RU2600375C1 - Method for low-temperature decomposition of hydrogen sulphide to obtain hydrogen and sulphur - Google Patents
Method for low-temperature decomposition of hydrogen sulphide to obtain hydrogen and sulphur Download PDFInfo
- Publication number
- RU2600375C1 RU2600375C1 RU2015133966/05A RU2015133966A RU2600375C1 RU 2600375 C1 RU2600375 C1 RU 2600375C1 RU 2015133966/05 A RU2015133966/05 A RU 2015133966/05A RU 2015133966 A RU2015133966 A RU 2015133966A RU 2600375 C1 RU2600375 C1 RU 2600375C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfur
- hydrogen
- hydrogen sulfide
- catalyst
- temperature
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- C01B17/021—Separation of sulfur from gases
-
- 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
- C01B17/0495—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
- 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
- C01B17/0439—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 at least one catalyst bed operating below the dew-point of sulfur
-
- 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)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области газо- и нефтепереработки, а именно к способам разложения и утилизации сероводорода, и может применяться для производства водорода и серы из сероводорода.The invention relates to the field of gas and oil refining, and in particular to methods of decomposition and utilization of hydrogen sulfide, and can be used to produce hydrogen and sulfur from hydrogen sulfide.
Сероводород является основным побочным продуктом нефтепереработки и в больших количествах содержится в пластовом флюиде нефтегазоконденсатных месторождениях. Традиционно на газонефтеперерабатывающих заводах сероводород перерабатывается методом Клауса термическим разложением с получением серы. Недостатком такого метода является высокая температура процесса и невозможность получения водорода.Hydrogen sulfide is the main by-product of oil refining and is found in large quantities in the reservoir fluid of oil and gas condensate fields. Traditionally, in gas refineries, hydrogen sulfide is processed by the Klaus method by thermal decomposition to produce sulfur. The disadvantage of this method is the high temperature of the process and the inability to produce hydrogen.
Прямое разложение сероводорода на серу и водород является эндотермическим процессом и может с заметной скоростью протекать лишь при достаточно высоких температурах. Однако использование катализаторов позволяет существенно снизить температуру разложения сероводорода на водород и серу. Вывод же одного из выделившихся компонентов из системы приводит к смещению равновесия реакции в сторону образования продуктов разложения.The direct decomposition of hydrogen sulfide into sulfur and hydrogen is an endothermic process and can occur at a noticeable rate only at sufficiently high temperatures. However, the use of catalysts can significantly reduce the temperature of decomposition of hydrogen sulfide into hydrogen and sulfur. The withdrawal of one of the released components from the system leads to a shift in the reaction equilibrium towards the formation of decomposition products.
Известен способ каталитического разложения сероводорода на водород и серу, включающий циркуляцию сероводородсодержащего газа через слой катализатора при температуре 450-800°C с отводом образовавшейся серы из циркулирующего газа (US 3962409, С01В 17/04, 08.06.1976). Недостатком известного способа является высокая температура процесса и низкая равновесная степень разложения сероводорода в указанном диапазоне температур (не более 15%).A known method for the catalytic decomposition of hydrogen sulfide into hydrogen and sulfur, including the circulation of a hydrogen sulfide-containing gas through a catalyst bed at a temperature of 450-800 ° C with the removal of the formed sulfur from the circulating gas (US 3962409, С01В 17/04, 06/08/1976). The disadvantage of this method is the high process temperature and low equilibrium degree of decomposition of hydrogen sulfide in the specified temperature range (not more than 15%).
Известен способ получения водорода и элементарной серы из сероводорода (Патент РФ №2216506, кл. 7 С01В 17/04, 3/06, опубл. 20.11.2003), включающий пропускание исходного сероводородсодержащего газа через слой твердого материала, способного адсорбировать сероводород с выделением водорода и образованием твердых серосодержащих соединений на поверхности материала, периодическую регенерацию слоя твердого материала путем разложения указанных серосодержащих соединений и выделения паров элементарной серы. При этом пропускание исходного сероводородсодержащего газа через слой твердого материала осуществляют при температуре ниже 200°C. В качестве указанного твердого материала выбирают материал, обладающий способностью активировать сероводород при температуре ниже 200°C, а регенерацию производят путем пропускания регенерирующего газа, не содержащего сероводород или содержащего его в концентрации ниже, чем в исходном сероводородсодержащем газе, с температурой не выше 350°C. Недостатком данного способа является необходимость частой регенерации твердого материала для удаления серы.A known method of producing hydrogen and elemental sulfur from hydrogen sulfide (RF Patent No. 2216506, class 7 С01В 17/04, 3/06, publ. 11/20/2003), including passing the original hydrogen sulfide-containing gas through a layer of solid material capable of adsorbing hydrogen sulfide with hydrogen evolution and the formation of solid sulfur-containing compounds on the surface of the material, periodic regeneration of a layer of solid material by decomposition of these sulfur-containing compounds and the allocation of vapor of elemental sulfur. In this case, the transmission of the initial hydrogen sulfide-containing gas through a layer of solid material is carried out at a temperature below 200 ° C. As the specified solid material, a material is selected that is capable of activating hydrogen sulfide at a temperature below 200 ° C, and regeneration is carried out by passing a regenerating gas that does not contain hydrogen sulfide or contains it at a concentration lower than in the initial hydrogen sulfide-containing gas, with a temperature not exceeding 350 ° C . The disadvantage of this method is the need for frequent regeneration of solid material to remove sulfur.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ разложения сероводорода с получением водорода и серы (Патент РФ №2239594, кл. 7 С01В 17/04, 3/06, опубл. 10.11.2004), включающий контактирование сероводородсодержащего газа через слой твердого материала, способного разлагать сероводород с выделением водорода и образованием серосодержащих соединений на поверхности материала, периодическую регенерацию материала путем разложения указанных серосодержащих соединений и выделения серы, при этом разложение сероводорода осуществляют в хемосорбционно-каталитическом режиме при температуре ниже температуры плавления серы с получением водорода и поверхностных хемосорбированных серосодержащих соединений, реактивацию осуществляют при температуре ниже температуры плавления серы, а регенерацию осуществляют при температуре выше температуры плавления серы.Closest to the proposed technical solution is a method of decomposition of hydrogen sulfide to produce hydrogen and sulfur (RF Patent No. 2239594, CL 7 C01B 17/04, 3/06, publ. 10.11.2004), including contacting a hydrogen sulfide-containing gas through a layer of solid material capable of decompose hydrogen sulfide with the release of hydrogen and the formation of sulfur-containing compounds on the surface of the material, periodic regeneration of the material by decomposition of these sulfur-containing compounds and sulfur, while the decomposition of hydrogen sulfide is carried out in chemisorption-catalytic mode at a temperature below the melting temperature of sulfur to produce hydrogen and surface chemisorbed sulfur-containing compounds, reactivation is carried out at a temperature below the melting temperature of sulfur, and regeneration is carried out at a temperature above the melting temperature of sulfur.
Недостатком способа является цикличность процесса, связанная с необходимостью как реактивации, так и регенерации твердого материала катализатора и низкая степень разложения сероводорода при проведении процесса в непрерывном режиме.The disadvantage of this method is the cyclical process associated with the need for both reactivation and regeneration of solid catalyst material and a low degree of decomposition of hydrogen sulfide during the process in continuous mode.
Задачей изобретения является создание эффективного способа низкотемпературного разложения сероводорода с получением водорода и серы, обеспечивающего проведение процесса в непрерывном режиме.The objective of the invention is to provide an effective method for low-temperature decomposition of hydrogen sulfide to produce hydrogen and sulfur, ensuring the process in a continuous mode.
Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является повышение степени конверсии сероводорода и предотвращение загрязнения катализатора.The technical result achieved by the implementation of the invention is to increase the degree of conversion of hydrogen sulfide and to prevent contamination of the catalyst.
Технический результат достигается за счет того, что в способе низкотемпературного разложения сероводорода с получением водорода и серы, включающем пропускание сероводорода через слой катализатора, сероводород пропускают при температуре 0-35°C через слои катализатора и сорбента серы, загруженные в последовательно установленные модули, причем в качестве катализатора используют стружку нержавеющей стали толщиной 0,1-0,2 мм и длиной 1,5-5,5 мм, а количество модулей с катализатором и сорбентом серы составляет 6-12, при этом образующуюся в последнем модуле газовую смесь пропускают через раствор этаноламина для очистки водорода от остатков сероводорода с последующей десорбцией сероводорода из раствора этаноламина, а десорбцию серы с сорбента серы проводят азотом при температуре 140-160°C.The technical result is achieved due to the fact that in the low-temperature decomposition of hydrogen sulfide to produce hydrogen and sulfur, including passing hydrogen sulfide through a catalyst bed, hydrogen sulfide is passed at a temperature of 0-35 ° C through layers of a catalyst and sulfur sorbent loaded into sequentially installed modules, and the quality of the catalyst used is stainless steel shavings 0.1-0.2 mm thick and 1.5-5.5 mm long, and the number of modules with a catalyst and sulfur sorbent is 6-12, with the resulting In the module, the gas mixture is passed through an ethanolamine solution to purify hydrogen from hydrogen sulfide residues, followed by desorption of hydrogen sulfide from ethanolamine solution, and sulfur is desorbed from the sulfur sorbent with nitrogen at a temperature of 140-160 ° C.
В качестве сорбента серы может быть использован γ-Al2O3.As the sulfur sorbent, γ-Al 2 O 3 can be used.
Десорбированный сероводород может быть возвращен на вход первого модуля.Desorbed hydrogen sulfide can be returned to the input of the first module.
Использование модулей с катализатором и сорбентом серы в количестве 6-12 обеспечивает содержание водорода в газовой фазе более 75 об. %. Серу с сорбента серы по мере насыщения серой десорбируют азотом при температуре 140-160°C.The use of modules with a catalyst and sulfur sorbent in an amount of 6-12 provides a hydrogen content in the gas phase of more than 75 vol. % Sulfur from the sulfur sorbent as it is saturated with sulfur is desorbed with nitrogen at a temperature of 140-160 ° C.
Установлено, что при использовании в качестве катализатора нержавеющей стали продукты реакции содержат водород и газообразную двухатомную серу в виде S2. При этом сера не осаждается на металлическом катализаторе, а вместе с водородом и непрореагировавшим сероводородом поступает на сорбент серы, где она адсорбируется и выводится их газовой смеси. Газовая фаза после удаления газообразной серы, содержащая водород и сероводород, поступает в следующий по ходу газа модуль, где также происходят каталитическое разложение сероводорода с образованием водорода и газообразной серы и адсорбция серы сорбентом и так далее.It has been found that when stainless steel is used as a catalyst, the reaction products contain hydrogen and gaseous diatomic sulfur in the form of S 2 . In this case, sulfur is not deposited on a metal catalyst, but, together with hydrogen and unreacted hydrogen sulfide, it enters the sulfur sorbent, where it is adsorbed and their gas mixture is removed. The gas phase after removal of gaseous sulfur, containing hydrogen and hydrogen sulfide, enters the next module along the gas, where catalytic decomposition of hydrogen sulfide also occurs with the formation of hydrogen and gaseous sulfur and adsorption of sulfur by a sorbent and so on.
Учитывая, что константа равновесия реакции низкотемпературной каталитической конверсии сероводорода на водород и серу не превышает 15%, вывод из реакционной зоны одного из газообразных продуктов реакции, в частности, образующейся газообразной серы и использование 6-12 последовательно установленных модулей с катализатором и сорбентом серы обеспечивают степень конверсии сероводорода порядка 75-88 об. % и получение водорода, содержащего 12-25 об. % сероводорода. Очистка газовой смеси от сероводорода путем поглощения непрореагировавшего сероводорода раствором этаноламина позволяет получить чистый водород. При регенерации сорбента серы путем десорбции серы в токе азота при температуре 140-160°C получается жидкая сера.Considering that the equilibrium constant of the reaction of low-temperature catalytic conversion of hydrogen sulfide to hydrogen and sulfur does not exceed 15%, the removal of one of the gaseous reaction products from the reaction zone, in particular, the resulting gaseous sulfur and the use of 6-12 sequentially installed modules with a catalyst and sulfur sorbent provide hydrogen sulfide conversion of about 75-88 vol. % and hydrogen production containing 12-25 vol. % hydrogen sulfide. Purification of the gas mixture from hydrogen sulfide by absorption of unreacted hydrogen sulfide with ethanolamine solution allows to obtain pure hydrogen. During the regeneration of sulfur sorbent by desorption of sulfur in a stream of nitrogen at a temperature of 140-160 ° C, liquid sulfur is obtained.
Следует отметить, что получаемый водород, содержащий 12-25 об. % сероводорода, может быть использован непосредственно для производственных целей, например для гидроочистки нефтепродуктов от серосодержащих соединений. Кроме того, насыщенный серой сорбент серы можно использовать в качестве модифицирующей добавки, широко используемой при производстве асфальтобетонных изделий.It should be noted that the resulting hydrogen containing 12-25 vol. % hydrogen sulfide, can be used directly for production purposes, for example, for hydrotreating oil products from sulfur-containing compounds. In addition, sulfur-saturated sulfur sorbent can be used as a modifying additive widely used in the production of asphalt concrete products.
При увеличении количества модулей с катализатором и сорбентом серы в количестве более 12 степень конверсии сероводорода повышается незначительно, но при этом существенно увеличивается металлоемкость процесса. При уменьшении числа модулей менее 6 степень конверсии сероводорода снижается.With an increase in the number of modules with a catalyst and a sulfur sorbent in an amount of more than 12, the degree of conversion of hydrogen sulfide increases slightly, but the metal consumption of the process significantly increases. With a decrease in the number of modules less than 6, the degree of conversion of hydrogen sulfide decreases.
Использование стружки нержавеющей стали толщиной 0,1-0,2 мм и длиной 1,5-5,5 мм предотвращает загрязнение катализатора, что позволит проводить процесс низкотемпературного разложения сероводорода в непрерывном режиме. При этом уменьшение размеров стружек менее их нижних пределов приводит к удорожанию процесса их получения. Увеличение размеров стружек более их верхних пределов приводит к уменьшению удельной поверхности катализатора и снижению степени конверсии сероводорода.The use of stainless steel chips with a thickness of 0.1-0.2 mm and a length of 1.5-5.5 mm prevents contamination of the catalyst, which will allow for the process of low-temperature decomposition of hydrogen sulfide in a continuous mode. Moreover, reducing the size of the chips less than their lower limits leads to a rise in the cost of the process for their production. An increase in the size of the chips over their upper limits leads to a decrease in the specific surface area of the catalyst and a decrease in the degree of conversion of hydrogen sulfide.
При увеличении температуры процесса более 35°C степень конверсии сероводорода снижается. При температурах ниже 0°C показатели процесса практически не изменяются.As the process temperature rises above 35 ° C, the degree of hydrogen sulfide conversion decreases. At temperatures below 0 ° C, the process indicators are practically unchanged.
При проведении десорбции серы с сорбента серы при температуре 140-160°C обеспечиваются минимальные значения вязкости жидкой серы. Увеличение температуры десорбции серы выше 160°C или уменьшение ниже 140°C приводит к резкому увеличению вязкости жидкой серы и снижению степени десорбции серы (выхода серы).When carrying out desorption of sulfur from a sulfur sorbent at a temperature of 140-160 ° C, the minimum viscosity values of liquid sulfur are ensured. An increase in the temperature of sulfur desorption above 160 ° C or a decrease below 140 ° C leads to a sharp increase in the viscosity of liquid sulfur and a decrease in the degree of desorption of sulfur (sulfur yield).
Таким образом, в заявляемом способе предлагается сочетание низкотемпературного каталитического процесса разложения сероводорода на поверхности металлического катализатора и последующего удаления газообразной серы из объема образующихся продуктов реакции с многократным повторением процессов каталитического разложения сероводорода и адсорбции газообразной серы при последовательном пропускании газовой смеси через слои катализатора и сорбента серы.Thus, in the inventive method, a combination of a low-temperature catalytic process for the decomposition of hydrogen sulfide on the surface of a metal catalyst and the subsequent removal of sulfur gas from the volume of the resulting reaction products with multiple repetition of the processes of catalytic decomposition of hydrogen sulfide and adsorption of sulfur gas while sequentially passing the gas mixture through the layers of the catalyst and sulfur sorbent are proposed.
В заявленном способе используются:In the claimed method are used:
- нержавеющая сталь марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т по ГОСТ 5949-75;- stainless steel grades 12X18H10T and 08X18H10T according to GOST 5949-75;
- оксид алюминия модификации γ-Al2O3 по ГОСТ 23683-89;- alumina modifications γ-Al 2 O 3 according to GOST 23683-89;
- сероводород, полученный путем взаимодействия товарной серы с водородом при 400°C в присутствии сульфидных катализаторов.- hydrogen sulfide obtained by the reaction of commercial sulfur with hydrogen at 400 ° C in the presence of sulfide catalysts.
Сущность изобретения описывается следующим примером.The invention is described by the following example.
Сероводород при температуре 0-35°C со скоростью 1 л/ч в течение 3-48 ч пропускают через слои катализатора и сорбента серы, загруженные в последовательно установленные модули. В качестве катализатора используют стружку нержавеющей стали толщиной 0,1-0,2 мм и длиной 1,5-5,5 мм, в качестве сорбента серы - γ-Al2O3. Образующуюся газовую смесь пропускают через раствор этаноламина для очистки водорода от сероводорода, раствор этаноламина регенерируют путем нагревания и десорбции сероводорода, регенерированный раствор возвращают на стадию очистки водорода от сероводорода, десорбированный сероводород возвращают на вход первого модуля. Количество модулей с катализатором и сорбентом серы составляет 6-12. Сорбент серы по мере насыщения серой выводят из системы, направляют на регенерацию для выделения элементарной серы. Десорбцию серы с сорбента серы осуществляют азотом при температуре 140-160°C. Регенерированный сорбент серы используют повторно для сорбции серы. Газовую смесь после последнего модуля перед поступлением на очистку от сероводорода анализируют на содержание водорода и сероводорода. Продуктами разложения сероводорода по предлагаемому способу является водород и сера.Hydrogen sulfide at a temperature of 0-35 ° C with a speed of 1 l / h for 3-48 hours is passed through the layers of catalyst and sulfur sorbent loaded into sequentially installed modules. As a catalyst, stainless steel shavings are used, 0.1-0.2 mm thick and 1.5-5.5 mm long, and γ-Al 2 O 3 as a sulfur sorbent. The resulting gas mixture is passed through an ethanolamine solution to purify hydrogen from hydrogen sulfide, the ethanolamine solution is regenerated by heating and desorption of hydrogen sulfide, the regenerated solution is returned to the stage of hydrogen purification from hydrogen sulfide, and the desorbed hydrogen sulfide is returned to the input of the first module. The number of modules with a catalyst and sulfur sorbent is 6-12. Sulfur sorbent as saturated with sulfur is removed from the system, sent for regeneration to isolate elemental sulfur. Sulfur desorption from the sulfur sorbent is carried out with nitrogen at a temperature of 140-160 ° C. The regenerated sulfur sorbent is reused for sulfur sorption. The gas mixture after the last module before entering the purification from hydrogen sulfide is analyzed for hydrogen and hydrogen sulfide. The decomposition products of hydrogen sulfide by the proposed method is hydrogen and sulfur.
Для сравнения проводили разложение сероводорода как в прототипе с использованием в качестве катализатора дисульфида молибдена MoS2 и стружки нержавеющей стали. Сероводород пропускали в течение 3 ч.For comparison, hydrogen sulfide was decomposed as in the prototype using molybdenum disulfide MoS 2 and stainless steel shavings as a catalyst. Hydrogen sulfide was passed for 3 hours.
Показатели конверсии сероводорода в водород и серу приведены в таблице.The conversion of hydrogen sulfide to hydrogen and sulfur are given in the table.
Как видно из таблицы, использование предлагаемого способа позволяет провести разложение сероводорода с получением водорода и серы в непрерывном режиме, повысить и обеспечить степень конверсии сероводорода более 75%.As can be seen from the table, the use of the proposed method allows the decomposition of hydrogen sulfide to produce hydrogen and sulfur in a continuous mode, increase and ensure the degree of conversion of hydrogen sulfide more than 75%.
В качестве сорбента серы также могут быть также использованы α-Al2O3, SiO2 или Сибунит.Α-Al 2 O 3 , SiO 2 or Sibunit can also be used as a sulfur sorbent.
Таким образом, реализация предлагаемого способа низкотемпературного разложения сероводорода с получением водорода и серы позволяет осуществить разложение сероводорода, не загрязняя катализатор, что позволит проводить процесс низкотемпературного разложения сероводорода в непрерывном режиме при низких температурах 0-35°C с получением газовой смеси водорода и сероводорода, содержащей 75-88 об. % водорода. После очистки газовой смеси от сероводорода получают товарный водород. При этом исключается необходимость периодических процессов реактивации и регенерации катализатора. Продуктами разложения сероводорода при реализации предлагаемого способа являются водород и сера. Степень десорбции серы в рекомендуемом диапазоне температур десорбции (140-160°C) составляет 86,9-90,9%.Thus, the implementation of the proposed method of low-temperature decomposition of hydrogen sulfide to produce hydrogen and sulfur allows the decomposition of hydrogen sulfide without contaminating the catalyst, which will allow the process of low-temperature decomposition of hydrogen sulfide in continuous operation at low temperatures 0-35 ° C to obtain a gas mixture of hydrogen and hydrogen sulfide containing 75-88 about. % hydrogen. After purification of the gas mixture from hydrogen sulfide, salable hydrogen is obtained. This eliminates the need for periodic processes of reactivation and regeneration of the catalyst. The decomposition products of hydrogen sulfide in the implementation of the proposed method are hydrogen and sulfur. The degree of sulfur desorption in the recommended range of desorption temperatures (140-160 ° C) is 86.9-90.9%.
Claims (3)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015133966/05A RU2600375C1 (en) | 2015-08-13 | 2015-08-13 | Method for low-temperature decomposition of hydrogen sulphide to obtain hydrogen and sulphur |
| PCT/RU2015/000865 WO2017026914A1 (en) | 2015-08-13 | 2015-12-09 | Method of low-temperature decomposition of hydrogen sulfide with derivation of hydrogen and sulfur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015133966/05A RU2600375C1 (en) | 2015-08-13 | 2015-08-13 | Method for low-temperature decomposition of hydrogen sulphide to obtain hydrogen and sulphur |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2600375C1 true RU2600375C1 (en) | 2016-10-20 |
Family
ID=55646829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015133966/05A RU2600375C1 (en) | 2015-08-13 | 2015-08-13 | Method for low-temperature decomposition of hydrogen sulphide to obtain hydrogen and sulphur |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2600375C1 (en) |
| WO (1) | WO2017026914A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2725636C1 (en) * | 2019-12-09 | 2020-07-03 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ") | Method of low-temperature decomposition of hydrogen sulphide with production of hydrogen and sulfur |
| WO2022149994A1 (en) * | 2021-01-11 | 2022-07-14 | Анатолий Николаевич СТАРЦЕВ | Catalyst for obtaining hydrogen and diatomic gaseous sulfur during hydrogen sulfide decomposition process |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110127602B (en) * | 2018-02-09 | 2020-09-25 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for decomposing hydrogen sulfide by using catalyst |
| EP4180386A1 (en) | 2021-11-16 | 2023-05-17 | TotalEnergies OneTech | Process for the continuous conversion of h2s into h2 and sulphur |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3962409A (en) * | 1973-10-29 | 1976-06-08 | Agency Of Industrial Science & Technology | Process for production of hydrogen and sulfur from hydrogen sulfide as raw material |
| RU2099280C1 (en) * | 1991-07-27 | 1997-12-20 | Солвей Интерокс Лимитед | Method of producing elementary sulfur from hydrogen sulfide and cyclic method for producing hydrogen peroxide |
| RU2152353C1 (en) * | 1999-10-06 | 2000-07-10 | Мелуа Аркадий Иванович | Sulfur production process |
| RU2216506C1 (en) * | 2002-02-26 | 2003-11-20 | Институт катализа им. Г.К.Борескова СО РАН | Method for preparing hydrogen and elemental sulfur from hydrogen sulfide |
| RU2239594C1 (en) * | 2003-10-07 | 2004-11-10 | Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН | Hydrogen sulfide decomposition process |
| US20140093440A1 (en) * | 2012-08-07 | 2014-04-03 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Corrosion control in acid gas removal equipment by the situ generation of polysulfide ions |
| RU2556687C2 (en) * | 2010-09-01 | 2015-07-20 | Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн | Method of treating sulphur-containing gas and hydrogenation catalyst used for said purposes |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1544084B2 (en) * | 1966-10-27 | 1972-12-14 | Metallgesellschaft AG, 6000 Frank fürt | PROCESS FOR DESULFURIZATION OF GASES |
| US4610766A (en) * | 1985-06-11 | 1986-09-09 | Phillips Petroleum Company | Photochemical production of hydrogen from hydrogen sulfide |
| US5397556A (en) * | 1992-12-16 | 1995-03-14 | The Regents Of The Unviversity Of California | Process for recovery of sulfur from acid gases |
| AU2003247469A1 (en) * | 2002-06-04 | 2003-12-19 | University Of Wyoming | Membrane for hydrogen recovery from streams containing hydrogen sulfide |
| RU2261838C1 (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-10 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Hydrogen sulfide and/or mercaptan decomposition method |
-
2015
- 2015-08-13 RU RU2015133966/05A patent/RU2600375C1/en active
- 2015-12-09 WO PCT/RU2015/000865 patent/WO2017026914A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3962409A (en) * | 1973-10-29 | 1976-06-08 | Agency Of Industrial Science & Technology | Process for production of hydrogen and sulfur from hydrogen sulfide as raw material |
| RU2099280C1 (en) * | 1991-07-27 | 1997-12-20 | Солвей Интерокс Лимитед | Method of producing elementary sulfur from hydrogen sulfide and cyclic method for producing hydrogen peroxide |
| RU2152353C1 (en) * | 1999-10-06 | 2000-07-10 | Мелуа Аркадий Иванович | Sulfur production process |
| RU2216506C1 (en) * | 2002-02-26 | 2003-11-20 | Институт катализа им. Г.К.Борескова СО РАН | Method for preparing hydrogen and elemental sulfur from hydrogen sulfide |
| RU2239594C1 (en) * | 2003-10-07 | 2004-11-10 | Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН | Hydrogen sulfide decomposition process |
| RU2556687C2 (en) * | 2010-09-01 | 2015-07-20 | Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн | Method of treating sulphur-containing gas and hydrogenation catalyst used for said purposes |
| US20140093440A1 (en) * | 2012-08-07 | 2014-04-03 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Corrosion control in acid gas removal equipment by the situ generation of polysulfide ions |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2725636C1 (en) * | 2019-12-09 | 2020-07-03 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ") | Method of low-temperature decomposition of hydrogen sulphide with production of hydrogen and sulfur |
| WO2022149994A1 (en) * | 2021-01-11 | 2022-07-14 | Анатолий Николаевич СТАРЦЕВ | Catalyst for obtaining hydrogen and diatomic gaseous sulfur during hydrogen sulfide decomposition process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017026914A1 (en) | 2017-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2600375C1 (en) | Method for low-temperature decomposition of hydrogen sulphide to obtain hydrogen and sulphur | |
| KR101465309B1 (en) | Mercury removal from cracked gas | |
| US2979384A (en) | Process for production of hydrogen and sulfur | |
| KR880010811A (en) | Chemical treatment with process steps sensitive to feed fluid composition | |
| US1428618A (en) | Purification of waste liquid | |
| TW201434749A (en) | Hydrogen cyanide production with treated natural gas as source of methane-containing feedstock | |
| JP2017510454A (en) | System and method with enhanced ability to separate hydrogen sulfide and ammonia in a hydrogen sulfide stripper | |
| KR102348345B1 (en) | Improved adsorption of acid gases | |
| JP6389282B2 (en) | System and method for purifying ammonia | |
| CN107567350B (en) | For removing and recovering H from a gas stream2Improved method of S | |
| US2298641A (en) | Treatment of hydrocarbon gases | |
| RU2725636C1 (en) | Method of low-temperature decomposition of hydrogen sulphide with production of hydrogen and sulfur | |
| FR2470092A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CYANHYDRIC ACID | |
| US7611685B2 (en) | Method for hydrogen sulphide and/or mercaptans decomposition | |
| RU2612686C2 (en) | Method for purifying ammonia, mixtures of nitrogen and hydrogen or nitrogen, hydrogen and ammonia | |
| US10661224B2 (en) | Process for the purifying of a raw gas stream containing mainly C1-C5 hydrocarbons and carbon dioxide, and impurities of organic and inorganic sulfur compounds, halogenated and non-halogenated volatile organic compounds and oxygen | |
| RU2239594C1 (en) | Hydrogen sulfide decomposition process | |
| RU2216506C1 (en) | Method for preparing hydrogen and elemental sulfur from hydrogen sulfide | |
| TW201439037A (en) | Apparatus and method for producing ethylene | |
| RU2664652C1 (en) | Method for purification of fuel components from sulfur circulating oils and oil factions | |
| US2762452A (en) | Removal of organic sulfur compounds from gases | |
| US2225782A (en) | Reaction of metal catalysts | |
| RU2535041C2 (en) | Gas flow desulfurisation procedure | |
| US3714328A (en) | Treatment of gases and liquids | |
| JP2796754B2 (en) | Mercury removal from liquid hydrocarbons |