СССР в делам нзооретеннй н открытий (53) УДК 66.097..3(088.8) 3. В. Комова, Н. Б. Горбачева, M. A. Палажченко, P. Д. Данилина, Э. Л. Фурен и М. С. Фингерова (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) СПОСОБ ОБЕССЕРИВАНИЯ ЖЕЛЕЗОХРОМОВОГО

КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ КОНВЕРСИИ ОКИСИ

УГЛЕ ОДА

Изобретение относится к способам обессеривания железохромовых катализаторов для конверсии окиси углерода.

Большинство промышленных железоxpoMoBbIx катализаторов содержит примеS си сернистых соединений в виде сульфатионов. Это связано с тем, что для приготовления катализаторов используется сульфат железа вЂ” дешевое сырье, являющееся отходом металлургической ПромышI В !

О лени ости.

В условиях процесса конверсии при наличии восстановительной среды, пара и повышенной температуры сульфат-ионы, содержащиеся в катализаторе, гидрируют- 5 ся до сульфидов и в виде сероводорода переходят в газовую фазу, загрязняя ее.

В схемах производства аммиака с низкотемпературной конверсией С0 для защиты применяемых медьсодержащих катализато-. а ров от сернистых соединений предусмат ривается тщательная очистка перерабатываемого сырья, а также специальная операпия обессеривания желеэохромовых ката» лизаторов, которая включает обработку катализатора парогазовой смесью, содержащей газ-восстановитель. При обессеривании гаэ, содержащий сероводород, в течение 3-5 суток сбрасывают в атмосферу, пока содержание серы в газе не станет приемлемым для эксплуатации катализатора (0,5 мг/м ).

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ обессеривания железохромового катализатора перед пуском его в эксплуатацию путем обработки парогазовой смесью, содержащей не менее 5% об. водорода и 75-95 % об. паров воды, при объемной скорости по парогазовой смеси не менее 500 ч "и температуре 350-50Ж:.

При таком режиме обессеривание заканчивается за 3-4 суток fl)

Недостатками известного способа являются длительный срок процесса обессеривания E повышенный расход водорода.

Кроме того, проведение процесса при о высоких температурах 350-500 C тре701701

3 бует дополнительного расхода тепла и приводит к ухудшению активности, стабильности и механической прочности катализатора.

Целью изобретения является уменьшение времени обессеривания и сокращение непроизводительных расходов.

Поставленная цель достигается тем, что обработку катализатора осуществляют сначала парогазовой смесью, включающей водород и водяной пар, при температуре 170-340 С, а затем водяным паром при температуре 350-450 С.

Отличительным признаком изобретения является последовательная обработка водородсодержашей смесью при 170340 С и водяным паром при 350-4-50 С.

Помимо водорода и водяного пара, в состав водородсодержащей смеси могут !

>входит окись углерода и инертные газы (углекислота, азот) .

Способ обессеривания позволяет вдвое сократить продолжительность процесса, уменьшить расход водорода и тепла, улучшить эксплуатационные характеристики

25 катализатора.

Пример 1. 10 см (11,2 г)

Э железохромового катализатора с содержанием серы 0,4% (в пересчете на g0 ) нагревают в атмосфере азота до 170 С, 30 а затем разогрев ведут до температуры

340 С в потоке (30 л/ч) парогазовой смеси, содержащей, % об.: 8 15, Н 5, Н О 80. При укаэанной температуре хатализатор выдерживают в течение 8 ч, 35 после чего, прекратив подачу парогазовой смеси, катализатор обрабатывают водяным паром при температуре 350 С в течение 20 ч.

После обессеривания катализатор испытывают в проточно-циркуляпионной установке при температуре 350 С, отношении пар-гаэ 3:1, на газовой смеси, содержащей азот и окись углерода в отношении 1:1, при объемной скорости 20000 ч.Концентрация сероводорода в газе составляет 0,46 мг/м что соответствует норме, Прим ер 2. 10см (112r) железохромового катализатора с содержанием серы 0,4% (в пересчете на 90 ) нагревают в атмосфере азота до 180 С, а затем восстанавливают парогазовой смесью, с(щержашеЙ,% Рб.. Нт40ю Н

40, Н О 20, в течение 3 ч. Расход парогазовой смеси составляет 30 л/ч. После этого,прекратив подачу парогазовой смеси, катализатор обрабатывают водяным 4 паром при температуре 350 С в чеченио 20 ч. Далее на катализатор подают рабочую парогазовую смесь, устанавливают рабочий режим и определяют содержание серы в газе. Концентрация сероводорода составляет 0,58 мг/м -Для снижения конпентрации сероводорода в газе катализатор еше раз обрабатывают паром в те,чение 15 ч. При переходе на работу.в нормальном режиме содержание серы в газе составляет 0,22 мг/м .

Пример 3. 10 см (11,2 r) железохроЧового катализатора с содержанием серы 0,4% (в пересчете íà 50>4 о нагревают в токе азота до 170 С.

Затем в реактор подают парогазовую. смесь со скоростью 10 л/ч, содержащую / об.: Й 20, Н О (пар) 60, нагреО вают катализатор до 250 С и выдерживают 2 ч. Далее уменьшают подачу парогазовой смеси до 5 л/ч подают 25 л/ч пара, поднимают. температуру до 350 С и выдерживают 20 ч. Затем на катализатор подают рабочую смесь, устанавливают рабочий режим и определяют содержание сероводорода в газе. Концентрация сероводорода составляет 0,32 мг /м, что

3 соответствует норме.

Пример 4. 10 см (11,2 r.) желеэохромового катализатора с содержанием серы 0,4% (в пересчете на 50 ) нагревают в атмосфере азота до 170 С, а затем разогрев ведут до температуры

340 С в потоке (30 л/ч) парогаазовой смеси, содержащей,% об.: И 70, Н 10, СО + СО 10,Н О 10. При указанной температуре катализатор выдерживают в течение 8 ч,после чего, прекратив подачу парогазовой смеси, катализатор обрабатывают водяным паром при температуре 350 С в течение 20 ч. Затем на катализатор подают рабочую смесь, устанавливают рабочий режим и определяют содержание сероводорода в газе, которое соответствует 0 4 мг/м.

Пример 5. 10 см (11,2 г) железохромового катализатора с содержанием серы 0,4% (в пересчете на BO ) нагревеют в атмосфере азота до 170 С, а затем разогрев ведут до температуры 340 С в потоке (30 л/ч) парогазовой смеси, содержащей,% об. Н 1, Н О 94, Мд 5.

При указанной температуре катализатор выдерживают в течение 10 ч после чего, прекратив подачу парогазовой смеси, катализатор обрабатывают:-водяным паром е при температуре 350 С в течение 20 ч.

701 70

Затем на катализатор подают рабочую смесь, устанавливают рабочий режим и определяют содержание сероводорода в газе, которое соответствует 0,43 мг/м .

Пример 6.05л(055кг) 5 железохромового катализатора с содержанием серы 0,36% (в пересчете íà 50 загружают в реактор и нагревают в атмосфере азота до 170 С. Затем на хатализатор подают парогазовую смесь в количестве 0,5 м /ч и нагревают до темпе- . ратуры 330-340 С. Парогазовая смесь соответствует составу,% об. Н 31, 1, CO 6,1, СО 813ю N 101O. Н О 44,5. В этих условиях катализатор выдерживают 5 ч

У после чего подают пар 0,5-1,0 м/ч

Паром обрабатывают катализатор 20 ч, а затем переводят на рабочий режим.

Концентрация сероводорода в газе при работе на нормальном режиме составляет

0,51-0,43 мг/м . Для снижения содержа-

Э ния сероводорода в газе катализатор дополнительно обрабатывают паром в течение 15 ч. Затем переводят реахтор в ра25 бочий режим и определяют концентрацию сероводорода в газе, которая составляет

0,15-0,2 мг/м

П р н м е р 7. 1 О см (1 1, 2 г ) железохромового катализатора с содержанием се- 3О ры 0,4% (в пересчете на S0 ) нагревают в атмосфере азота до 170 С, а затем разогрев до температуры 340 С ведут в потоке (30 л/ч) парогазовой смеси, содержащей, % об.: Н g 90, H Î 10. При указан- 35 ной температуре катализатор выдерживйот: !

2 ч, после чего подают водяной пар, прекратив подачу парогазовой смеси. Установив температуру 350 С, обработку катализатора паром продолжают 20 ч. На обессе1 6 ренн А катъ изатор подают р смесь и устанавливают рабочий режим.

Содержание сероводорода в газе не превышает 0,4 мг/мЭ.

Пр им ер 8. 10смЭ(112г) железохромового катализатора с содержанием серы 0,4% (в пересчете на SO ) нагревают в атмосфере азота до 170 С, а затем разогрев ведут до температуры о

340 С в токе (30 л/ч) парогазовой смеси, содержащей,% об.: Ng 15, l 5, Н О 80. При указанной температуре катализатор выдерживают в течение 8 ч, после чего, прекратив подачу парогазовой смеси, катализатор обрабатывают водяным паром при температуре 450 С в течение 1 ч. формула изобретения

Способ обессеривания железохромового катализатора путем обработки его парогазовой смесью, включающей водород ипарыводы, отличающийся тем, что, с целью сокрашения времени обессеривания и уменьшения не".роизводительных расходов, обработку парогазоо вой смесью ведут при 170-340 С, после чего катализатор дополнительно обрабатывают водяным паром при 350-450 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свил тельство СССР

И 349411, кл. В01 Э -37/02, 1969 (прототип) .

Составитель О. Ефимов

Редахтор B. Минасбекова ТехредЛ. Алферова Коррект р .М. Пожо

Заказ 7484/9 Тираж 877 Подпися

UHHHI1H Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 1