщенного абсорбента. При этом степень очистки газа составляет 99,23, количество серы 7,4 кмоль/ч.

Пример 4. Повторяют пример 3 с той разницей, что противоточную абсорбцию проводят в присутствии катализатора, N-метилпирролидона, взято5

5 15

ro в количестве 0,014 от веса абсорсе а. Пр I э" зн степень очистки газа составляе = .. 9,9, коли,зство серь

7,4 кмоль/ч.

Пример 5. Повторяют пример 1 с той разницей, что используют газ состава, мол.ь: 35,83 COg, 29,1 1 ;

29,99 Н О; 1,1 Н ; 2,4 СО; 0,86 Н, Б,, 0,43 80 ; 0,25 Аг; 0,04 COS. При этом перед подачей на противоточную абсорбцию газ нагревают до 180 С и пропускают над слоем палладиевого катализатора. В результате этой обработки содержание сероокиси углерода снижается до 20 об.ч./млн,, а содержание сероводорода повышается до

8900 об.ч./млн, После охлаждения газ подают на обработку согласно примеру 1.

При этом степень очистки газа составляет 99,7Ф, количество серы

7,4 кмоль/ч.

Пример 6. Повторяют пример 1 с той разницей, что в качестве абсорбента используют 117 г/ч эфира полиэтиленгликоля, 503 которого подают в верхнюю часть колонны, а остальные 503 - в среднюю часть колонны. Кроме того, абсорбент выдерживают в кубе колонны в течение 10 мин и

50ь насыщенного абсорбента выводят из системы на удаление воды. При этом из верхней части колонны отводят

625,5 кмоль/ч очищенного газа состава, об.Ж: 50,45 со, 47,31 r1, 2,24

Н О, 7 об,ч/млн. Н Б и 6 об,ч/млн

SO, При этом степень очистки газа составляет ) 99,9>, количество серы

7,41 кмоль/ч.

Пример 7 (сравнительный).

Повторяют пример 1 с той разницей, что абсорбент выдерживают в кубе в течение 2,5 мин, При этом степень очистки газа составляет 80ь, Сравнение данных по степени очистки газа, приведенных в прототипе и в примерах 3, 7, свидетельствует о том, что при несоблюдении нижнего предела выдерживания абсорбента в кубе колонны цель практически не достигается.

Пример 8 (сравнительный).

Повторяют пример 3 с той разницей, что абсорбент выдерживают в кубе колонны в течение 16 мин. При этом сте30091

6 пень очистки газа составляет 991.

Сравнение данных по степени очистки, приведенных в гримерах 7, 8, свидетельствует о том, что при несоблюдении верхнего предела времени выдерживания абсорбента в кубе колонны положительный эффект далее не усиливается, а, наоборот, несколько ухудшается.

Как следует иэ приведенных примеров, данный способ обеспечивает высокую степень очистки (95-99,91), в то время как по прототипу степень очистки составляет -. 76,59. .

Формула изобретения

1. Способ очистки газов, содержащих сероводород и диоксид серы, с получением элементарной серы, включающий противоточную абсорбцию их органическим растворителем при 60-120 С с подачей абсорбента в верхнюю часть колонны, выделение серы из насыщенного абсорбента при косвенном. охлаждении до 20-50 С и рециркуляцию предварительно нагретого регенерированного абсорбента на стадию абсорбции. о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени очистки, перед выделением серы абсорбент выдерживают в кубе колонны в течение

3-15 мин °

2. Способ по,п.1, о т л и ч а юшийся тем, что исходный газ при содержании в нем сероокиси углерода перед абсорбцией подвергают гидро-. лизу.

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что часть насыщенного абсорбента в количестве 10-50 об,Ф выводят из системы и удаляют из него накопившуюся в нем воду.

4, Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что абсорбент дополнительно подают в среднюю часть когонны.

5. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве абсорбента используют толуол или эфир полиэтиленгликоля.

6. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что абсорбцию проводят в присутствии катализатора.

1530091

Составитель Л.Темирова

Техред Л.Олийнык Корректор 0.Кравцова

Редактор М.Циткина

Заказ 7764/58 Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

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