EA032617B1 - Способ извлечения серы с одновременным получением водорода - Google Patents
Способ извлечения серы с одновременным получением водорода Download PDFInfo
- Publication number
- EA032617B1 EA032617B1 EA201500508A EA201500508A EA032617B1 EA 032617 B1 EA032617 B1 EA 032617B1 EA 201500508 A EA201500508 A EA 201500508A EA 201500508 A EA201500508 A EA 201500508A EA 032617 B1 EA032617 B1 EA 032617B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- catalyst
- catalytic
- iron
- gas
- oxygen
- Prior art date
Links
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 35
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 33
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 11
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title description 21
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 title 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 80
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 64
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 56
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 32
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 76
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 48
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 48
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 26
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 12
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 6
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 32
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 24
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 21
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 16
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 9
- -1 СО8 and С8 2 Chemical class 0.000 description 9
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 8
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 5
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 5
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 4
- QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N Carbon disulfide Chemical compound S=C=S QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 229940071106 ethylenediaminetetraacetate Drugs 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- DBLMXLQJTBGLMP-UHFFFAOYSA-N iron tetracarbonyl hydride Chemical group [Fe].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-] DBLMXLQJTBGLMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K iron(3+);triacetate Chemical compound [Fe+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N nitrilotriacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PMVSDNDAUGGCCE-ODZAUARKSA-L (z)-but-2-enedioate;iron(2+) Chemical class [Fe+2].[O-]C(=O)\C=C/C([O-])=O PMVSDNDAUGGCCE-ODZAUARKSA-L 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- OCUCCJIRFHNWBP-IYEMJOQQSA-L Copper gluconate Chemical class [Cu+2].OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O OCUCCJIRFHNWBP-IYEMJOQQSA-L 0.000 description 1
- 239000012692 Fe precursor Substances 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMVSDNDAUGGCCE-TYYBGVCCSA-L Ferrous fumarate Chemical class [Fe+2].[O-]C(=O)\C=C\C([O-])=O PMVSDNDAUGGCCE-TYYBGVCCSA-L 0.000 description 1
- 229910017299 Mo—O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CUPCBVUMRUSXIU-UHFFFAOYSA-N [Fe].OOO Chemical class [Fe].OOO CUPCBVUMRUSXIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZGSDJMADBJCNPN-UHFFFAOYSA-N [S-][NH3+] Chemical class [S-][NH3+] ZGSDJMADBJCNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000005595 acetylacetonate group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- QGAVSDVURUSLQK-UHFFFAOYSA-N ammonium heptamolybdate Chemical compound N.N.N.N.N.N.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo] QGAVSDVURUSLQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- UMEAURNTRYCPNR-UHFFFAOYSA-N azane;iron(2+) Chemical class N.[Fe+2] UMEAURNTRYCPNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 150000001558 benzoic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003842 bromide salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000012018 catalyst precursor Substances 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001860 citric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 208000012839 conversion disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-L fumarate(2-) Chemical class [O-]C(=O)\C=C\C([O-])=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-L 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 239000000797 iron chelating agent Substances 0.000 description 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical class Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical class [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BUJJNPWRTNNUCG-UHFFFAOYSA-L iron(2+);dibenzoate Chemical class [Fe+2].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1.[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 BUJJNPWRTNNUCG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N iron(2+);dinitrate Chemical class [Fe+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FRVCGRDGKAINSV-UHFFFAOYSA-L iron(2+);octadecanoate Chemical class [Fe+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O FRVCGRDGKAINSV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OWZIYWAUNZMLRT-UHFFFAOYSA-L iron(2+);oxalate Chemical class [Fe+2].[O-]C(=O)C([O-])=O OWZIYWAUNZMLRT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical class [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- NPFOYSMITVOQOS-UHFFFAOYSA-K iron(III) citrate Chemical class [Fe+3].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NPFOYSMITVOQOS-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LNOZJRCUHSPCDZ-UHFFFAOYSA-L iron(ii) acetate Chemical class [Fe+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O LNOZJRCUHSPCDZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GYCHYNMREWYSKH-UHFFFAOYSA-L iron(ii) bromide Chemical class [Fe+2].[Br-].[Br-] GYCHYNMREWYSKH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FZGIHSNZYGFUGM-UHFFFAOYSA-L iron(ii) fluoride Chemical class [F-].[F-].[Fe+2] FZGIHSNZYGFUGM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 150000002688 maleic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 1
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas 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
-
- 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
- B01J23/88—Molybdenum
- B01J23/881—Molybdenum and iron
-
- 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
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/04—Sulfides
- B01J27/047—Sulfides with chromium, molybdenum, tungsten or polonium
- B01J27/051—Molybdenum
- B01J27/0515—Molybdenum with iron group metals or platinum group metals
-
- 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
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/51—Spheres
-
- 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
- B01J37/0201—Impregnation
-
- 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
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0207—Pretreatment of the support
-
- 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
- B01J37/0215—Coating
-
- 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
-
- 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
- B01J37/20—Sulfiding
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- C01B17/0495—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by dissociation of hydrogen sulfide into the elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/04—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of inorganic compounds, e.g. ammonia
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Описывается катализатор, подходящий для использования при каталитическом окислительном крекинге потока газа, содержащего HS, в частности в случае содержания в потоке также метана и/или аммиака. Катализатор содержит железо и молибден, нанесенные на носитель, содержащий алюминий. Носитель предпочтительно представляет собой оксид алюминия. Железо и молибден предпочтительно находятся в форме сульфидов. Также описывается способ получения водорода из потока газа, содержащего HS, в котором указанный поток газа подвергают каталитическому окислительному крекингу для получения Hи Sпри использовании катализатора в соответствии с изобретением.
Description
Изобретение относится к катализатору, подходящему для использования в каталитическом окислительном способе извлечения серы из потока газа, содержащего Н28.
Уровень техники
Установки для извлечения серы разработаны для удаления Н28 из кислых газов, содержащих Н28, из систем регенерации амина и из отпарных колонн кислой воды, производя серу, представляющую собой нетоксичный продукт, который может храниться и продаваться в жидкой или в твердой формах различным пользователям для множества различных областей промышленного применения. Кислые газы из систем регенерации амина и отпарных колонн кислой воды, содержащие переменное количество Н28, подвергают обработке в установке для извлечения серы (8КИ), в общем случае имеющей в своей основе модифицированный способ Клауса, для объемного извлечения серы, а впоследствии в секции обработки хвостовых газов (ТОТ) для глубокого извлечения серы. Другие примеси, содержащиеся в кислых газах, в том числе аммиак и углеводороды, разрушаются в секции Клауса.
Модифицированный способ Клауса сам по себе обеспечивает извлечение приблизительно 94-96% (2 каталитические ступени) или 95-98% (3 ступени) серы в исходном сырье. Поэтому в случае необходимости достижения более высокой степени извлечения серы (8КЕ) потребуется дополнительная обработка хвостовых газов способа Клауса.
Модифицированный способ Клауса включает субстехиометрическое сжигание потока кислого газа в термическом реакторе (термическая ступень) со следующим далее каталитическим превращением в реакторах Клауса (каталитическая ступень). В секции Клауса одна треть совокупного количества Н28 окисляется с образованием 8О2, который вступает в реакцию с оставшимся сероводородом Н28 с образованием серы и воды в соответствии со следующими далее реакциями:
Н28 + 1,5 О2 -½ НгО + 8О2 (реакция окисления) (1)
Н28 + 8О2 ¢-½ 1,5 82 + 2 Н2О (реакция Клауса) (2)
Н28 + 1,5 О2 <> 3 Н2О + 1,5 82 (совокупная реакция) (3)
Цель данного способа заключается в стимулировании прохождения совокупной реакции до почти что полного завершения. В термическом реакторе Клауса сероводород Н28, содержащийся в кислом газе, сжигают при использовании воздуха (или при использовании воздуха, обогащенного по кислороду, в некоторых конкретных случаях) в специфической горелке, и только одна треть совокупного количества Н28 окисляется с образованием 8О2, в то время как остальные две трети в реакцию не вступают. Совокупное количество воздуха является в точности достаточным для окисления одной трети совокупного количества Н28 и полного окисления всех углеводородов и аммиака, содержащихся в исходном сырье, поэтому молярное соотношение Н28/О2 в исходном сырье составляет приблизительно 2:1 в целях достижения соотношения Н28/8О2 в хвостовых газах способа Клауса, в точности составляющего 2:1 или насколько возможно близкого к нему, что представляет собой стехиометрическое соотношение для реакции Клауса, таким образом доводя до максимума степень извлечения серы. Во время сжигания кислого газа небольшая часть Н28 (обычно 5-7%) диссоциирует с образованием водорода и серы в соответствии со следующей далее реакцией:
Н28 <--> Н2 + 0,5 82 (реакция диссоциирования или крекинга) (4)
В соответствии с данными авторов С1агк е! а1., Л1Ьег1а 8и1ркиг Кезеагск Ь1б. (Л8КЬ), образование водорода также происходит и в соответствии со следующей далее реакцией:
Н28 + О2 <--> 2 Н2 + 2 Н2О + 2 82 (реакция образования Н2) (5)
Также происходят и несколько побочных реакций, приводящих к разрушению аммиака и углеводородов и к образованию карбонилсульфида СО8 и сероуглерода С82. В целях завершения реакций Клауса требуется подходящее время пребывания в термическом реакторе при высокой температуре.
За термическим реактором Клауса обычно следует котел-утилизатор, где отходящий поток печи охлаждают до приблизительно 300°С и тепло рекуперируют в результате генерирования водяного пара высокого давления и при использовании конденсатора серы, где технологический газ охлаждают до температуры конденсации серы в результате генерирования водяного пара низкого давления, а жидкую серу отделяют.
За термической ступенью Клауса в общем случае следуют две или три каталитические ступени, при этом каждая ступень образована повторным подогревателем газа для доведения газа до оптимальной температуры реакции, каталитическим реактором, где имеет место реакция Клауса, и конденсатором серы, где газ охлаждают, а жидкую серу конденсируют и отделяют. Реакция Клауса представляет собой экзотермическую равновесную реакцию, термодинамически улучшаемую низкими температурами. Первый каталитический реактор Клауса частично заполнен катализатором Клауса (на основе оксида алюминия) для улучшения прохождения реакции Клауса, а частично заполнен специфическим катализатором, обеспечивающим высокую степень превращения (на основе диоксида титана), для улучшения прохождения гидролиза СО8 и С82. Второй и третий каталитические реакторы Клауса, в случае наличия таковых, в общем случае заполнены катализатором Клауса (на основе оксида алюминия) для улучшения прохождения реакции Клауса.
- 1 032617
В целях удовлетворения требования достижения степени извлечения серы >99%, обычно требуемой в случае установки для извлечения серы, за секцией Клауса в общем случае следует секция обработки хвостовых газов. На протяжении ряда лет было предложено несколько различных альтернативных способов увеличения степени извлечения серы, таких как способ 8СОТ, способ ЯАК, способ СВА, способ СЬ1Н8иЬР/ПЕ68иЬР или способ В8К 8е1ес1ох. В традиционной секции восстановительной обработки хвостовых газов технологический газ из секции Клауса предварительно нагревают и объединяют с водородом из внешнего источника перед подачей в реактор гидрирования, где все соединения серы превращаются в Н28 на специфическом катализаторе восстановления (на основе оксидов Со и Мо), который осуществляет функции как гидрирования, так и гидролиза. Отходящий поток из реактора охлаждают в закалочной башне при использовании циркулирующего конденсата водяного пара. Сероводород Н28, полученный в реакторе гидрирования, извлекают в аминовом абсорбере при использовании специфического водного раствора амина и отправляют на рецикл в секцию Клауса с верха регенератора амина, где обогащенный раствор подвергают десорбированию.
Хвостовые газы из аминового абсорбера отправляют в печь термического дожигания для окисления остаточного сероводорода Н28 и других соединений серы, таких как СО8 и С82, с образованием 8О2 перед сбросом в атмосферу через соответствующую дымовую трубу.
Основные недостатки традиционного агрегата Клауса заключаются в потребности для восстановления технологического газа в секции ТОТ в крупном и дорогостоящем оборудовании при наличии очень низкой экономической ценности серы, непрерывных выбросов 8ОХ (8О2 и 8О3), СО, СО2, ΝΟΧ плюс следовых количеств Н28 в атмосферу и непрерывного подвода водорода из сети.
В некоторых установках, где водород недоступен, например на газовых месторождениях, восстановительную газовую смесь генерируют в генераторе восстановительного газа в результате субстехиометрического сжигания топливного газа. Основной недостаток такой альтернативной конфигурации заключается в более крупном размере оборудования в сопоставлении с традиционной установкой Клауса. Это обуславливается большим на 10-15% расходом технологического газа вследствие значительных количеств инертных соединений, поступающих от введенного в технологическую линию сжигания топливного газа, (в основном азота из воздуха и воды и диоксида углерода от сжигания).
Как это упоминалось в публикации С1агк, Са!а1у818 Соттишсабопх 5 (2004) 743-747, извлечение Н2 из Н28 представляет собой давно существующую цель в промышленности. Автор С1агк обращается к нему при использовании неполного окисления Н28 на катализаторах на основе оксида алюминия. Ключом к данному способу, как утверждается, является промотирование прохождения реакции между Н28 и О2 с образованием водорода, воды и серы при регулируемой температуре с использованием внешней печи. К восстановлению выбросов в атмосферу не обращаются.
На протяжении ряда лет были предложены некоторые альтернативные способы, которые обращаются к термическому или каталитическому неполному окислению Н28.
В патентах США № 6946111 и 6800269 компании Сопосо 1пс. описываются способы удаления Н28 из потока газа, содержащего Н28 (в первом патенте из потока сбросного газа, обогащенного по Н28, - во втором патенте), включающие реактор беспламенного кратковременного контактирования, заполненный подходящим катализатором для реакции неполного окисления Н28 с образованием серы и воды при использовании воздуха, или обогащенного воздуха, или чистого кислорода при соотношении Н28/О2 в исходном сырье, составляющем приблизительно 2:1, со следующими далее зоной охлаждения и конденсатором серы. Основная цель первого патента заключается в десульфуризации потока газа, в то время как основная цель второго патента заключается в предложении альтернативного решения для традиционного термического реактора в установке Клауса. Оба патента имеют в своей основе реакцию каталитического неполного окисления сероводорода при использовании кислорода для получения серы и воды.
В патенте США № 7560088 компании Сопосо РЫШрз Сотрапу описывается способ удаления серы из потока газа, содержащего Н28, при использовании компактной системы, включающей зону реакции каталитического неполного окисления при беспламенном кратковременном контактировании со следующими далее зоной регулирования температуры, первой зоной каталитической реакции Клауса, второй зоной регулирования температуры, первым выпускным отверстием для жидкой серы и первым выпускным отверстием для отходящего газообразного потока. Основная цель данного патента заключается в предложении альтернативного решения для традиционной установки Клауса на основании каталитического неполного окисления сероводорода для получения серы и воды.
В патенте США № 4481181 компании ОА Тсс11по1ощс8 1пс. описывается способ удаления серы и извлечения водорода из потока газа, содержащего Н28, сочетающий термическое неполное окисление Н28 с образованием серы и воды и термическую диссоциацию Н28 с образованием водорода и серы в одной и той же зоне реакции с предшествующей секцией нагревания исходного сырья и следующими далее зоной охлаждения и конденсатором серы при использовании чистого кислорода и существенной доли азота при соотношении Н28/О2 в исходном сырье в диапазоне от 10:1 до 25:1. Основная цель данного патента заключается в термическом разложении в результате неполного окисления и диссоциации сероводорода с образованием серы и водорода.
В публикации ГСО 2010/036941 компании Сйеугои И.8.А. 1пс. и университета Эгехе1 Ишуегвйу опи
- 2 032617 сывается способ проведения термической диссоциации Н28 при температуре, меньшей чем 1600°С, на основе радикалов Н и 8Н в одном варианте осуществления на подходящем плазменном катализаторе.
Кроме того, в итальянском патенте 1203898 компании 8ίίΠοο-Νί§ί описывается способ, обозначаемый как НСР. на основе функционирования традиционного термического реактора Клауса при слегка повышенном соотношении Н28/О2 в исходном сырье в целях сохранения соотношения Н28/8О2 в хвостовых газах способа Клауса значительно большим, чем 2:1. Основная цель данного способа заключается в увеличении получения водорода в термическом реакторе и избегании импорта внешнего водорода в секцию ТОТ. Кроме того, при использовании такого способа не избегают появления выбросов установки извлечения серы.
Исходя из вышеизложенного обсуждения очевидно то, что в прошлом были приложены определенные усилия в попытке предложения действенного альтернативного варианта традиционной установке Клауса. В частности, некоторые способы, которые были предложены на протяжении ряда лет, имеют в своей основе термическое или каталитическое неполное окисление Н28, в то время как некоторые другие способы фокусируются на термическом или каталитическом крекинге Н28. Ни один из предложенных способов не задумывается и не компонуется для осуществления превращения Н28 с образованием водорода и серы на подходящем катализаторе, способном благоприятствовать прохождению обеих реакций в одно и то же время.
В находящейся на рассмотрении одновременно с данной заявкой заявке заявителей РСТ/ΝΤ 2012/050308 описывается способ получения водорода из потока газа, содержащего Н28, в котором поток газа подвергают каталитическому окислительному крекингу с целью получения Н2 и 82. Изобретение, описанное в данном документе, используется для обращения к проблеме выбросов газа в атмосферу и получения в то же самое время ценного экспортируемого потока водорода.
Одна проблема в отношении потоков газа, содержащих Н28, которые обычно подаются в устройства извлечения серы, заключается в совместном присутствии метана. Метан подвержен превращению в соединения серы, такие как С82 или СО8, что является нежелательным. Еще одна проблема в отношении потоков газа, содержащих Н28, которые обычно подаются в устройства извлечения серы, заключается в совместном присутствии аммиака. Аммиак обычно подвергается превращению на термической ступени установки Клауса. Однако термическое превращение аммиака заключает в себе возникающую при неполном сжигании опасность образования твердых солей, таких как сульфиды или сульфиты аммония. Данные соли вызывают появление блокирования в самых холодных секциях установки Клауса, в частности в конденсаторах серы. В целях надлежащего сжигания аммиака требуется гомогенная смесь из аммиака и воздуха, а также высокая температура пламени. Однако образование оксидов азота содействует окислению диоксида серы 8О2 с образованием триоксида серы 8О3. После этого катализатор Клауса становится сульфидированным, и для холодных частей установки наблюдается корродирование.
Было бы желательно предложить катализатор, который будет активным и селективным при окислительном крекинге Н28, в частности в случае одновременного присутствия ΝΉ3 и/или СН4, а в более общем случае углеродсодержащих соединений.
Раскрытие изобретения
В целях лучшего обращения к одному или нескольким вышеупомянутым желаниям изобретение представляет в одном аспекте композицию катализатора, подходящую для использования при каталитическом окислительном крекинге потока газа, содержащего Н28, которая содержит железо и молибден, нанесенные на носитель, содержащий алюминий.
В еще одном аспекте изобретение относится к способу получения указанного выше катализатора, в котором получают водный раствор предшественников железа и молибдена, выбираемых из группы, состоящей из тетракарбонила железа, пентакарбонила железа, нонакарбонила железа, нитратов железа, бромидов железа, хлоридов железа, фторидов железа, фосфатов железа, сульфатов железа, ацетилацетонатов железа, ацетатов железа, фумаратов железа, глюконатов железа, цитратов железа, бензоатов железа, малеатов железа, оксалатов железа, олеатов железа и стеаратов железа, комплексов железа-аммония и аналогичных предшественников молибдена.
В еще одном другом аспекте изобретение предлагает способ получения водорода из потока газа, содержащего Н28 и необязательно ΝΉ3 и СН4, в котором указанный поток газа подвергают каталитическому окислительному крекингу с получением Н2 и 82 при использовании указанного выше катализатора.
Осуществление изобретения
Изобретение в широком смысле в своей основе имеет выявление разумной комбинации каталитически активных металлов и их использование в форме катализатора, относящегося к типу с нанесением на носитель. Выбранные металлы представляют собой железо и молибден, а подложка представляет собой носитель, содержащий алюминий.
Катализатор, нанесенный на носитель, будет пониматься как относящийся к композиции катализатора, содержащей каталитически активную часть (т.е. частицы в установленном порядке, которые либо являются активными, либо превращаются в активную фазу ίη кйи) и каталитически неактивную часть, при этом каталитически неактивная часть (подложка) в общем случае образует большую часть катализа
- 3 032617 тора. Это отличает катализатор, нанесенный на носитель, от объемного катализатора, в котором каталитически неактивная часть в общем случае представляет собой меньшую часть. Таким образом, в катализаторе, нанесенном на носитель, каталитически неактивная часть в общем случае составляет более чем 50 мас.% композиции катализатора. Предпочтительно подложка образует более чем 60 мас.%, а более предпочтительно более чем 80 мас.% совокупной композиции катализатора.
Каталитически активная часть композиции катализатора содержит железо и молибден. Данные металлы обычно присутствуют в форме частиц, диспергированных на носителе, в количестве, составляющем по меньшей мере 1 мас.% и в общем случае доходящем вплоть до 50 мас.% при расчете на массу композиции катализатора. Подложка содержит алюминий и в общем случае будет представлять собой оксид алюминия (Л120з). Оксид алюминия может быть, например, альфа-, или тета-, или гамма-оксидом алюминия.
Железо в композиции катализатора более предпочтительно присутствует в количестве, находящемся в диапазоне от 1 до 50 мас.%, наиболее предпочтительно составляющем 2 мас.% от композиции катализатора. Молибден в композиции катализатора присутствует в количестве, находящемся в диапазоне от 1 до 50 мас.%, наиболее предпочтительно составляющем 6 мас.% от композиции катализатора.
Катализатор может состоять, по существу, из указанной композиции катализатора, т.е. алюминийсодержащего носителя и железа и молибдена, содержащихся на нем. В таком случае катализатор обычно будет иметь подходящую профилированную форму, например форму порошка или гранул. Катализатор в дополнение к композиции катализатора, содержащей носитель и активные металлы, также может содержать механическую структуру подложки, т.е. субстрат.
Необходимо понимать то, что такой субстрат не является частью указанной выше композиции катализатора, но присутствует в дополнение к ней. Субстрат может представлять собой любую структуру, известную на современном уровне техники в качестве субстрата для катализаторов. В одном варианте осуществления настоящего изобретения субстрат может иметь форму бисерин, гранул, монолитной ячеистой структуры или пеноматериалов с открытыми порами. Субстрат может быть сформирован из оксида алюминия, диоксида кремния-оксида алюминия, диоксида кремния, диоксида титана, их смесей или любого другого подходящего материала, доступного в области субстратов для катализаторов.
В случае если катализатор содержит субстрат, то обычно он будет покрыт нанесенной на носитель композицией катализатора на основе оксида алюминия, железа и молибдена.
В одном предпочтительном варианте осуществления каталитически активные металлы находятся в форме своих сульфидов. Т.е. железо предпочтительно находится в форме сульфида железа, молибден предпочтительно находится в форме сульфида молибдена, а наиболее предпочтительно они оба присутствуют в форме сульфида.
Композиция катализатора изобретения может быть получена по способу, известному для специалистов в соответствующей области техники. Ссылка делается, например, на публикации Са1а1у81 НапбЬоок, Μ.ν. Т\\щд (Еб.), Аойс РиЫЫипд Иб. 1989 и 81гиеШгсб Са1а1у818 Апб РсаеЮге. А. СуЬи1кк1 апб ТА. Мои1уп (Еб§.), Магсе1 Эскксг 1пс., 1998 - Сйар1ст 21 (ТтапПотшабоп ок а ШгиеШгсб сатсг 1п1о йтисШгсб са1а1у81), рр. 599-615.
В одном в особенности хорошо подходящем способе из предшественника получают водный раствор и проводят диспергирование указанного раствора на материале носителя в соответствии с определением в пунктах формулы изобретения 1 или 4. Примерами железосодержащих предшественников являются неорганические и органические соли железа, хелаты железа, кластеры железа, гидроксиды и оксигидроксиды железа и металлоорганические комплексы железа. Представителями данных соединений являются тетракарбонил железа, пентакарбонил железа, нонакарбонил железа, нитраты, бромиды, хлориды, фториды, фосфаты, сульфаты, ацетилацетонаты, ацетаты, фумараты, глюконаты, цитраты, бензоаты, малеаты, оксалаты, олеаты, стеараты железа и тому подобное. Предшественники железа могут обеспечивать наличие железа в форме двухвалентного железа, форме трехвалентного железа или их комбинации. Предшественники катализаторов предпочтительно содержат Ес(П) или Ес(Ш) в комбинации с органическими лигандами или анионами, такими как ацетат, цитрат, ЭДТА (этилендиаминтетраацетат) или НТА (нитрилотриацетат). То же самое имеет место и для молибдена при внесении соответствующих поправок. Предпочтительными являются ацетат железа и гептамолибдат аммония.
В одном в особенности предпочтительном варианте осуществления перед импрегнированием раствором предшественника носитель сначала подвергают прокаливанию. Прокаливание предпочтительно проводят при температуре, большей чем 700°С, более предпочтительно составляющей по меньшей мере 750°С, наиболее предпочтительно находящейся в диапазоне 750-1000°С. Предпочтительно прокаливание проводят в присутствии кислорода, более предпочтительно на воздухе. После прокаливания на описанную выше прокаленную подложку наносят активный металл катализатора. Например, могут быть использованы влажное импрегнирование или осаждение каталитического металла. Не желая связывать себя теорией, полагают, что прокаливание в соответствии с представленным выше описанием делает возможным стабилизацию структуры катализатора. Таким образом, полученный катализатор является в особенности хорошо подходящим для использования при высоких температурах, например 1100°С, имеющих место при каталитическом окислительном крекинге. В данном варианте осуществления важно сначала
- 4 032617 провести стадию прокаливания для получения стабилизированной подложки, а затем наносить на нее каталитический металл. В случае осуществления способа в обратном порядке полагают, что структура катализатора может измениться таким образом, что каталитический металл стал бы недоступным для каталитической реакции.
Изобретение, кроме того, относится к способу получения водорода из потока газа, содержащего Н28, в котором указанный поток газа подвергают каталитическому окислительному крекингу для получения Н2 и 82 при использовании указанного выше катализатора.
Следует подчеркнуть то, что каталитический окислительный крекинг в соответствии с данным аспектом изобретения представляет собой фундаментально другой способ в сопоставлении как с термической ступенью, так и с каталитической ступенью в существующем способе, относящемся к типу Клауса. Как можно полагать при обращении к вышеупомянутым уравнениям реакций от (1) до (5), способы Клауса направлены на стимулирование прохождения приведенной выше реакции (3) до почти что полного завершения. Настоящее изобретение в своей основе имеет разумное раскрытие сущностных причин и взаимосвязей для получения способа на основе побочных реакций (4) и (5) и промотирования прохождения данных реакций для получения из потока газа, содержащего Н28, как водорода, так и серы.
Способ изобретения также фундаментально отличается от недавних предложений авторов С1агк с1 а1. Ссылки, авторами которых они являются, в своей основе имеют теорию прямого окисления Н28 с образованием водорода, воды и серы. Получающееся в результате превращение, несмотря на избегание образования 8О2, подлежит улучшению в отношении конверсии Н28 и получения серы одновременно с Н2.
В настоящем изобретении ступень каталитического окислительного крекинга (СОС) замещает термическую ступень Клауса. Способ изобретения, таким образом, благоприятствует диссоциированию и неполному окислению Н28 вместо полного окисления и реакции Клауса. Однако изобретение не исключает и добавление термической ступени Клауса после ступени СОС.
Каталитический окислительный крекинг проводят в одной или нескольких зонах реакции, предпочтительно предусмотренных в одной реакционной камере. На протяжении всего данного текста термин камера может относиться к одной или нескольким зонам реакции. Реакционную камеру определяют как реакторный объем, включающий необязательно содержащий слой катализатора. В одной реакционной камере имеется только один тип катализатора. Обычно реакционная камера является, по существу, цилиндрической, и течение реагентов происходит в аксиальном направлении. Если реакционная камера содержит слой катализатора, то в аксиальном направлении течения газа могут иметь место одна или несколько реакций. В одном варианте осуществления, в котором имеет место более чем одна реакция, профиль превращения в реакции для одной реакции может быть отличным от того, что имеет место для другой реакции. Другими словами, одна реакция может иметь место, например, главным образом в начале слоя катализатора, в то время как другая реакция может иметь место, например, на протяжении всей длины слоя катализатора.
Изобретение представляет специалистам в соответствующей области техники раскрытие сущностных причин и взаимосвязей для промотирования прохождения вышеупомянутых реакций (4) и (5). Тот факт, что для этого поток газа должен быть подвергнут каталитическому окислительному крекингу, предполагает ясное сообщение специалистам в соответствующей области техники информации о том, как это осуществить.
В общем случае наличие катализатора обычным образом будет обеспечено на слое катализатора, через который пропускают поток газа, подвергаемый обработке. Выбор типов слоев и их объемов вполне соответствует пределам обычных возможностей специалистов в соответствующей области техники.
В зону или зоны реакции каталитического окислительного крекинга подают кислород. Кислород предпочтительно подают в виде газа, обогащенного по кислороду в сопоставлении с воздухом. Предпочтительно это поток кислородсодержащего газа, содержащий по меньшей мере 40 об.% кислорода, предпочтительно по меньшей мере 60 об.% кислорода. Более предпочтительно данный кислород подают в виде, по существу, чистого кислорода, а именно, при 90-99 об.% кислорода или по возможности при большей близости к 100%.
Использование газа, обогащенного по кислороду, а предпочтительно чистого кислорода относится не только к оптимизированию способа каталитического окислительного крекинга, оно также демонстрирует и преимущества, такие как избегание излишне крупного оборудования, которое бы потребовалось вследствие присутствия больших объемов инертного газа (азота). Кроме того, при обращении к цели изобретения в виде получения водорода в дополнение к извлечению серы и при этом при пониженных выбросах выгодным будет уменьшение, а предпочтительно избегание присутствия азота в хвостовых газах способа.
Количество кислорода, подаваемого в реактор, выбирают таким образом, чтобы добиться получения соотношения Н28/О2 в исходном сырье большего, чем типичная величина, составляющая приблизительно 2:1. Предпочтительно соотношение Н28/О2 в исходном сырье должно находиться в диапазоне 2:16:1 или предпочтительно составлять более чем 2:1 и доходить вплоть до 6:1, более предпочтительно находиться в диапазоне 3:1-5:1, еще более предпочтительно в диапазоне 4:1-4,5:1.
В предпочтительном варианте осуществления при проведении каталитического окислительного
- 5 032617 крекинга на основании соотношения Н28/О2 в диапазоне от 4:1 до 4,5:1, наиболее предпочтительно от 4,1:1 до 4,5:1, предпочтительные температуры реакции для одновременного получения крекинга и неполного окисления Н28 находятся в диапазоне 900-1500°С, предпочтительно в диапазоне 900-1200°С. Более предпочтительно получают температуру, составляющую приблизительно 1100°С.
В одном варианте осуществления исходное сырье для зоны или зон реакции каталитического окислительного крекинга (кислый газ, содержащий Н28, и кислородсодержащий газ) предварительно нагревают для увеличения температуры реакции, увеличения получения водорода и подавления образования 8О2.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения кислый газ, содержащий Н28, и кислородсодержащий газ перемешивают в статическом смесителе непосредственно перед поступлением на каталитический слой зоны или зон реакции каталитического окислительного крекинга.
В одном варианте осуществления концентрация водорода в отходящем потоке реакционной камеры (после закаливания) составляет по меньшей мере 3 об.%, предпочтительно по меньшей мере 5 об.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 7 об.%.
Необходимо отметить то, что реакцию предпочтительно проводят автотермически. Это относится к тому, что несмотря на предпочтительную адиабатичность способа в действительности имеет место теплообмен, поскольку реакция окисления является экзотермической, а реакция крекинга является эндотермической, в результате чего тепло, становящееся доступным вследствие прохождения экзотермической реакции, используется в эндотермической реакции.
Подводя итог вышеизложенному, следует отметить то, что способ изобретения благодаря разумному выбору катализатора предположительно благоприятствует прохождению реакций (4) и (5) в сопоставлении с реакциями (1) и (2), что приводит к меньшей степени превращения Н28, но, с другой стороны, к значительно большему образованию Н2 и к намного меньшему образованию 8О2. Как следствие меньшей степени превращения Н28 в сопоставлении с традиционной установкой Клауса получают более высокую степень рециркуляции кислого газа из источника газа, содержащего Н28 (например, регенератора амина), в реакционную камеру.
Способ каталитического окислительного крекинга изобретения используется для уменьшения температуры в целях получения требуемого равновесия реакции. Это в результате приводит к увеличению выхода водорода и сведению к минимуму образования 8О2, что, в свою очередь, используется для сведения к минимуму потребления водорода в секции обработки хвостовых газов для восстановления 8О2 с образованием Н28.
Предпочтительно в зону реакции кислый газ, содержащий Н28, и кислородсодержащий газ подают раздельно и данные газы перемешивают перед поступлением на каталитический слой.
Отходящий газовый поток из реакционной камеры предпочтительно подвергают закаливанию в целях избегания рекомбинации Н2 и 82 с образованием Н28, а именно в результате прохождения обратной реакции для (4), что делало бы способ недостаточно оптимальным с точки зрения совокупной степени превращения. Предпочтительно данное закаливание проводят, по существу, мгновенно. Закаливание предпочтительно осуществляют до температуры, меньшей чем 950°С, предпочтительно находящейся в диапазоне 850-750°С. Время пребывания в зоне закаливания предпочтительно является настолько коротким, насколько возможно, обычно находящимся в диапазоне от 10 до 300 мс, предпочтительно от 10 до 100 мс, более предпочтительно от 10 до 50 мс.
За зоной закаливания (которой могла бы быть зоной реакционной камеры) предпочтительно следуют котел-утилизатор и конденсатор серы для охлаждения технологического газа и извлечения жидкой серы. Последнее предпочтительно проводят в результате генерирования водяного пара высокого или среднего давления в котле-утилизаторе или водяного пара низкого или среднего давления в конденсаторе серы.
В одном варианте осуществления закаливания отходящего газового потока из реакционной камеры добиваются в результате перемешивания с водой в конечной части реакционной камеры, причем указанное перемешивание газа с водой проводят при использовании водораспылителя в подходящей камере смешения непосредственно под каталитическим слоем. В наиболее предпочтительном варианте осуществления закаливание (в смысле быстрого охлаждения) проводят в первой части двухзонного котлаутилизатора. В данной зоне, содержащей короткие трубы, газ достигает температуры, составляющей приблизительно 700°С, а во второй зоне, содержащей обычные трубы, газ достигает температуры 350300°С.
Несмотря на существенное уменьшение образования 8О2 в способе изобретения образование некоторого количества 8О2 будет неизбежным. В целях удаления такого 8О2 за ступенью каталитического окислительного крекинга предпочтительно следует секция обработки хвостовых газов. В ней часть (например, приблизительно 10-15 об.%) полученного водорода потребляется в целях восстановления остаточного 8О2 с образованием Н28 в реакторе гидрирования. Вследствие намного большего уровня содержания водорода и намного меньшего уровня содержания 8О2 в хвостовых газах в сопоставлении с тем, что имеет место для традиционной установки Клауса, стадия восстановления секции обработки хвостовых газов может быть проведена в отсутствие какого-либо импорта водорода.
Хвостовые газы предпочтительно предварительно нагревают и подают в реактор гидрирования. В
- 6 032617 нем 8О2, а также другие остаточные соединения серы, такие как СО8 и С82, превращаются в сероводород Н28, который после этого удаляют. Это удаление может быть проведено обычным образом, например в результате промывания газа при использовании обедненного раствора амина в абсорбере.
В одном варианте осуществления за ступенью каталитического окислительного крекинга следует одна каталитическая ступень Клауса, содержащая повторный подогреватель газа, каталитический реактор Клауса и конденсатор серы, в целях превращения большей части 8О2 в серу, что тем самым сводит к минимуму потребление Н2 для восстановления 8О2 в секции обработки хвостовых газов.
В одном варианте осуществления поток водорода, полученный из абсорбера ТОТ, отправляют конечным потребителям, таким как установки гидрообработки, установки гидрокрекинга или установки гидродесульфуризации. Необходимо отметить то, что состав потока, обогащенного по водороду, с верха абсорбера ТОТ может быть различным в зависимости от переменных, таких как качество исходного сырья для установки 8КН, конфигурация установки и условия эксплуатации, и может содержать следовые количества или уровни процентного содержания Н2О, Ν2, СО, СО2, Н28, СО8 и С82.
В одном предпочтительном варианте осуществления поток водорода, полученный из абсорбера ТОТ, дополнительно очищают в секции очистки водорода (например, в абсорбере короткоцикловой абсорбции). Необходимо отметить то, что перед очисткой состав потока, обогащенного по водороду, с верха абсорбера ТОТ может быть различным в зависимости от переменных, таких как качество исходного сырья для установки 8КН, конфигурация установки и условия эксплуатации, и может содержать следовые количества или уровни процентного содержания Н2О, Ν2, СО, СО2, Н28, СО8 и С82.
Очищенный водород отправляют конечным потребителям, таким как установки гидрообработки, установки гидрокрекинга или установки гидродесульфуризации.
Изобретение будет проиллюстрировано при обращении к следующим далее неограничивающим примерам.
Пример 1. Методика получения катализатора путем влажного импрегнирования/осаждения.
А12Оз со сферической формой диаметром 3 мм использовали в качестве подложки после предварительного прокаливания на воздухе при 900°С в течение 12 ч и размалывания для получения желаемого гранулометрического состава (355-710 мкм).
В качестве солевых предшественников активных веществ выбирали (СН3СОО)2Ре и тетрагидрат гептамолибдата аммония ЩН4)6Мо-О244Н2О.
Методика получения включает получение водного раствора соли предшественника, в котором также диспергирована подложка.
Соль предшественника, количество которой рассчитывают на основании загрузки активного вещества, растворяют в дважды дистиллированной воде. После полного растворения к раствору добавляют подложку при перемешивании и нагревании на нагревательной плитке вплоть до почти что полного выпаривания воды. Образец впоследствии высушивают при 120°С до достижения полного выпаривания воды. После завершения процедуры высушивания катализатор подвергают предварительной обработке при использовании смеси 5% Н28 в азоте и нагреванию вплоть до 1000°С (скорость нагревания 10°С/мин и изотермичность в течение 60 мин).
Для получения биметаллических образцов солевые предшественники активных веществ перемешивают, а после этого растворяют в 1,5 дм3 воды. В частности, использовали 0,685 г и 0,452 г тетрагидрата гептамолибдата аммония и ацетата железа соответственно и 5 г оксида алюминия. Таким образом, полученный катализатор характеризуется номинальной загрузкой в виде 10 %мас. Μοδ2 и 5 мас.% Те82, где загрузку рассчитывают следующим образом:
Ме82 мас.%=Ме82, граммы· 100/(Ме82, граммы+А12О3, граммы).
Пример 2. Испытания на каталитическую активность.
Проводили два типа испытаний на каталитическую активность. Основные различия представляют собой состав потока, подаваемого в реактор окислительного крекинга, и время контактирования:
40% Н28, 0,7% СН4, 8% О2, балансовое количество азота (Н28/О2=5).
Время контактирования, выбираемое составляющим 20 или |0 мс.
Температура 1100°С.
15% Н28, 10% ΝΠ3, 11% О2, балансовое количество азота.
Время контактирования, выбираемое составляющим 1 или 2 с.
Температура 1100°С.
Необходимо понимать то, что фактическое время контактирования будет различным в зависимости от формы катализатора (например, порошок или структурированный катализатор). Время контактирования в соответствии с определением в настоящем документе представляет собой отношение между объемом каталитического материала и совокупным объемным расходом подаваемого потока (рассчитываемым при 0°С и 1 атм). Каталитический материал в настоящем документе представляет собой активные металлы (железо и молибден) плюс алюминийсодержащая подложка. Определяемое таким образом время контактирования находится в диапазоне от 0,05 до 5 с, предпочтительно в диапазоне 0,1-1 с.
В случае подаваемого потока, содержащего аммиак, будут добавлять большее количество кислоро
- 7 032617 да, поскольку аммиак и Н28 конкурируют друг с другом за потребление кислорода. Данное дополнительное количество кислорода предпочтительно является таким, чтобы получить молярное отношение ΝΗ3/Ο2 в диапазоне от 0,9 до 1,5. Концентрация ΝΗ3 в подаваемом потоке находится в диапазоне от 0 до 45 об.%, в то время как относительная концентрация О2 находится в диапазоне от 0 до 33 об.%. В частности, количество кислорода модулировали таким образом, чтобы получить то же самое соотношение Н28/О2, типичное для окислительного крекинга (5/1), таким образом, в основном заявители могут сказать о потреблении 30% О2 сероводородом Н28 и потреблении остальных 70% аммиаком ΝΗ3.
Кроме того, требуется большее время контактирования, поскольку аммиак является намного менее реакционноспособным в сопоставлении с Н28, в то время как Н28 и метан демонстрируют идентичную реакционную способность.
Основные результаты приведены в следующих далее таблицах.
Таблица 1
Испытания на каталитическую активность для окислительного крекинга в присутствии метана
| Параметр | Эксперимент | Равновесие |
| Степень превращения СН4,% | 100 | 100 |
| Степень превращения Нг8,% | 46 | 54 |
| Выход Н2,% | 9 | 19 |
| Селективность по 8О2,% | 0-0,3 | 0,4 |
| Селективность по СО2,% | 70 | 45 |
Согласно наблюдениям результаты не зависят от времени контактирования и образование серосодержащих соединений, таких как С82 и СО8, не обнаруживается во всем диапазоне исследованного времени контактирования.
Таблица 2
Испытания на каталитическую активность для окислительного крекинга в присутствии аммиака
| Параметр | Эксперимент | Равновесие |
| Степень превращения ΝΗ3,% | 100 | 100 |
| Степень превращения Н28,% | 47-64 | 64 |
| Выход Н2,% | 4-6 | 12 |
| Селективность по 802,% | 0-0,1 | 6 |
Согласно наблюдениям результаты слегка зависят от времени контактирования, в частности степень превращения Н28 уменьшается при уменьшении времени контактирования, в то время как выход Н2 демонстрирует противоположную тенденцию с увеличением при уменьшении времени контактирования (табл. 3). Образования ΝΟΧ не обнаруживают, поскольку весь кислород, вступающий в реакцию с аммиаком, потребляется в реакции сгорания аммиака с образованием азота (2КН3+3/2О2=А+3Н2О).
Таблица 3
| Расход, нормальный куб. см/мин | Время контактиро В1ания, с | Степень превращения Н28,% | Степень превращения ΝΗ3,% | Выход Н2,% | Селективность по 8О2,%. |
| 300 | 1,2 | 64 | 100 | 4 | 0,07 |
| 900 | 0,4 | 55 | 100 | 5 | 0,08 |
| 1180 | 0,3 | 47 | 100 | 6 | 0,09 |
Claims (15)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ получения водорода из потока газа, содержащего Н28, в котором указанный поток газа подвергают каталитическому окислительному крекингу для получения Н2 и 82 при использовании катализатора окислительного крекинга, который содержит железо и молибден, нанесенные на носитель, содержащий алюминий.
- 2. Способ по п.1, в котором каталитический окислительный крекинг проводят при молярном соотношении Н28/О2 в исходном сырье, большем чем 2:1, предпочтительно находящемся в диапазоне от 2:1 до 6:1.
- 3. Способ по п.2, в котором указанное соотношение составляет от 3:1 до 5:1, предпочтительно от 4:1 до 4,5:1.
- 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором каталитический окислительный крекинг проводят при использовании потока кислородсодержащего газа, содержащего по меньшей мере 40 об.% кислорода, предпочтительно по меньшей мере 60 об.% кислорода.
- 5. Способ по п.4, в котором поток кислородсодержащего газа представляет собой кислород, характеризующийся степенью чистоты 90-100 об.%.- 8 032617
- 6. Способ по любому из пп.1-5, в котором каталитический окислительный крекинг проводят, по существу, автотермически при температуре в диапазоне от 900 до 1500°С, предпочтительно в диапазоне от 900 до 1200°С, более предпочтительно при температуре, составляющей приблизительно 1100°С.
- 7. Способ по любому из пп.1-6, дополнительно включающий стадию, на которой полученный §О2 подвергают гидрированию.
- 8. Способ по любому из пп.1-7, в котором газ, полученный в результате каталитического окислительного крекинга, по существу, без задержки подвергают закаливанию до температуры, меньшей чем 950°С.
- 9. Способ по любому из пп.1-8, в котором кислый газ, содержащий Н2§, и кислородсодержащий газ перемешивают в статическом смесителе перед поступлением на первый каталитический слой в зоне или зонах реакции каталитического окислительного крекинга.
- 10. Способ по любому из пп.1-9, в котором за ступенью каталитического окислительного крекинга следует каталитическая ступень Клауса, содержащая повторный подогреватель газа, каталитический реактор Клауса и конденсатор серы.
- 11. Способ по любому из пп.1-10, в котором используют катализатор, в котором железо находится в форме сульфида железа.
- 12. Способ по любому из пп.1-11, в котором используют катализатор, в котором молибден находится в форме сульфида молибдена.
- 13. Способ по любому из пп.1-12, в котором используют катализатор, в котором носитель образован из А12О3.
- 14. Способ по любому из пп.1-13, в котором используют катализатор, в котором железо присутствует в количестве, находящемся в диапазоне от 1 до 50 мас.%, предпочтительно составляющем 2 мас.% от катализатора.
- 15. Способ по любому из пп.1-14, в котором используют катализатор, в котором молибден присутствует в количестве, находящемся в диапазоне от 1 до 50 мас.%, предпочтительно составляющем 6 мас.% от катализатора.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP12191734 | 2012-11-08 | ||
| PCT/NL2013/050804 WO2014073966A1 (en) | 2012-11-08 | 2013-11-08 | Catalyst for a sulphur recovery process with concurrent hydrogen production, method of making thereof and the sulphur recovery process with concurrent hydrogen production using the catalyst |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201500508A1 EA201500508A1 (ru) | 2015-11-30 |
| EA032617B1 true EA032617B1 (ru) | 2019-06-28 |
Family
ID=47143731
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201500508A EA032617B1 (ru) | 2012-11-08 | 2013-11-08 | Способ извлечения серы с одновременным получением водорода |
| EA201990462A EA201990462A1 (ru) | 2012-11-08 | 2013-11-08 | Катализатор для каталитического окислительного крекинга потока газа, содержащего hs, и способ его получения |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201990462A EA201990462A1 (ru) | 2012-11-08 | 2013-11-08 | Катализатор для каталитического окислительного крекинга потока газа, содержащего hs, и способ его получения |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9573118B2 (ru) |
| EP (2) | EP2916947B1 (ru) |
| CN (2) | CN104837555B (ru) |
| DK (1) | DK2916947T3 (ru) |
| EA (2) | EA032617B1 (ru) |
| PL (1) | PL2916947T3 (ru) |
| WO (1) | WO2014073966A1 (ru) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2656144T3 (es) | 2009-09-08 | 2018-02-23 | The Ohio State University Research Foundation | Producción de combustibles sintéticos y productos químicos con captura de CO2 in situ |
| US9777920B2 (en) | 2011-05-11 | 2017-10-03 | Ohio State Innovation Foundation | Oxygen carrying materials |
| CA3148322A1 (en) | 2013-02-05 | 2014-08-14 | Ohio State Innovation Foundation | Methods for converting fuel into syngas |
| EP3429738A4 (en) | 2016-04-12 | 2019-09-18 | Ohio State Innovation Foundation | PRODUCTION OF CHEMICAL LOOP SYNTHESIS GAS FROM CARBON FUELS |
| CA3071395A1 (en) | 2017-07-31 | 2019-02-07 | Ohio State Innovation Foundation | Reactor system with unequal reactor assembly operating pressures |
| US10549236B2 (en) | 2018-01-29 | 2020-02-04 | Ohio State Innovation Foundation | Systems, methods and materials for NOx decomposition with metal oxide materials |
| CN118022775A (zh) | 2018-06-15 | 2024-05-14 | 内斯特化学技术股份有限公司 | 用于硫化氢的催化氧化裂解同时产生氢气的催化剂 |
| WO2020033500A1 (en) | 2018-08-09 | 2020-02-13 | Ohio State Innovation Foundation | Systems, methods and materials for hydrogen sulfide conversion |
| AU2020271068A1 (en) | 2019-04-09 | 2021-09-30 | Ohio State Innovation Foundation | Alkene generation using metal sulfide particles |
| CN110180383B (zh) * | 2019-05-21 | 2022-02-25 | 山东三维化学集团股份有限公司 | 硫化氢酸性气硫氢资源协同回收装置和方法 |
| CN114849723A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-08-05 | 上海尼普敦环境科技有限公司 | 一种纳米级含钼脱硫催化剂及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4666878A (en) * | 1984-12-28 | 1987-05-19 | Exxon Research And Engineering Company | Amorphous, iron promoted Mo and W sulfide hydroprocessing catalysts and uses thereof |
| US5948382A (en) * | 1995-09-05 | 1999-09-07 | National Science Council | Selective oxidation of hydrogen sulfide in the presence of mixed-oxide catalyst containing iron, molybdenum and antimony |
| US20010000475A1 (en) * | 1998-01-14 | 2001-04-26 | Yun Jin | Sulfide catalysts for reducing SO2 to elemental sulfur |
| US20030031607A1 (en) * | 2001-04-30 | 2003-02-13 | Institut Francais Du Petrole | Process and device for the production of a gas that contains hydrogen from hydrogen sulfide |
| US20040077906A1 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-22 | Eni S.P.A. | Process for the preparation of phenol by means of the hydrodeoxygenation of benzene-diols |
| WO2011050439A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources Canada | Membrane-assisted conversion of hydrogen sulphide |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2277877A1 (fr) * | 1974-07-11 | 1976-02-06 | Aquitaine Petrole | Procede de desulfuration des gaz contenant de l'hydrogene sulfure |
| US4481181A (en) | 1982-02-08 | 1984-11-06 | Ga Technologies Inc. | Hydrogen production from in situ partial burning of H2 S |
| DE3208695A1 (de) * | 1982-03-11 | 1983-09-22 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur entschwefelung von h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s-haltigen gasen |
| IT1203898B (it) | 1987-04-14 | 1989-02-23 | Nuova Igi Impianti Gas Interna | Perfezionamento al processo claus per il recupero di zolfo elementare |
| FR2702675B1 (fr) * | 1993-03-16 | 1995-04-28 | Elf Aquitaine | Procédé pour oxyder directement en soufre par voie catalytique, avec une sélectivité élevée, l'H2S contenu en faible concentration dans un gaz et catalyseur pour la mise en Óoeuvre de ce procédé. |
| US6946111B2 (en) | 1999-07-30 | 2005-09-20 | Conocophilips Company | Short contact time catalytic partial oxidation process for recovering sulfur from an H2S containing gas stream |
| US6800269B2 (en) | 1999-07-30 | 2004-10-05 | Conocophillips Company | Short contact time catalytic sulfur recovery system for removing H2S from a waste gas stream |
| EP1090675A1 (en) * | 1999-09-30 | 2001-04-11 | Gastec N.V. | Process for the removal of sulphur compounds from gases |
| US7226572B1 (en) | 2006-03-03 | 2007-06-05 | Conocophillips Company | Compact sulfur recovery plant and process |
| EP1902769A1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-26 | Jacobs Nederland B.V. | Process for the recovery of sulfur from sulfur containing gases |
| US20100076819A1 (en) | 2008-09-25 | 2010-03-25 | Myshape, Inc. | System and Method for Distilling Data and Feedback From Customers to Identify Fashion Market Information |
| CN101745400B (zh) | 2008-12-17 | 2012-07-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种加氢催化剂及其制备方法 |
| CN101445426B (zh) | 2008-12-19 | 2012-06-13 | 上海工程技术大学 | 草酸二甲酯加氢制乙二醇的方法 |
| CN101822985B (zh) | 2009-03-04 | 2012-07-18 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种镍基加氢催化剂的预处理方法 |
-
2013
- 2013-11-08 US US14/441,155 patent/US9573118B2/en active Active
- 2013-11-08 PL PL13801879T patent/PL2916947T3/pl unknown
- 2013-11-08 CN CN201380058488.7A patent/CN104837555B/zh active Active
- 2013-11-08 CN CN202010527274.1A patent/CN111715242B/zh active Active
- 2013-11-08 EA EA201500508A patent/EA032617B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-11-08 EP EP13801879.1A patent/EP2916947B1/en active Active
- 2013-11-08 WO PCT/NL2013/050804 patent/WO2014073966A1/en active Application Filing
- 2013-11-08 EA EA201990462A patent/EA201990462A1/ru unknown
- 2013-11-08 EP EP20193707.5A patent/EP3760309A1/en active Pending
- 2013-11-08 DK DK13801879.1T patent/DK2916947T3/da active
-
2016
- 2016-12-30 US US15/395,093 patent/US9981253B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4666878A (en) * | 1984-12-28 | 1987-05-19 | Exxon Research And Engineering Company | Amorphous, iron promoted Mo and W sulfide hydroprocessing catalysts and uses thereof |
| US5948382A (en) * | 1995-09-05 | 1999-09-07 | National Science Council | Selective oxidation of hydrogen sulfide in the presence of mixed-oxide catalyst containing iron, molybdenum and antimony |
| US20010000475A1 (en) * | 1998-01-14 | 2001-04-26 | Yun Jin | Sulfide catalysts for reducing SO2 to elemental sulfur |
| US20030031607A1 (en) * | 2001-04-30 | 2003-02-13 | Institut Francais Du Petrole | Process and device for the production of a gas that contains hydrogen from hydrogen sulfide |
| US20040077906A1 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-22 | Eni S.P.A. | Process for the preparation of phenol by means of the hydrodeoxygenation of benzene-diols |
| WO2011050439A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources Canada | Membrane-assisted conversion of hydrogen sulphide |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| W L.T.;M. RAMSELAAR, M.W.J. CRAJD, R.H. HADDERS AND E. GERKEMA: "Sulfidation of alumina-supported iron and iron-molybdenum oxide catalysts", APPLIED CATALYSIS, ELSEVIER SCIENCE PLLBLISHERS B.V,, AMSTERDAM, vol. 65, 1 January 1990 (1990-01-01), pages 69 - 84, XP055050015 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL2916947T3 (pl) | 2021-04-19 |
| EP3760309A1 (en) | 2021-01-06 |
| CN104837555B (zh) | 2020-07-10 |
| CN111715242A (zh) | 2020-09-29 |
| EA201990462A1 (ru) | 2019-07-31 |
| CN111715242B (zh) | 2024-03-08 |
| EP2916947B1 (en) | 2020-11-04 |
| US20150283537A1 (en) | 2015-10-08 |
| DK2916947T3 (da) | 2021-01-11 |
| CN104837555A (zh) | 2015-08-12 |
| WO2014073966A1 (en) | 2014-05-15 |
| US9573118B2 (en) | 2017-02-21 |
| US20170106355A1 (en) | 2017-04-20 |
| EP2916947A1 (en) | 2015-09-16 |
| US9981253B2 (en) | 2018-05-29 |
| EA201500508A1 (ru) | 2015-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA032617B1 (ru) | Способ извлечения серы с одновременным получением водорода | |
| EA028204B1 (ru) | Способ извлечения серы с одновременным получением водорода из подаваемого потока, содержащего nh | |
| US11267700B2 (en) | Catalyst for catalytic oxidative cracking of hydrogen sulphide with concurrent hydrogen production | |
| CA2835148C (en) | Zero emissions sulphur recovery process with concurrent hydrogen production | |
| RU2409517C2 (ru) | Способ получения серы из сернистого ангидрида | |
| US5700440A (en) | Selective oxidation of hydrogen sulfide in the presence of iron-based catalysts | |
| US8703084B2 (en) | Removal of sulfur compounds from a gas stream | |
| CA2768359C (en) | Removal of sulfur compounds from a gas stream | |
| EA040662B1 (ru) | Способ получения катализатора для каталитического окислительного крекинга потока газа, содержащего h2s | |
| EA040440B1 (ru) | Катализатор для каталитического окислительного крекинга сероводорода с одновременным получением водорода | |
| RU2709374C1 (ru) | Способ получения водорода и элементарной серы из сероводорода | |
| JPH0565222B2 (ru) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM KG TJ |