СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО СЕРОВОДОРОДА

СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО СЕРОВОДОРОДА


RU (11) 2088516 (13) C1

(51) 6 C01B3/04, C01B17/04, B01D53/34 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 93015787/25 
(22) Дата подачи заявки: 1993.03.25 
(45) Опубликовано: 1997.08.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Самсонов Г.В. и др. Сульфиды. - М.: Металлургия, 1972, с. 24. 2. Патент США N 4027001, кл. C 01 B 17/04, 1977. 
(71) Заявитель(и): Говоров Г.В.; Говорова Н.Н.; Говоров В.Г. 
(72) Автор(ы): Говоров Г.В.; Говорова Н.Н.; Говоров В.Г. 
(73) Патентообладатель(и): Говоров Геннадий Васильевич; Говорова Нина Николаевна; Азарскова Антонина Васильевна 

(54) СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО СЕРОВОДОРОДА 

Изобретение относится к способам очистки газовых смесей от сероводорода, получения серы и водорода. Сущность способа заключается в том, что газообразный сероводород отдельно или в смеси с другими газами пропускают через слой контактной массы, содержащей сульфид меди (I) при 200-400oC и давлении 1-5 атм. При этом в контактной массе образуется сульфид меди (2) и выделяется водород. Обработанную таким образом контактную массу нагревают до 450-600oC под вакуумом не ниже 100 мм рт.ст. или продувают инертным газом, например, азотом при той же температуре и давлении, близком к атмосферному, причем стадии контактирования и регенерации катализатора проводят поочередно в одном реакционном объеме. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано для очистки газов от сероводорода, а также для получения серы и водорода.

Известен способ разложения газообразного сероводорода путем его нагревания до 1700oC. При этом газообразный сероводород разлагается на водород и серу по уравнению:

H2S _ H2+0,5S2 (1)

Образовавшуюся реакционную смесь охлаждают, разделяют на серу и водород и направляют на дальнейшее использование их.

Недостаток известного способа состоит в использовании для разложения сероводорода высоких температур, что предопределяет необходимость применения термостойких материалов и оборудования.

Известен также способ разложения газообразного сероводорода путем его контактирования при 400-800oC с катализатором, содержащим сульфид меди 1 на носителе. При этом в результате взаимодействия сероводорода с сульфидом меди (1) Cu2S образуется сульфид меди (II) С и выделяется водород по реакции:

Cu2S + H2S 2CuS + H2 (2)

Образующийся сульфид меди (II) при указанных температурных условиях регенерируется с выделением серы и образованием сульфида меди (I):

2CuS _ Cu2S+0,5S2 (3),

который снова взаимодействует с сероводородом. И такие попеременные реакции идут непрерывно, обеспечивая единый каталитический процесс разложения сероводорода.

Известный способ осуществляется при более низких температурах и обеспечивает получение водорода и серы в более мягких условиях.

Известный способ разложения газообразного сероводорода является наиболее близким предлагаемому по характеризующим признакам и достигаемому результату.

Недостаток известного способа состоит в его невысокой эффективности - низкой производительности и невысоком КПД. Этот недостаток обусловлен тем, что процесс разложения сероводорода осуществляется в одну стадию, образующиеся на катализаторе водород и сера, покидая вместе реакционную зону, взаимодействуют между собой, образуя сероводород. В результате этого прошедший катализатор газ содержит значительное количество сероводорода, вследствие чего данный процесс не нашел практического применения.

Для устранения этого недостатка предлагаются стадии контактирования сероводорода с катализатором, содержащим сульфид меди (I) на носителе, и регенерацию образовавшегося сульфида меди (II), для повторного использования проводить раздельно, контактирование проводить при 200-400oC и необходимом давлении, а регенерацию осуществлять путем отсасывания серы под вакуумом не ниже 100 мм. рт. ст. или продувкой инертным газом, например, азотом, при 450-600oC, при этом обе стадии проводить поочередно в одном реакционном объеме.

Предлагаемый способ осуществляется так. На катализатор, содержащий сульфид меди (I) на носителе, при указанных выше условиях, подают газообразный сероводород, как отдельно, так и в смеси с другими газами. При этом образуется сульфид меди (II) и выделяется водород (реакция 2). По окончании процесса контактирования подачу сероводородсодержащего газа прекращают, катализатор нагревают до необходимой температуры под вакуумом или продувкой азотом, при этом из катализатора отщепляется сера и образуется сульфид меди (I) (реакция 3). И, наоборот, сначала проводят регенерацию катализатора, содержащего сульфид меди (II) на носителе, а затем на регенерированный катализатор подают газообразный сероводород. И такие процессы проводят поочередно, обеспечивая раздельное получение серы и водорода.

Использование раздельного осуществления стадий позволит исключить обратное взаимодействие образовавшихся продуктов реакции: водород и парообразная сера выделяются на разных стадиях и повторное их взаимодействие исключено. Это обеспечит предлагаемому способу высокую производительность и КПД, отходящие газы практически не будут содержать сероводород.

Пример. 278 м3 газа, содержащего об. метан 53, сероводород 24, диоксид углерода 18, азот 0,5, остальное гомологи метана, нагретого до 200oC, подали в слой катализатора весом 8 т, представляющий собой носитель с нанесенным на него 0,8 т сульфида меди (I), имеющего температуру 300oC. Давление в аппарате атмосферное. В течение 60 с получили 278 м3 газа, содержащего об. метан 53, водород 24, диоксид углерода 18, азот 0,5, остальное гомологи метана. Количество водорода в газовой смеси составили 66,7 м3. Очищенную газовую смесь направили на потребление, а на катализатор подали 300 м3 азота, нагретого до 700oC и в течение 60 с отдували парообразную серу, количество которой составило 95 кг. После полной отдувки парообразной серы на охлаждение и использование в аппарат снова подали сероводородсодержащий газ и повторили его взаимодействие с катализатором.

Как видно из примера, получение серы и водорода осуществляется периодически: когда протекает стадия контактирования газа с катализатором, стадия регенерации не идет. В таком поочередном, но периодическом, режиме в одном аппарате за час получили следующие продукты: очищенный от сероводорода газ в количестве 8350 м3, содержащий об. метан 53, водород 24, диоксид углерода 18, азот 0,5, остальное гомологи метана (количество водорода в газе составило 2000 м3) и продукционную серу в количестве 2,85 т.

Для непрерывного осуществления обеих стадий должны быть задействованы два аппарата: когда в одном аппарате осуществляется стадия регенерации катализатора, в другом в то же время осуществляется стадия контактирования газа с регенерированным катализатором. Затем эти стадии меняются. При этом, однако, не нарушается заложенный в способе принцип обе стадии проводят поочередно в одном реакционной объеме. В этом случае производительность процесса по сравнению с описанным в примере возрастет вдвое: количество очищенного газа в час составит 16700 м3, водорода в нем 4000 м3, а количество продукционной серы в час составит 5,7 т.

Новый технический эффект изобретения состоит в более глубокой переработке сероводородсодержащего газа, получения больших количеств серы и водорода.

Указанный эффект причинно связан с отличительными признаками изобретения: стадии контактирования газообразного сероводорода с катализатором, содержащим сульфид меди (I) на носителе, и регенерации образовавшегося сульфида меди (II) проводят раздельно, контактирование проводят при 200-400oC и необходимом давлении, а регенерацию осуществляют путем отсасывания серы под вакуумом с остаточным давлением не ниже 100 мм. рт.ст. или продувкой инертным газом, например, азотом, при 450-600oC, при этом обе стадии проводят поочередно в одном реакционном объеме. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ разложения газообразного сероводорода путем контактирования его с катализатором, представляющим собой сульфид меди (I) на носителе, при повышенной температуре с последующей регенерацией отработанного катализатора, отличающийся тем, что стадию контактирования проводят при 200 400oС и давлении 1 5 атм, а регенерацию катализатора осуществляют при 450 - 600oС путем отсасывания образующейся серы под вакуумом не ниже 100 мм рт.ст. или продувкой инертным газом, например азотом, при указанной температуре и давлении, близком к атмосферному, причем стадии контактирования и регенерации проводят поочередно в одном реакционном объеме.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы получения, хранения водорода, кислорода и биогаза






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+водород -молекулярный".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "водород" будут найдены слова "водорода", "водородный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("водород!").


Устройства и способы получения кислорода и водорода | Устройства и способы хранения водорода и кислорода | Устройства и способы получения и хранения биогаза


Рейтинг@Mail.ru