NO160565B - Fremgangsm te for separering av svovelforbindelser s. - Google Patents
Fremgangsm te for separering av svovelforbindelser s. Download PDFInfo
- Publication number
- NO160565B NO160565B NO85850309D NO850309D NO160565B NO 160565 B NO160565 B NO 160565B NO 85850309 D NO85850309 D NO 85850309D NO 850309 D NO850309 D NO 850309D NO 160565 B NO160565 B NO 160565B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- gas
- sulfur
- gases
- weight
- catalyst
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 105
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 title claims description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 117
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 73
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 73
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 49
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 49
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 28
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 28
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 28
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 25
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 23
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 17
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 17
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 13
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 11
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- -1 mercaptans Chemical class 0.000 claims description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 8
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical class SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 4
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 4
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002019 disulfides Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LDVVMCZRFWMZSG-OLQVQODUSA-N (3ar,7as)-2-(trichloromethylsulfanyl)-3a,4,7,7a-tetrahydroisoindole-1,3-dione Chemical compound C1C=CC[C@H]2C(=O)N(SC(Cl)(Cl)Cl)C(=O)[C@H]21 LDVVMCZRFWMZSG-OLQVQODUSA-N 0.000 description 1
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005745 Captan Substances 0.000 description 1
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010016173 Fall Diseases 0.000 description 1
- 238000012369 In process control Methods 0.000 description 1
- 239000005569 Iron sulphate Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229940117949 captan Drugs 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H chromium(III) sulfate Chemical compound [Cr+3].[Cr+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- VQWFNAGFNGABOH-UHFFFAOYSA-K chromium(iii) hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[OH-].[Cr+3] VQWFNAGFNGABOH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000010965 in-process control Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005504 petroleum refining Methods 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
- C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
- C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
- C01B17/046—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process without intermediate formation of sulfur dioxide
- C01B17/0465—Catalyst compositions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8603—Removing sulfur compounds
- B01D53/8612—Hydrogen sulfide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/86—Chromium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/86—Chromium
- B01J23/862—Iron and chromium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/86—Chromium
- B01J23/868—Chromium copper and chromium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
- B01J37/031—Precipitation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
- B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
- B01J37/088—Decomposition of a metal salt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
- C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
- C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/148—Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound
- C07C7/14808—Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound with non-metals as element
- C07C7/14816—Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound with non-metals as element oxygen; ozone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/10—Oxidants
- B01D2251/11—Air
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20707—Titanium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20738—Iron
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20753—Nickel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20784—Chromium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20792—Zinc
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/24—Hydrocarbons
- B01D2256/245—Methane
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
- B01D2257/304—Hydrogen sulfide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
- B01D2257/306—Organic sulfur compounds, e.g. mercaptans
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår rensing av gasser og mere
spesielt rensing av gasser for svovelforbindelser.
Det er kjent at naturgasser eller gasser fra petroelumraffi-nering før bruk for teknologiske formål underkastes en for-rensing for svovelforbindelser, spesielt hydrogensulfid og merkaptaner.
I dag er det kjent mange forskjellige prosesser for rensing
av gasser for svovelforbindelser.
Absorpsjon- og adsorpsjonsprosesser for rensing av gasser for svovelforbindelser såvel som prosesser for rensing av gasser basert på reaksjon mellom svovelforbindelser og oksygen i nærvær av katalysatorer, har funnet industriell anvendelse.
Absorpsjonsprosesser beror på at en gass som skal renses be-handles med en oppløsning av et middel i stand til å absorbere svovelforbindelser. Som slik absorpsjonsmidler benyttes aminer (monoetånolamin og dietanolamin), sulfolan )tetrahydrotiofen-1,1-dioksyd), ved å varme oppløsninger av kaliumkarbonat og andre. Absorberende oppløsninger som er mettet med svovelforbindelser regenereres ved oppvarming eller ved å redusere trykket, eller ved å blåse av oppløsningen med et desorpsjonsmiddel, f.eks. med damp (Kempbell, "Purification and Processing of Natural Gases", Russ. Transl., Moscow: Nedra Publishers, 1977, p. 279).
I absorpsjonsprosesser har absorpsjonsoppløsningene en tendens til å dekomponere og må erstattes av friske.
Disse oppløsninger er giftige for personalet i nærheten. Videre forårsaker de korrosjon på utstyret og forkorter utstyrets leve-tid. Absorpsjonsmidlene som benyttes er kostbare og de betyde-lige mengder damp som er nødvendig for regenereringen bidrar til at de materielle kostnader ved industriell anvendelse av en gitt prosess er høye.
Mest lovende av adsorpsjonsprosessene for rensing av gasser
for svovelforbindelser er en prosess som omfatter adsorpsjon av svovelholdige forbindelser ved hjelp av zeolitter med en etterfølgende regenerering av de sistnevnte ved 300-350°C og avblåsning med et desorpsjonsmiddel, nemlig med renset naturgass (jfr. T.A. Semenova, I.L. Leites et al., "Purification ofProcess Gases", Moskva; Khimiya, 1969, pp. 229-230).
Denne prosess medfører tap av naturgass for regenereringen av zeolitt. Prosessen kan ikke tilveiebringe isolasjon av svovel som et kommersielt produkt. Videre forurenser prosessen om-givelsene med utslipp av svovelforbindelser inneholdt i gassen som oppstår ved zaolittgenereringen.
Videre er det kjent en fremgangsmåte for deodorisering av olje-fraksjoner og som omfatter oksydasjon av merkaptaner inneholdt i oljefraksjonene med oksygen oppløst i fraksjonene, i nærvær av en katalysator, inneholdende et jernoksyd og 1 til 10% kobber-forbindelser, nikkelforbindelser og manganforbindelser som addi-tiver.
Oksydasjon av merkaptanene gjennomføres ved en temperatur på
20 til 70°C og romhastigheter på 10 til 12 pr. time. Under slike betingelser oksyderes merkaptaner til disulfider (jfr. japansk patent nr. 34-4827).
Fremgangsmåten karakteriseres ved en lav effektivitet (romhastig-hetene for reaksjonsblandingen er så lav som 3 til 12 pr. time).
Videre er katalysatorlevetiden heller begrenset (50g katalysator kan rense kun 1 til 50 1 kerosen). I tillegg arbeider katalysatoren under betingelser med lavt innhold av merkaptaner i olje-fraksjoner (innholdet av svovelforbindelser overskrider ikke 0,25%).
Videre er det kjent en fremgangsmåte for oksydasjon av alkylmerkaptaner til sulfider ved hjelp av en oksygenholdig gass i nærvær av en aktivert naturlig bauksitt som. katalysator, inneholdende 50-70 vekt-% Al203, 8-20 vekt-% Fe^, 2-9 vekt-% SiO, 0,5-5 vekt-% Ti02/ved en temperatur på 150 til 4 50°F. Molarforholdet oksygenkolomerkaptan er fra 0,06:1 til 0,25:1, reaksjonsblandingens matehastighet er 0,25-1 pr. time (for det flytende volum av katalysatoren). (Jfr. US-PS 2.558.221).
Fremgangsmåten karakteriseres ved en lav oksydasjonsgrad for merkaptanene, den overskrider ikke 50%, og også ved en lav produktivitet som gjør den uegnet for rensing av gass for merkaptaner. Likeledes er det kjent en fremgangsmåte for oksydasjon av metylmerkaptaner ved hjelp av en oksygenholdig gass i nærvær av en katalysator idet denne omfatter finfordelt aktivert bauksitt, aktivert karbon, nikkeloksyd, kobberoksyd og koboltoksyd. Prosesstemperaturen er 170-270°C, reaksjonsblandingens matehastighet ca. 25 pr. time (jfr. US-PS 2.859.249).
Prosessen kan ikke benyttes for rensing av en gassblanding for merkaptaner på grunn av lav romhastighet (lav effektivitet) og utilstrekkelig oksydasjonsgrad av merkaptanene, den overskrider ikke 95%. Videre kan gasstrømmen være forurenset med katalysa-torstøvpartikler.
Likeledes er det kjent en fremgangsmåte for fremstilling av disulfider ved oksydasjon av lavere alkylmerkaptaner med en oksygenholdig gass i nærvær av en katalysator idet denne omfatter oksyder av kobber og jern, avsatt på aktivt karbon eller andre bærere.
Oksydasjonsreaksjonen skjer ved en temperatur på 150-220°C, reaksjonshastigheten når 5,2 volumer disulfid pr. volum katalysator pr. time. Utbyttet av disulfid er 96% av det teoretiske (jfr. US-PS 2.979.532).
Denne prosess karakteriseres ved en utilstrekkelig grad av merkaptanoksydasjon og ved en komplisert prosedyre for fremstilling av katalysatoren.
Videre kjent er fremgangsmåter for rensing av gass fra hydrogensulfid ved gjenvinning av hydrogensulfid fra gassene ved hjelp av virkningen til flytende sorbenter (jfr. N.N. Egorov,
M.M. Dmitriev, D.D . Zykov, Yu.N. Brodsky, "Purification of
Coke Oven and Other Combustible Gases from Sulphur", Moskva: Metallurgizdat, 1950, pp. 48-51; A.A. Koul<1>, F.S. Rizenfel'd, "Purification of Gas", Moskva: Nedra, 1968, pp. 200-225; "Nitrogen Chemisfs Handbook", vol. I, Moskva: Khmiya, 1967,
p. 232). Selv om disse prosesser gir en høy gassrensegrad er deres anvendelse begrenset i lys av det faktum at de er fler-trinns, de krever voluminøst utstyr og fordi videre anvendelse av desorbert hydrogensulfid utgjør et problem.
Også kjent er fremgangsmåter for rensing av gasser fra hydrogensulfid ved hjelp av hydrogensulfidabsorpsjon på faste sorbenter, f.eks. ved aktivt karbon, og en zeolitt (jfr. N.N. Egorov, M.M. Dmitriev, D.D. Zykov, Yu.N. Brodsky, "Purification of Coke Oven and Other Combustible Gases from Sulphur", Moskva: Metallurgizdat, 1950, pp. 16-47; A.A. Koul', F.S. Rizenfel'd, "Purification of Gas", Moskva; Nedra, 1968, pp. 184-187). Hovedfordelen ved disse prosesser er den høye gassrensegrad som når 99,5%. Ikke dessto mindre krever disse prosesser også bruk av komplisert utstyr på grunn av store mengder absorpsjonsmiddel,
og fylling og tømming av disse mengder er en arbeidskrevende prosedyre.
Bruken av denne prosess kan ikke løse problemet med anvendelse
av ikke-giftige svovelholdige gasser som oppstår ved regenerer-ings trinnet.
En av de kjente prosesser for rensing av gasser for hydrogensulfid omfatter kjemisk reaksjon med faste reagenter (jfr.
V.S.Al'tshuler, A.A. Gavrilova "High-Temperature Purification
of Gases from Sulphur Compounds", Moskva; "Nauka", 1969 pp. 51-101). Denne prosess sikrer en fin rensing av gassen, en i det vesentlige 100% gjenvinning av hydrogensulfid; imidlertid er anvendelsen forbundet med anvendelse av høye temperaturer
og dannelse av store mengder SO^som et resultat av reaksjonen mellom oksygen og sulfider ved regenereringen av adsorpsjons-midlene.
Kjent er også en fremgangsmåte for rensing av gasser fra hydrogensulfid ved oksydasjon derav med oksygen på en katalysator-aktivert karbon (Journal ofCatalysis, v. 35, No. 1.19 74,
M. Steyns, P. Mars "TheRole of Sulfar Trapped in Micropores
in the CatalyticPartial Oxidation of Hydrogen Sulfide with Oxygen", p. 11-17). Prosessen gjennomføres effektivt innen et bredt temperaturområde fra 20-250°C. Imidlertid blir ved temperaturer opp til 200°C det resulterende svovel avkjølt på katalysatoren, det aktiverer denne hvorved renseeffektiviteten merkbart reduseres. Ved en temperatur på over 200°C oksyderes svovel til og reduserer prosessens selektivitet.
Rensing av gass for hydrogensulfid ved bruk av zeolittkatalysa-torer (Proceedings of the Moscow Mendeleev Institute of Chemical Technology, Issue 56, publishet 1967; M.A. Adlivankina, N.V. Kel'tsev, N.S. Torocheshnikov, Yu.I. Shumyatsky "The Study of the Process of Partial Oxidation of Hydrogen Sulphide on Zeolites", p. 160-164) gjennomføres ved lave romhastighets-verdier (890 pr. time) og ved forhøyede temperaturer på opptil 324°C. Selv under disse betingelser sikres det ingen total gjenvinning av hydrogensulfid fra gassene.
Kjent er også en prosess for rensing av gasser for hydrogensulfid på en katalysator som omfatter bauksitt (Gazovaya promyshlennost', No. 8, August 1966; Yu.N. Brodsky, V.I. Gerus, S.M. Golyand, Ya.I. Frenkel' "Production of Sulphur at the Pokhvistnev Gas-Compression Plant", pp. 42-44). Den maksimale gassrensegrad ved denne prosess overskrider ikke 93% selv ved lav romhastighet på 300 pr. time og en temperatur på 280°C.
For å oppnå 96% omdanningsgrad for hydrogensulfid er det nødven-dig å gjennomføre prosessen i to trinn med separering av vann i et mellomliggende trinn for å forhindre bauksittdeaktivering, fordi en økning av konsentrasjonen av vanndamper fra 0,9 til 12,9% reduserer gassrensegraden etter det første trinn fra 85 til 42% (jfr. US-PS patent nr. 2.781.445).
f
Fremgangsmåten for rensing av gasser for hydrogensulfid ved bruk av aluminiumoksyd kan ikke sikre høy selektivitet heller. Således omdannes ca. 20% hydrogensulfid til svoveldioksyd ved
en temperatur på 235°C og en romhastighet på 3000 pr. time (jfr.Izvestiya Vuzov "Neft' i Gas", No. 2, February 1979;
T.G. Alkhazov, A.A. Vartanov "On the Catalytic Oxidation of Natural-Gas Hydrogen Sulphide", pp. 41-44).
Fremgangsmåten som involverer bruken av en jernoksydkatalysator kan ikke sikre høye prosesskarakteristika innen et bredt område for romhastigheter og temperaturer. Ved en romhastighet på 15.000 pr. time og en temperatur på 300°C er gassrensegraden ikke mer enn 95%. En reduksjon i romhastigheten medfører en redusert prosess-selektivitet (jfr. USSR oppfinnersertifikat 865777).
Kjent er videre en prosess for oksydasjon av hydrogensulfid til elementært svovel på en katalysator inneholdende titanoksyd og jernoksyd med følgende andeler av komponentene: 0,05-0,3 vekt-% jernoksyd, resten titandioksyd (USSR oppfinnersertifikat 856974). Den maksimale omdanningsgrad av hydrogensulfid til svovel til-svarer 99,5% der 100% selektivitet oppnås ved romhastigheter på 2.500-3.000 pr. time og en temperatur innen området fra 285 til 300°C. En. fordel ved denne prosess ligger i at den mulig-gjør rensing av gasser med et innhold av hydrogensulfid helt opp til 25 volum-%. I denne prosess kan en høy omdanningsgrad og selektivitet oppnås kun når prosessen gjennomføres i to trinn med et obligatorisk mellomliggende trinn for oppfanging av svovel og vann og med en separat oksygentilførsel til hvert trinn. Et nøyaktig på forhånd bestemt forhold mellom 0^og H2S må opp-rettholdes ved hvert trinn, noe som forårsaker visse vanskelig-heter i prosesskontrollen. Videre oppnås som nevnt ovenfor 100% omdanning av hydrogensulfid og 99,5% selektivitet ved dettes oksydasjon til elementært svovel ved lave romhastigheter
på opp til 3.000 pr. time og ved forhøyede temperaturer på
topp til 300°C.
Foreliggende oppfinnelse er rettet mot tilveiebringelsen av
en slik prosess for rensing av gasser for svovelforbindelser og som gjør det mulig å øke rensegraden for gassene for sulfider (prosess-selektivitet) og å forenkle prosesskjemaet.
Disse nål oppnås ved en fremgangsmåte for rensing av gasser
for svovelforbindelser ved oksydasjon derav på en Jernholdig katalysator, en fremgangsmåte som kjennetegnes ved at oksydasjonen av svovelforbindelsene gjennomføres i et forhold mellom oksygen og svovelkomponent lik 0,5-50:1 ved en temperatur på 120 til 300<*>C på en katalysator som Inneholder 20-75 vekt-5É jernoksyd, 25-80 vekt-# kromoksyd, og at svovelkomponenten oksyderes til elementært svovel og/eller sulfider.
Oppfinnelsen gjør det mulig å gjennomføre prosessen i et enkelt trinn og å oppnå en gassrensegrad på opp til 96% ved en romhastighet for gassblandingen på opp til 6.000 pr. time.
I henhold til oppfinnelsen kan rensingen av gassene fra svovelkomponenten gjennomføres på en katalysator som bortsett fra jern- og kromoksydene også inneholder oksyder av kobolt, nikkel, mangan, kobber, sink, titan i en mengde fra 1,5 til 25 vekt-%. Bruken av en slik katalysator bidrar til å øke graden av gass-rensing opp til 98% og å heve romhastigheten i gassblandingen opp til 15.000 pr. time når det gjelder fjerning av H-S og opp til 4.000 pr. time når det gjelder fjerning av merkaptaner.
I henhold til oppfinnelsen benyttes det for rensing av gasser for svovelforbindelser en katalysator som inneholder 30-35% jernoksyd, 40-45% kromoksyd, 20-25% sinkoksyd. Ved å benytte denne katalysator er det mulig å rense gasser både;for hydrogensulfid og merkaptaner med en rensegrad på 98 til 99% og med høy prosesseffektivitet.
I henhold til oppfinnelsen er det også mulig for rensing av gasser for svovelforbindelser å bruke en katalysator som inneholder 20t30% jernoksyd, 25-50% kromoksyd, 10-25% titanoksyd, 20-25% sinkoksyd. Denne katalysator muliggjør en i det vesentlige total rensing av gasser for svovelkomponenter ved høye romhastigheter for gassblandingen, opp til 15.000 pr. time når det gjelder å fjerne I^S og opp til 5.000 pr. time når det gjelder fjerning av merkaptaner.
Fremgangsmåtene på de ovenfor nevnte katalysatorer ifølge oppfinnelsen gjennomføres i et enkelt trinn under atmosfærisk eller overatmosfærisk trykk.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan benyttes for rensing av naturgasser, oljeraffinerigasser, restgasser fra Klausprosessen, såvel som regenereringsgasser som stammer fra adsorpsjonsrensing med bruk av zeolitter i forskjellig industrielle prosesser.
En utførelsesform av oppfinnelsen omfatter en fremgangsmåte for rensing av regenereringsgasser fra adsorpsjonsrensing ved fremstilling av ammoniakk, der regenereringsgassene er blandet med luft i et volumforhold på 1:(2-10), som beregnet for svovelkomponenten, hovedsakelig merkaptaner, og oksygen, hvoretter blandingen føres gjennom den ovenfor nevnte katalysator som fortrinnsvis inneholder 30-35 vekt-% jernoksyd, 40-45% kromoksyd, 20-25% sinkoksyd, hvori svovelinnholdet (merkaptaner) oksyderes til svovel og sulfider som så separeres.
Denne utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å løse problemet med anvendelse av regenereringsgasser og i vesentlig grad å minimalisere forurensing av atmosfæren med giftige svovelutslipp, noe som bidrar til miljøvernet.
Denne renseprosess for gasser ifølge oppfinnelsen har et antall fordeler.'
Hovedfordelen ved prosessen ligger i muligheten for å gjennomføre den i et enkelt trinn. Dette gjør prosessen enklere og mindre kostbar.
En viktig fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ligger
i irreversibiliteten av prosessen, noe som sikrer en kvantitativ omdanning av hydrogensulfid til elementært svovel uten dannelse av biprodukter, f.eks. svoveldioksyd.
Fremgansmåten sikrer høye ydelseskarakteristika: graden av gass-rensing for hydrogensulfid, ikke mindre enn 98% ved en selektivitet på ikke mindre enn 98-99%, mens gjenvinningsgraden av merkaptaner fra gasser praktisk talt er ca. 100%.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er meget effektiv. Den mulig-gjør av bruk av høye romhastigheter for gassblandinger på opp til 15.000 pr. time når det gjelder fjerning av H,,S og opp til 5.000 pr. time når det gjelder fjerning av merkaptaner.
Fremgangsmåten gjør det mulig å behandle store mengder gass
og å rense gasser med et lavt innhold av svovelkomponenter fra 0,5 til 5 volum-%.
Denønskede virkning kan ikke oppnås hvis de ovenfor spesifiserte volumforhold mellom oksygen og svovelkomponent ikke hoverholdes.
En reduksjon av forholdet til mindre enn 0,5 er utilrådelig fordi det er det minimale forhold ved hvilket reaksjonen frem-deles er mulig, dvs. det er det støkiometriske forhold mellom oksygen og svovelkomponenten. En økning av forholdet til utover 50 gir ingen ytterligere virkning.
Fremgangsmåten for rensing av gasser for svovelforbindelse bør gjennomføres under en nøyaktig overholdelse av arbeidstempera-turbetingelsene til innenfor området 120-300°C. En reduksjon av temperaturen til under 120°C reduserer betydelig oksydasjons-graden for svovelkomponenten og forårsaker videre kondensasjon av svovel og/eller sulfider på katalysatoroverflaten, noe som
således reduserer dennes effektivitet.
En forhøyning av prosesstemperaturen utover 300°C resulterer
i lavere prosess-selektivitet på grunn av dannelsen av biprodukter.
En av utførelsesformene av fremgangsmåten for rensing av gasser for hydrogensulfid og merkaptaner omfatter en enkelttrinns kata-lytisk oksydasjon av svovelkompnentene. Utgangsgassen, f.eks. naturgass eller gasser fra oljeraffinerier, blandes med luft i et volumforhold mellom oksygen og svovelkomponent lik (0,5-10):1. Når det gjelder rensing av gasser for hydrogensulfid er forholdet lik (0,5-3):1, mens forholdet når det gjelder rensing av gasser for merkaptaner er lik (2-10):1. Den resulterende gassblanding avgis til en katalysator med følgende sammensetning: 20-3 5 vekt-% Fe20^, 40-45 vekt-% Cr2°3 me(^ tilsetning av sinkoksyd i en mengde av 20-25 vekt-%. Prosessen gjennomføres ved en temperatur på 200-250°C og ved en romhastighet på 3.000-15.000 pr. time når det gjelder rensing av gasser for hydrogensulfid og ved en temperatur på 160-220°C og en romhastighet på 2.000-4.000 pr. time når det gjelder rensing av gasser for merkaptaner. Denne utfør-elsesform av fremgangsmåten for rensing av gass for de ovenfor nevnte svovelforbindelser ved bruk av en katalysator med den nærmere angitte sammensetning gjør det mulig å oppnå en høy rensegrad opptil 100% og en prosess-selektivitet på opp til 100%, såvel som å Øke prosesseffektiviteten.
En annen utførelsesform av fremgangsmåten for rensing av gasser ifølge oppfinnelsen omfatter rensing av gasser for svovelforbindelser, hovedsakelig hydrogensulfid. Utgangsgassen, f.eks. naturgass eller gasser fra oljeraffinerier, blandes med luft slik at volumforholdet mellom oksygen og hydrogensulfid i gassblandingen er lik 0,5-1,5:1. Den resulterende gassblanding mates til en katalysator bestående av: 20-25 vekt-% jernoksyd, 40-50 vekt-% kromoksyd, 20-25 vekt-% titanoksyd. Oksydasjons-prosessen gjennomføres i et trinn ved en temperatur fra 220-260°C og en romhastighet for gassblandingen fra 6.000-15.000 pr. time. Denne utførelsesform sikrer en høy rensegrad for gassen, en i det vesentlige 100% omdanning av hydrogensulfid til elementært svovel. Fremgangsmåten er meget effektiv på grunn av muligheten for å øke romhastigheten i gassblandingen til 15.000 pr. time.
En annen foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten for rensing av gasser fra hydrogensulfid og merkaptan, hovedsakelig merkaptan, omfatter rensing av en regenereringsgass oppnådd fra adsorpsjonsrensing på zeolitter ved fremstilling av ammoniakk som tidligere er forbrent uten rensing.
Regenereringsgassen inneholder 1,5-2 volum-% merkaptan og blandes med luft i et volumforhold på 2-10:1, beregnet for forholdet mellom luftoksygen og merkaptan. Den resulterende blanding avgis til kontakt med en katalysator med følgende sammensetning: 30-35 vekt-% Fe203, 40-45 vekt-% Cr203, 20-25 vekt-% ZnO. Prosessen gjennomføres ved en temperatur fra 180-200°C og ved en romhastighet på 1.200 til 2.500 pr. time.
Under disse betingelser oksyderes merkaptan til elementært svo-, vel og sulfider. Elementært svovel og sulfider er kommersielle og transportable produkter.
Den rensede regenereringsgass har etter separering av svovel
og sulfider et restinnhold av merkaptaner på 10 mg pr. normal m 3.
Derfor gir foreliggende fremgangsmåte for rensing av gasser ifølge oppfinnelsen muligheten til å rense regenereringsgasser som er dannet ved fremstilling av ammoniakk, noe som i betydelig grad reduserer mengden av giftige svovelutslipp til atmosfæren. For en bedre forståelse av oppfinnelsen skal det gis spesifikke eksempler som viser renseprosessen for gasser fra svovelforbindelser.
Eksempel 1
En. gass inneholdende 1,5 volum-% merkaptaner, 88,5% C^-C^hydrokarboner underkastes rensing. Gassen blandes med luft i et volumforhold mellom oksygen og merkaptaner på 2:1 beregnet for oksygen og merkaptaner, og føres gjennom 100 cm 3 av en katalysator med sammensetningen 60 vekt-% Fe2°30<340% Cr^O^. Okydasjonsprosessen gjennomføres ved en temperatur på 200 C og ved en romhastighet for føring gassblandingen på 800 pr. time. Under disse betingelser oksyderes merkaptaner til elementært svovel og disulfider. Gassen avkjøles til en temperatur på 50°C og resulterende svovel og disulfider separeres.Rense-graden er 97%, prosesselektiviteten 97,2%.
Katalysatoren som benyttes i denne prosess fremstilles på følgende måte.
I separate beholdere oppløses 15g jernsulfat i 550 ml destillert vann og 10g kromsulfat i 350 ml destillert vann, hvoretter det til oppløsningene tilsettes en 6% vandig ammoniakk under kon-tinuerlig omrøring for å sikre total utfelling av jern- og krom-hydroksyder. De resulterende suspensjoner helles i en felles beholder, blandes sammen og tillates å stå i 12 timer. Bunn-falles vaskes med destillert vann til en negativ reaksjon for SO^ ioner, filtreres, formes, tørkes i 1,5 time ved 120 C og kalsineres i 5 timer ved 450°C. På denne måte oppnås en katalysator inneholdende 60 vekt-% Fe20^og 40 vekt-% C^G^.Kata-lysatoren i de andre eksempler fremstilles ved å følge denne prosedyre.
Eksemplene 2-7 er de til tabell 1 nedenfor.
I disse eksempler renses det en gass inneholdende 1 volum-% merkaptaner, 85 volum-% metan og 14 volum-% C2CJ.-hydrokarboner.
Fremgangsmåten gjennomføres på en måte tilsvarende den som er beskrevet i eksempel 1.
Prosessparametrene og de oppnådde resultater er angitt i tabell 1.
Eksempel 9
Regenereringsgasser fra en syklus av absorptiv rensing av naturgasser for svovelforbindelser der innholdet av disse i gassen er 1,5 volum-%, blandes med luft ved et volumforhold mellom oksygen og svovelforbindelser på 10:1 og gassene avgis ved romhastigheter på 1.500 pr. time til en reaktor fylt med en katalysator inneholdende 35 vekt-% Fe^,, 40 vekt-% Cr^ O^ og 25 vekt-% ZnO, idet temperaturen er 200 C og trykket 10 atmosfærer hvorved man tillater at oksydasjonsreaksjonen for merkaptaner til elementært svovel og sulfider skjer. Etter reaksjonen av avkjøles gassen med luft til 100°C. Elementært svovel og sulfider separeres ved vannspyling. Den rensede regenereringsgass inneholder 10 mg/m 3 svovelforbindelse, tilsvarende en rensegrad på 98,8%. Dette reduserer i betydelig grad atmosfæreforurensningen på grunn av svovelforbindelser.
Eksempel 10
Det renses en hydrokarbongass inneholdende 3 volum-% hydrogensulfid. Gassen blandes med luft til et volumforhold mellom hydrogensulfid og oksygen på 1:1,5 og mates til en katalysator inneholdende 25 vekt-% Fe203, 25 vekt-% Cr^, 25 vekt-% Ti02og 25 vekt-% ZnO. Prosessen gjennomføres ved en temperatur av 240°C og ved en romhastighet på 3.000 pr. time. Som et resultat er rensegraden for gassen 100%, prosesselektiviteten 98,8%.
Eksempel 11
Det renses en hydrokarbongass inneholdende 3 volum-% hydrogensulfid. Gassen blandes med luft slik at volumforholdet mellom hydrogensulfid og oksygen er lik 1:1,5 hvoretter blandingen mates til en katalysator med den sammensetning som er angitt ,
i eksempel 9. Prosessen gjennomføres ved en temperatur på 220°C og ved en romhastighet på 9.000 pr. time. Som et resultat er gassrensegraden 99,6% og prosesselektiviteten 100%.
Eksempel 12
Det renses en hydrokarbongass inneholdende 3 volum-% hydrogensulfid. Gassen blandes med luft slik at volumforholdet mellom hydrogensulfid og oksygen er lik 1:1 og blandingen mates til
en katalysator med den sammensetning som er beskrevet i eksempel 1. Prosessen gjennomføres ved en temperatur på 260°C og ven en romhastighet på 15.000 pr. time. Som et resultat er gassrensegraden 99,9%, prosesselektiviteten 100%.
Eksempel 13
Det renses en hydrokarbongass inneholdende 3 volum-% hydrogensulfid. Gassen blandes med luft slik at volumforholdet mellom hydrogensulfid og oksygen er lik 1:1,5 og blandingen mates til en katalysator inneholdende 20 vekt-% Fe203, 50 vekt-% Cr2<0>3<,>10 vekt-% Ti°2'^ ve'c't~% ZnO. Prosessen gjennomføres ved en temperatur av 240°C og ved en romhastighet på 15.000 pr. time. Som et resultat er gassrensegraden 98,6% og prosesselektiviteten 100%.
Eksempel 14
Det renses en gass inneholdende 3 volum-% hydrogensulfid. Gassen blandes med luft slik at volumforholdet mellom hydrogensulfid og oksygen er lik 1:1 og blandingen mates til en katalysator inneholdende 30 vekt-% Fe203, 25 vekt-% Cr203, 25 vekt-% TiG^og 20 vekt-% ZnO. Prosessen gjennomføres ved en temperatur av 240°C og ved en romhastighet på 15.000 pr. time. Som et resultat er gassrensegraden lik 99,1%, prosesselektiviteten 100%.
Eksemplene 15, 16 og 17 er gitt i tabell 2 nedenfor. Det renses en gass inneholdende 3 volum-% hydrogensulfid. Gassen blandes med luft slik at volumforholdet mellom hydrogensulfid og oksygen er lik 1:1 og blandingen mates til en katalysator med den sammensetning som er gitt i tabell 2. Fremgangsmåten gjennomføres ved en temperatur innen området 220-260°C og en romhastighet på 6.000 pr. time. Prosessresultatene er angitt i tabell 2.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan benyttes i gassindustrien, i den petrokjemiske industri såvel som ved fremstilling av ammoniakk for rensing av regenereringsgasser fra adsorptiv rensing av naturgass.
Claims (5)
1. Fremgangsmåte for rensing av gasser for svovelforbindelser ved oksydasjon derav på en jernoksydholdig katalysator, karakterisert ved at oksydasjonen av svovelforbindelsene gjennomfø res i et forhold mellom oksygen og svovelkomponent lik 0,5-50:1 ved en temperatur på 120 til 300 C på en katalysator som inneholder 20-75 vekt-% jernoksyd, 25-80 vekt-% kromoksyd, og at svovelkomponenten oksyderes til elementært svovel og/eller sulfider.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at oksydasjonen av svovelforbindelser gjennomføres på en katalysator som dessuten Inneholder oksyder av kobolt, nikkel, mangan, kobber, sink og titan i en mengde på 1,25-25 vekt-#.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at oksydasjonen av svovelforbindelser, hovedsakelig merkaptaner, gjennomfø res på en katalysator inneholdende 30-35 vekt-% jernoksyd, 40-45 vekt-% kromoksyd og 20-25 vekt-% sinkoksyd.
4. Fremgangmsmåte ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at oksydasjonen av svovelforbindelser, hovedsakelig hydrogensulfid, gjennomføres på en katalysator inneholdende 20-30 vekt-% jernoksyd, 20-50 vekt-% kromoksyd, 10-25 vekt-% titanoksyd, 20-25 vekt-% sinkoksyd ved en temperatur av 200-300°C.
5. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-3, karakterisert ved at det renses en regenereringsgass oppnådd fra en syklus av en adsorptiv rensing av naturgass som så før oksydasjonen blandes med luft i et volumforhold mellom oksygen og svovelkomponent på 2-10:1.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833591259A SU1219134A1 (ru) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | Катализатор дл газофазного окислени сероводорода в серу |
| SU833591260A SU1214583A1 (ru) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | Способ очистки газа от сероводорода |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO850309L NO850309L (no) | 1985-01-25 |
| NO160565B true NO160565B (no) | 1989-01-23 |
| NO160565C NO160565C (no) | 1989-05-03 |
Family
ID=26665973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO85850309D NO160565C (no) | 1983-05-26 | 1985-01-25 | Fremgangsmaate for separering av svovelforbindelser fra gass. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3390486C2 (no) |
| GB (1) | GB2152489B (no) |
| NL (1) | NL8320199A (no) |
| NO (1) | NO160565C (no) |
| WO (1) | WO1984004700A1 (no) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5603913A (en) * | 1995-05-17 | 1997-02-18 | Azerbaidzhanskaya Gosudarstvennaya Neftianaya Academiya | Catalysts and process for selective oxidation of hydrogen sulfide to elemental sulfur |
| US5891415A (en) * | 1995-05-17 | 1999-04-06 | Azerbaidzhanskaya Gosudarstvennaya Neftianaya Academiya | Process for selective oxidation of hydrogen sulfide to elemental sulfur |
| FR2747053B1 (fr) * | 1996-04-03 | 1998-10-02 | Rhone Poulenc Chimie | Utilisation pour l'oxydation directe des composes soufres en soufre et/ou sulfates a basse temperature d'un catalyseur a base de cuivre |
| GB9621906D0 (en) * | 1996-10-21 | 1996-12-11 | Dytech Corp Ltd | Desulphurisation |
| RU2211728C2 (ru) * | 2001-11-12 | 2003-09-10 | Казанский государственный технологический университет | Катализатор для очистки газообразных выбросов от оксида углерода |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2581061A (en) * | 1949-11-26 | 1952-01-01 | Standard Oil Dev Co | Process for desulfurizing hydrocarbons with a mixture of ferric and chromic oxides |
| GB769996A (en) * | 1951-04-12 | 1957-03-13 | Gas Council | Improvements in or relating to the oxidation of hydrogen sulphide to sulphur dioxide |
| US2859249A (en) * | 1957-01-17 | 1958-11-04 | Stauffer Chemical Co | Oxidation of methyl mercaptan |
| US2979532A (en) * | 1959-02-09 | 1961-04-11 | Crown Zellerbach Corp | Preparation of dialkyl disulfides |
| DE2627454C3 (de) * | 1976-06-18 | 1982-04-22 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Katalysator zur Abgasreinigung, insbesondere von Kfz-Verbrennungsmotoren |
| FR2501662A1 (fr) * | 1981-03-13 | 1982-09-17 | Rhone Poulenc Spec Chim | Catalyseurs et procede d'oxydation de l'hydrogene sulfure et/ou des composes organiques du soufre en anhydride sulfureux |
| FR2501532B1 (fr) * | 1981-03-13 | 1985-12-13 | Rhone Poulenc Spec Chim | Catalyseur et procede pour le traitement des gaz residuaires industriels contenant des composes du soufre |
| US4374106A (en) * | 1981-08-20 | 1983-02-15 | Occidental Research Corporation | Process for reducing the hydrogen sulfide content in geothermal steam |
| SU1219134A1 (ru) * | 1983-05-26 | 1986-03-23 | Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова | Катализатор дл газофазного окислени сероводорода в серу |
-
1983
- 1983-06-07 DE DE3390486T patent/DE3390486C2/de not_active Expired
- 1983-06-07 NL NL8320199A patent/NL8320199A/nl unknown
- 1983-06-07 WO PCT/SU1983/000016 patent/WO1984004700A1/ru not_active Ceased
- 1983-06-07 GB GB08500163A patent/GB2152489B/en not_active Expired
-
1985
- 1985-01-25 NO NO85850309D patent/NO160565C/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL8320199A (nl) | 1985-04-01 |
| NO160565C (no) | 1989-05-03 |
| DE3390486C2 (de) | 1991-09-12 |
| DE3390486T1 (de) | 1985-05-30 |
| WO1984004700A1 (fr) | 1984-12-06 |
| GB8500163D0 (en) | 1985-02-13 |
| GB2152489B (en) | 1986-10-08 |
| GB2152489A (en) | 1985-08-07 |
| NO850309L (no) | 1985-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Eow | Recovery of sulfur from sour acid gas: A review of the technology | |
| JP2637898B2 (ja) | 水可溶性無機硫化物を含む水性流を相当する硫酸塩に選択的に製造する方法 | |
| US4233276A (en) | Process for the desulfurization of waste gases | |
| US8871176B2 (en) | Process for reducing sulfur emission of sulfur plant | |
| US2992884A (en) | Process for the removal of sulfur oxides from gases | |
| CA2558234C (en) | A process for the high recovery efficiency of sulfur from an acid gas stream | |
| CA2558236A1 (en) | A process for the high recovery efficiency of sulfur from an acid gas stream | |
| US6521020B2 (en) | Claus feed gas hydrocarbon removal | |
| US9580661B2 (en) | Integrated hydrocarbon desulfurization with oxidation of disulfides and conversion of SO2 to elemental sulfur | |
| CN100348701C (zh) | 有机硫化物氧化法 | |
| CN102049181A (zh) | 一种含硫有机废气的净化方法 | |
| DK166535B1 (da) | Fremgangsmaade til oxydation af hydrogensulfid til elementaert svovl og/eller svovldioxyd | |
| EA009588B1 (ru) | Способ удаления из газовых потоков серосодержащих соединений, в том числе сероводорода и меркаптанов | |
| JPH0357805B2 (no) | ||
| NO177628B (no) | Fremgangsmåte ved fjerning av sulfider fra en gasström, samt absorpsjonsmiddel for anvendelse ved fremgangsmåten | |
| US6508863B1 (en) | Claus feed gas hydrocarbon removal | |
| CN104119947A (zh) | 一种催化裂化烟气脱硫及后处理工艺 | |
| NO160565B (no) | Fremgangsm te for separering av svovelforbindelser s. | |
| EP0159730A2 (en) | Process for the removal of sulphur compounds from off-gases | |
| CN107537297B (zh) | 清洁环保的烟气循环脱硫工艺 | |
| RU2144495C1 (ru) | Способ очистки газов от сернистых соединений | |
| SU1582975A3 (ru) | Способ очистки газов от меркаптанов | |
| RU2846416C1 (ru) | Способ переработки углеводородного газа, содержащего меркаптаны | |
| RU2827330C2 (ru) | Способ обработки серосодержащих отходов перерабатывающих и обогатительных производств | |
| SU707951A1 (ru) | Способ регенерации отработанного меркаптидного щелочного раствора |