RU2103058C1 - Катализатор для обработки газов, содержащих соединения серы, и способ обработки газа, содержащего соединения серы - Google Patents
Катализатор для обработки газов, содержащих соединения серы, и способ обработки газа, содержащего соединения серы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2103058C1 RU2103058C1 RU95113142A RU95113142A RU2103058C1 RU 2103058 C1 RU2103058 C1 RU 2103058C1 RU 95113142 A RU95113142 A RU 95113142A RU 95113142 A RU95113142 A RU 95113142A RU 2103058 C1 RU2103058 C1 RU 2103058C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- alumina
- sulfur compounds
- ppm
- sodium
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 32
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 15
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 7
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 21
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- -1 sulfur organic compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 abstract 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 2
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920003064 carboxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 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
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000010795 gaseous waste Substances 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 150000003463 sulfur Chemical class 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/04—Alumina
-
- 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
- B01D53/8606—Removing sulfur compounds only one sulfur compound other than sulfur oxides or hydrogen sulfide
-
- 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
- B01D53/8615—Mixtures of hydrogen sulfide and sulfur oxides
-
- 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
- B01J23/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
- B01J23/04—Alkali metals
-
- 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
- C01B17/0426—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 characterised by the catalytic conversion
- C01B17/0434—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
- C01B17/16—Hydrogen sulfides
- C01B17/165—Preparation from sulfides, oxysulfides or polysulfides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Изобретение относится к катализатору для обработки газов, содержащих соединения серы, и/или гидролиза органических соединений серы, содержащему в качестве основного компонента каталитически активный оксид алюминия, содержащий натрий, отличающемуся тем, что содержание натрия в оксиде алюминия выбрано в интервале, лежащем между 1200 и 2700 ппм Na2О. Катализаторы согласно изобретению являются полезными, например, для обработки газов, содержащих соединения серы, для получения элементарной серы при использовании реакции Клауса и газов, содержащих органические соединения серы, путем гидролиза этих органических соединений. 2 с и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к катализатору для обработки газов, например, промышленных газообразных отходов, содержащих сернистые соединения, для получения элементарной серы. Более конкретно оно относится к катализатору для реакции Клауса и/или реакции гидролиза органических соединений серы, а также к способу обработки газа, содержащего соединения серы.
В классическом способе Клауса, которым однако не ограничивается изобретение, извлечение серы из газов, содержащих сероводород и возможно органические производные серы, состоит из двух стадий.
На первой стадии сжигают сероводород в присутствии контролируемого количества воздуха для превращения части сероводорода в сернистый ангидрид согласно следующей реакции (1):
H2S + 3/2 O2 _→ H2O + SO2 (1)
потом, на второй стадии, пропускают полученную газовую смесь через батарею конверторов, содержащих слой катализатора, в котором происходит реакция Клауса (2)
2 H2S + SO2 _→ 3/x Sx + 3 H2O (2)
Общий баланс реакции, следовательно, представляет собой (3):
3 H2S + 3/2 O2_→ 3/x Sx + 3 H2O (3)
Кроме того, наряду с сероводородом газ может содержать такие органические соединения серы, как CS2 и СOS, которые обычно являются стабильными на уровне каталитических конверторов и которые на 20-50% повышают выбросы SO2 и сернистых соединений в атмосферу после сжигания дымовых газов. Эти очень вредные соединения или уже находятся в обрабатываемом газе, или образуются во время первой стадии окисления, проводимой при высокой температуре.
H2S + 3/2 O2 _→ H2O + SO2 (1)
потом, на второй стадии, пропускают полученную газовую смесь через батарею конверторов, содержащих слой катализатора, в котором происходит реакция Клауса (2)
2 H2S + SO2 _→ 3/x Sx + 3 H2O (2)
Общий баланс реакции, следовательно, представляет собой (3):
3 H2S + 3/2 O2_→ 3/x Sx + 3 H2O (3)
Кроме того, наряду с сероводородом газ может содержать такие органические соединения серы, как CS2 и СOS, которые обычно являются стабильными на уровне каталитических конверторов и которые на 20-50% повышают выбросы SO2 и сернистых соединений в атмосферу после сжигания дымовых газов. Эти очень вредные соединения или уже находятся в обрабатываемом газе, или образуются во время первой стадии окисления, проводимой при высокой температуре.
Эти соединения могут быть удалены с помощью нескольких типов реакций, в частности, путем гидролиза в соответствии с реакциями:
чтобы ограничить токсические выбросы в хвостовых отходах завода по производству серы.
чтобы ограничить токсические выбросы в хвостовых отходах завода по производству серы.
Эти реакции также осуществляются в каталитическом слое, преимущественно на катализаторе на основе оксида титана, оксида церия или оксида циркония, или оксида алюминия.
Они также одновременно входят в реакцию Клауса (2) в конверторах.
Действительно, применяемые катализаторы должны обладать по возможности лучшими активностями, но также должны обладать лучшей прочностью к воздействию напряжений, возникающих при использовании в зависимости от времени.
В качестве катализатора обычно используют оксид алюминия в рамках этих применений. Одной из причин, вызывающих дезактивацию, является образование сульфатов на его поверхности, которые часто резко снижают его каталитические свойства.
Работы изобретателей позволили доказать определяющее значение количества натрия в оксиде алюминия как фактора дезактивации, например, за счет сульфатации.
Согласно настоящему изобретению катализатор описанного выше типа отличается тем, что содержание натрия в оксиде алюминия выбирается в определенном интервале.
Таким образом, объектом изобретения является катализатор для обработки газов, содержащих соединения серы, и/или гидролиза органических соединений серы, содержащих в качестве основного соединения каталитически активный оксид алюминия, включающий натрий, отличающийся тем, что содержание натрия в оксиде алюминия выбрано в интервале между 1200 ппм (частей на миллион) и 2700 ппм Na2O по массе.
Выбор интервала концентрации Na2O согласно изобретению является совершенно неожиданным с учетом состояния техники, указывающего, что содержание натрия должно быть по возможности малым из-за неблагоприятного действия Na2O на оксид алюминия во время реакции Клауса.
Содержание натрия в катализаторе из оксида алюминия согласно изобретению целесообразно, чтобы составляло между 1500 и 2500 ппм, а еще более целесообразно, чтобы оно составляло между 1700 и 2200 ппм.
Катализатор согласно изобретению состоит из оксида алюминия, содержащего натрий (оксид алюминия + натрий), в качестве активного компонента в массовой пропорции, варьирующей между 0,5 и 100%, предпочтительно 60-99% по отношению к общей массе готового катализатора.
Катализатор согласно изобретению также может содержать в незначительном количестве по отношению к оксиду алюминия другие оксиды, такие как оксид титана, оксид циркония, оксид церия, оксид олова, оксиды трехвалентных редких земель, оксид молибдена, оксид кобальта, оксид никеля, оксид железа или аналогичные оксиды.
Оксиды, другие чем оксид алюминия, могут находиться в количестве от 0 до 40 мас.% от катализатора.
Кроме того, катализаторы изобретения могут содержать один или несколько компонентов, выбранных среди глин, силикатов, сульфатов щелочноземельных металлов или алюминия, керамических волокон, асбестовых волокон.
Они также могут содержать вспомогательные вещества для облегчения формования и добавки для улучшения их механических свойств в готовом состоянии.
В качестве примеров вспомогательных веществ можно привести, например: целлюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, карбоксиэтилцеллюлозу, талловое масло, ксантановые смолы, поверхностно-активные агенты, флокулянты, например, полиакриламиды, сажу, крахмалы, стеариновую кислоту, полиакриловый спирт, поливиниловый спирт, биополимеры, глюкозу, полиэтиленгликоли и т.п.
Оксид алюминия, используемый для катализатора согласно изобретению, может быть получен, как описано во французской заявке на патент FR-А-2 527 197, путем обработки в водной среде с pH ниже 9 порошка активного оксида алюминия, полученного быстрой дегидратацией гидрааргиллита в токе горячего газа, сушкой распылением с последующим прокаливанием согласно способу, описанному в европейском патенте ЕР-А-15196.
Он также может быть получен выгодным способом, как описано во французской заявке на патент FR-А-2 449 650, при обработке порошка активного оксида алюминия, имеющего плохо кристаллизованную структуру и/или аморфного, в водной среде с pH ниже 9, плохо кристаллизованная структура оксида алюминия является такой, как определена в этом документе.
Оксид алюминия согласно изобретению также может быть получен при смешивании оксида алюминия, полученного по способу, описанному во французской заявке на патент FR-А-2 449 650, и оксида алюминия, полученного по способу, описанному во французской заявке на патент FR-А-2 527 197, заключающемуся в быстрой дегидратации гидроксидов или оксигидроксидов алюминия, более конкретно гидрааргиллита, в токе горячих газов, эту дегидратацию проводят в любой подходящей аппаратуре с помощью потока горячих газов, температура газа на входе в устройство обычно варьирует от 400 до 1200oC, время контакта гидроксида или оксигидроксида с горячими газами обычно составляет от долей секунды до 4-5 c. Этот способ описан более детально во французском патенте FR-А-1 108 O11. Смесь оксида алюминия, полученного по способу, описанному в документе FR-А-2 449 650, и оксида алюминия, полученного по способу, описанному в FR-А-2 527 197, при простом регулировании пропорции каждого из полученных таким образом оксидов алюминия позволяет получить готовый оксид алюминия, имеющий желаемое содержание Na2О. Действительно, оксид алюминия, полученный при быстром прокаливании гидроксидов или оксигидроксидов алюминия, приводят к оксиду алюминия, имеющему высокое содержание Na2O, порядка 3500 ппм. После обработки в водной среде при pH ниже 9 содержание Na2O значительно снижается (менее 1000 ппм). Добавление оксида алюминия, полученного по второму способу, позволяет тогда получить оксид алюминия, имеющий содержание Na2O между 1200 и 2700 ппм.
Катализатор согласно изобретению затем подвергают подходящему формованию, возможно после пропитки, на обычно огнеупорном носителе.
В качестве примера катализатор может быть получен при смешивании различных компонентов катализатора и экструзии полученной минеральной пасты, таблетированием, формованием в шарики во вращающемся дражираторе или в барабане, или любым другим известным способом агломерации порошка, содержащего оксид алюминия и возможно другие компоненты, выбранные среди указанных выше.
Можно также подвергать оксид алюминия, возможно дополненный другими ингредиентами, простому дроблению и не придавать ему конкретную форму.
Однако выгодно, чтобы оксид алюминия находился в виде шариков с диаметром, лежащим между 1,5 и 10 мм, более конкретно между 3 и 7 мм.
Катализаторы, обладающие характеристиками изобретения, являются высоко эффективными одновременно как катализаторы реакции Клауса (уравнение (2)), так и реакций гидролиза органических соединений серы (уравнения (4), (5) и (6)).
Следовательно, объектом изобретения также является применение катализатора, такого, как описан ранее, для обработки газов, содержащих соединения серы, с целью получения элементарной серы с применением реакции Клауса, а также для обработки газов, содержащих органические соединения серы, с применением реакции гидролиза.
Наконец, объектом изобретения являются способы обработки газов, содержащих соединения серы, с применением реакции Клауса или гидролиза при пропускании этих газов через слой катализатора, отличающиеся тем, что по крайней мере часть катализатора состоит из такого катализатора, как описан ранее.
Ниже приводятся примеры получения катализатора согласно изобретению со ссылкой на прилагаемый чертеж, показывающий степень конверсии CS2 в зависимости от содержания Na2O в катализаторах согласно изобретению.
Пример 1. Быстро дегидратируют гидрааргиллит при 1000oC с помощью потока горячего газа для получения продукта А. Продукт А содержит 3600 ппм Na2O. Часть продукта А промывают с помощью воды, чтобы получить продукт В: содержание Na2O в нем тогда составит 800 ппм масс. Проводят смешивание продуктов А и В в соотношении 50:50 перед грануляцией в шарики с диаметром между 3,1 и 6,3 мм. При этом содержание Na2O в этих шариках составляет 2200 ппм масс, считая на Na2O.
Пример 2. Работают по методике примера 1, получают катализаторы, имеющие содержание Na2O, равное 400, 600, 1200, 1700, 2200, 2700, 3000 и 3700 ппм.
Все катализаторы имеют следующие физико-химические характеристики: удельная поверхность: 360 (±10) м2/г, гранулометрия шариков: 3,1-6,3 мм, объем, создаваемый порами с диаметром выше 0,1 мкм: 18,5 мл/100 г оксида алюминия, объем, создаваемый порами с диаметром выше 1 мкм: 15,5 мл/100 г оксида алюминия.
Эти катализаторы были испытаны в качестве катализатора 1-го реактора (R1) и 2-го реактора (R2) в процессе Клауса. Это означает, что установка Клауса состоит из двух идентичных реакторов R1 и R2, соединенных в батарею и заполненных одним и тем же катализатором, обрабатываемый газ вводят последовательно в R1, потом в R2.
В R1 критической реакцией потому, что ее труднее всего довести до благополучного конца, является реакция гидролиза COS и главным образом CS2. В R2 более низкая температура и более низкое содержание H2S приводит к более дискриминантной традиционной реакции Клауса из-за проблем, связанных с сульфатацией оксида алюминия.
Всегда имеют установленные тенденции для гидролиза CS2 в R1 и для реакции Клауса в R2: если катализатор А является более эффективным, чем катализатор В в R1, А также является более эффективным, чем В и R2.
Итак, здесь приводятся только результаты катализа гидролиза СS2 в условиях R1.
Следовательно, испытания катализа были проведены в присутствии катализаторов для обработки газоа, объемный состав которого является следующим:
H2S - 6
CO2 - 4
CS2 - 1
H2O - 30
N2 - 59
Контактирование проводят в реакторе при 320oC в изотермических условиях при содержании кислорода 10 ппм по объему и времени контакта 2 с (в нормальных условиях температуры и давление (CNТР).
H2S - 6
CO2 - 4
CS2 - 1
H2O - 30
N2 - 59
Контактирование проводят в реакторе при 320oC в изотермических условиях при содержании кислорода 10 ппм по объему и времени контакта 2 с (в нормальных условиях температуры и давление (CNТР).
Сравнивают эксплуатационные характеристики различных катализаторов при идентичном объеме реактора, заполненного катализатором, и идентичном расходе обрабатываемого газа, измеряя активность гидролиза и анализируя хроматографией в газовой фазе H2S, SO2, COS и CS2, содержащиеся в газах на выходе из реактора.
Также измеряют конверсию CS2 после получения стабильного плато для содержания продуктов реакции на выходе из реактора.
Для каждого каталитического теста измеряют степень конверсии CS2, соответствующую примененному катализатору.
Результаты приведены на чертеже, который показывает, что для интервала содержания Na2O между 1200 и 2700 ппм степень конверсии CS2 является очень благоприятной.
Эта степень конверсии является особенно благоприятной для предпочтительного интервала согласно изобретению, находящегося между 1700 и 2200 ппм.
Claims (4)
1. Катализатор для обработки газов, содержащих соединения серы, и/или гидролиза органических соединений серы, содержащий в качестве основного компонента каталитически активный оксид алюминия, содержащий натрий, отличающийся тем, что содержание натрия в оксиде алюминия выбрано в интервале 1200 2700 ppm в пересчете на Na2O (мас.).
2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что содержание натрия в оксиде алюминия выбрано в интервале 1500 2500 ppm в пересчете на Na2O (мас.).
3. Катализатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что он содержит 0,5 100 мас. оксида алюминия, содержащего натрий, предпочтительно 60 99 мас.
4. Способ обработки газа, содержащего соединения серы, путем пропускания газа через слой катализатора, состоящего из частиц, содержащих в качестве основного компонента каталитически активный оксид алюминия, содержащий натрий, отличающийся тем, что используют катализатор, имеющий содержание натрия в оксиде алюминия, выбранное в интервале 1200 2700 ppm в пересчете на Na2O (мас.).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9408746 | 1994-07-13 | ||
| FR9408746A FR2722428B1 (fr) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Catalyseurs pour le traitement de gaz contenant des composes soufres; utilisation et procede de traitement d'un gaz contenant des composes soufres |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95113142A RU95113142A (ru) | 1997-06-27 |
| RU2103058C1 true RU2103058C1 (ru) | 1998-01-27 |
Family
ID=9465386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95113142A RU2103058C1 (ru) | 1994-07-13 | 1995-07-13 | Катализатор для обработки газов, содержащих соединения серы, и способ обработки газа, содержащего соединения серы |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6790422B1 (ru) |
| EP (1) | EP0692306B1 (ru) |
| JP (1) | JP2898581B2 (ru) |
| KR (1) | KR100247206B1 (ru) |
| CN (1) | CN1082384C (ru) |
| AT (1) | ATE212561T1 (ru) |
| CA (1) | CA2153747C (ru) |
| DE (1) | DE69525192T2 (ru) |
| DK (1) | DK0692306T3 (ru) |
| ES (1) | ES2171511T3 (ru) |
| FR (1) | FR2722428B1 (ru) |
| PT (1) | PT692306E (ru) |
| RU (1) | RU2103058C1 (ru) |
| TW (1) | TW296362B (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2171710C1 (ru) * | 2000-05-10 | 2001-08-10 | Рабинович Георгий Лазаревич | Адсорбент для очистки газов от сероводорода и способ его приготовления |
| RU2711605C1 (ru) * | 2019-07-03 | 2020-01-17 | Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" | Способ получения алюмооксидных катализаторов процесса Клауса и применение их на установках получения серы |
| RU2840458C2 (ru) * | 2021-10-26 | 2025-05-26 | Чайна Петролиум энд Кемикал Корпорейшн | Катализатор, его применение и способ удаления карбонилсульфида из природного газа |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2753396B1 (fr) * | 1996-09-16 | 1998-10-30 | Inst Francais Du Petrole | Procede et dispositif de traitement d'un gaz contenant de l'hydrogene sulfure et du dioxyde de soufre comportant une etape d'appauvrissement en soufre du solvant recycle |
| CN1102420C (zh) * | 2000-07-11 | 2003-03-05 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种羰基硫水解催化剂及其制备方法和用途 |
| FR2840295B1 (fr) * | 2002-06-03 | 2005-02-04 | Inst Francais Du Petrole | Prodede d'elimination du soufre d'une charge contenant de l'hydrogene sulfure et du benzene, toluene et/ou xylenes |
| KR101589316B1 (ko) | 2007-09-17 | 2016-01-27 | 셀 인터나쵸나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이 | 가스 스트림에 함유된 황 화합물의 접촉 환원에 유용한 촉매 조성물 및 이 조성물의 제조 및 사용 방법 |
| WO2016196710A1 (en) * | 2015-06-02 | 2016-12-08 | Scientific Design Company, Inc. | Method for producing porous bodies with enhanced properties |
| FR3084267B1 (fr) * | 2018-07-25 | 2021-10-08 | Axens | Alumine a acidite et structure de porosite optimales |
| KR102644569B1 (ko) | 2019-04-03 | 2024-03-06 | 현대자동차주식회사 | 댐핑 기능을 갖는 차량의 연료탱크 마운트 장치 |
| CN116408058A (zh) * | 2021-12-30 | 2023-07-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 稀土掺杂催化剂及其制备方法和用途 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1108011A (fr) * | 1954-06-28 | 1956-01-09 | Pechiney | Procédé de préparation d'alumine activée |
| FR1527197A (fr) * | 1967-04-21 | 1968-05-31 | Rech S De Ventilation Et D Aer | Diffuseur régulateur de débit destiné, notamment à l'admission d'air frais dans les locaux d'habitation |
| FR2449650B1 (ru) * | 1979-02-26 | 1982-09-17 | Rhone Poulenc Ind |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3856708A (en) * | 1972-04-10 | 1974-12-24 | Reynolds Metals Co | Alumina catalyst support |
| US4243556A (en) * | 1978-12-04 | 1981-01-06 | Chevron Research Company | Sulfur oxides control in cracking catalyst |
| US4252635A (en) * | 1980-04-11 | 1981-02-24 | Chevron Research Company | Sulfur oxides control in cracking catalyst regeneration |
| US4364858A (en) * | 1980-07-21 | 1982-12-21 | Aluminum Company Of America | Method of producing an activated alumina Claus catalyst |
| CA1145700A (en) * | 1980-09-17 | 1983-05-03 | William A. Blanton, Jr. | Sulfur oxides control in cracking catalyst regeneration |
| US5244648A (en) * | 1980-12-23 | 1993-09-14 | Rhone-Poulenc Industries | Process for the preparation of alumina agglomerates |
| FR2527197B1 (fr) | 1982-05-19 | 1985-06-21 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede de fabrication de billes d'alumine mises en forme par coagulation en gouttes |
| US5242673A (en) * | 1991-11-12 | 1993-09-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Elemental sulfur recovery process |
-
1994
- 1994-07-13 FR FR9408746A patent/FR2722428B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-07-12 DK DK95401672T patent/DK0692306T3/da active
- 1995-07-12 AT AT95401672T patent/ATE212561T1/de active
- 1995-07-12 DE DE69525192T patent/DE69525192T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-12 PT PT95401672T patent/PT692306E/pt unknown
- 1995-07-12 EP EP95401672A patent/EP0692306B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-12 ES ES95401672T patent/ES2171511T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-12 CA CA002153747A patent/CA2153747C/fr not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-13 RU RU95113142A patent/RU2103058C1/ru active
- 1995-07-13 JP JP7208984A patent/JP2898581B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-13 KR KR1019950020658A patent/KR100247206B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-13 CN CN95109190A patent/CN1082384C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-21 TW TW084107587A patent/TW296362B/zh not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-08-19 US US08/914,244 patent/US6790422B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1108011A (fr) * | 1954-06-28 | 1956-01-09 | Pechiney | Procédé de préparation d'alumine activée |
| FR1527197A (fr) * | 1967-04-21 | 1968-05-31 | Rech S De Ventilation Et D Aer | Diffuseur régulateur de débit destiné, notamment à l'admission d'air frais dans les locaux d'habitation |
| FR2449650B1 (ru) * | 1979-02-26 | 1982-09-17 | Rhone Poulenc Ind |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2171710C1 (ru) * | 2000-05-10 | 2001-08-10 | Рабинович Георгий Лазаревич | Адсорбент для очистки газов от сероводорода и способ его приготовления |
| RU2711605C1 (ru) * | 2019-07-03 | 2020-01-17 | Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" | Способ получения алюмооксидных катализаторов процесса Клауса и применение их на установках получения серы |
| RU2840458C2 (ru) * | 2021-10-26 | 2025-05-26 | Чайна Петролиум энд Кемикал Корпорейшн | Катализатор, его применение и способ удаления карбонилсульфида из природного газа |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69525192T2 (de) | 2002-10-31 |
| FR2722428A1 (fr) | 1996-01-19 |
| DK0692306T3 (da) | 2002-03-11 |
| JP2898581B2 (ja) | 1999-06-02 |
| KR960003798A (ko) | 1996-02-23 |
| CN1118710A (zh) | 1996-03-20 |
| RU95113142A (ru) | 1997-06-27 |
| FR2722428B1 (fr) | 1996-09-27 |
| DE69525192D1 (de) | 2002-03-14 |
| PT692306E (pt) | 2002-06-28 |
| KR100247206B1 (ko) | 2000-03-15 |
| EP0692306A1 (fr) | 1996-01-17 |
| CA2153747A1 (fr) | 1996-01-14 |
| ES2171511T3 (es) | 2002-09-16 |
| CA2153747C (fr) | 2001-06-05 |
| JPH0880436A (ja) | 1996-03-26 |
| TW296362B (ru) | 1997-01-21 |
| CN1082384C (zh) | 2002-04-10 |
| ATE212561T1 (de) | 2002-02-15 |
| EP0692306B1 (fr) | 2002-01-30 |
| US6790422B1 (en) | 2004-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4891348A (en) | Catalyst for removing nitrogen oxides in exhaust gases | |
| US5106607A (en) | Multilobar catalysts for the conversion of sulfur containing gaseous effluents | |
| CN1153136A (zh) | 选择氧化硫化物成为元素硫的方法 | |
| RU2103058C1 (ru) | Катализатор для обработки газов, содержащих соединения серы, и способ обработки газа, содержащего соединения серы | |
| RU2112595C1 (ru) | Катализатор для обработки газов, содержащих сернистые соединения, и способ обработки указанных газов | |
| US4350670A (en) | Process for treating flue gas | |
| CA2044067C (en) | A catalyst for the oxidation of sulfur dioxide | |
| US4946661A (en) | Process for removing nitrogen oxides | |
| EP0256359B1 (en) | Catalysts and use thereof for removing nitrogen oxides in exhaust gas | |
| JPS594175B2 (ja) | 被覆触媒を使用する窒素酸化物除去 | |
| JP4959927B2 (ja) | 直接的酸化による含硫黄化合物の除去方法 | |
| CN1410149A (zh) | 气体中硫化氢的焚烧催化剂及制备、使用方法 | |
| CN106362744A (zh) | 一种以镁铝水滑石为载体的脱硫脱硝催化剂及其制备方法和应用 | |
| SU784739A3 (ru) | Катализатор дл очистки газов от водородных и углеродных соединений серы | |
| CN111068746A (zh) | 一种多功能硫磺回收催化剂及其制备方法 | |
| JP4512691B2 (ja) | 一酸化炭素による窒素酸化物の選択的還元触媒およびその調製法 | |
| JP4048043B2 (ja) | 硫化カルボニル及びシアン化水素の分解触媒及び分解方法 | |
| JPS6312659B2 (ru) | ||
| JPS606695B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JPH08218081A (ja) | 炭素析出抑制脱硫剤 | |
| SU1209271A1 (ru) | Катализатор дл паровой конверсии оксида углерода в серосодержащих газах | |
| CN117504855A (zh) | 一种高比表面积球形二氧化铈为载体的二氧化锰基催化剂、制备方法及应用 | |
| JPH0570500B2 (ru) | ||
| CN117380233A (zh) | 一种羰基硫水解催化剂及制备方法和应用 | |
| SU1657047A3 (ru) | Катализатор дл обработки промышленных газов, содержащих соединени серы |