Влияние сульфатации алюмооксидных катализаторов на их активность в реакции гидролиза сероуглерода

• Автор: Анисуззаман, С. М.
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Г лава I. Активность и дезативация катаизаторов в процессе конверсий сероводорода на установках Клауса

обзор литературы

1.1. Технология утилизации 2 методом Клауса

1.2. Природа активности катализаторов в реакциях

Клауса и гидролиза и 2

1.3. Каталитические конвертора и подход к выбору

оптимальных катализаторов для каждого из них

1.3.1 .Проблемы катализаторов процесса Клауса

1.3.2.Катализаторы первого конвертора

1.3.3.Катализаторы второго конвертора
1.3.4Латализаторы третьего конвертора.
1.3.5. Катализаторы процесса Сульфрен
1.4. Дезактивация катализаторов процесса Клауса
причины и механизм
1.4.1. Сульфатирование катализаторов.
1.4.2. Зауглероживание катализаторов.
1.4.3. Отложение серы на катализаторе
1.5. Разработка и применение новых капизаторов
реакции Клауса и гидролиза и 2
1.6. Проведение регенерации катализаторов и
очистка хвостовых газов
1.6.1. Проведение регенерации катализаторов
для процессов Клауса и Сульфрен.
1.6.2. Усовершенствование процесса доочистки хвостовых газов по методу Сульфрен
1.7. Методы определения каталитической
активности.
Глава II. Объекты и методы исследования
2.1. Цели и задачи эксперимента.
2.2. Объекты исследования.
2.3. Характеристики исходных веществ
использованных в эксперименте.
2.4. Методики проведения эксперимента.
2.4.1. Методика проведения реакции гидролиза С для определении активности алюмооксидного
катализатора
2.4.2. Методика процесса сульфатации катализатора
2.4.3. Методика восстановления сульфатов сероводородом.
2.4.3. Методика восстановления
сульфат йона элементарной серой.
2.5. Аналитические методы, используемые в
эксперименте
2.5.1. Определение концентрации сероводорода
в газе йодометрическом методом
2.5.2. Определение концентрации сероуглерода ксантогенатним методом
2.5.3. Определение концентрации 2 в газе.
2.5.4. Методика определения сульфат йона в пробе катализатора в процессе сульфатации.
Глава 1. Закономерности реакции гидролиза СБ
на свежем катализаторе
Глава IV. Изучение реакции гидролиза С на
засульфатированном и регенерированном катализаторах.
4.1. Изучение процесса гидролиза С на
засульфатировнных образцах катализаторов.
4.2. Изучение процесса гидролиза С на
регенерированных катализаторах, содержащих остаточные сульфаты
Глава V. Кинетические закономерности реакции
восстановлении сульфатов парами серы.
Общие выводы
Список литературы


В главе описаны методы регенерации катализаторов процесса Клауса, и процесса доочистки хвостовых газов по методу Сульфрен в котором также используется катализатор на основе оксида алюминия, и возникают те же проблемы дезактивации, что и для катализаторов процесса Клауса. В обзоре рассмотрены также вопросы определения каталитической активности применяемых катализаторов. Производство элементарной серы осуществляют из сероводорода, содержащегося в кислых компонентах газа, используя классической способ, основанный на реакции Клауса. Начало истории развития процессов получения элементарной серы из сероводородсодержащих газов относится к м годам XIX го века, когда процесс Бритиш Клаус явился первой попыткой утилизации сероводорода в промышленном масштабе. Процесс прямого окисления для переработки в серу кислых газов с низкой концентрацией сероводорода 3 об. Бритиш Клаус. Общая конверсия ЬЬЭ в серу на таких установках может достигать , однако, на практике ный выход серы считается вполне удовлетворительным 13. Модификацией этого процесса явился разработанный в е годы прошлого века так называемый рецикл процесс, включающий сжигание части выработанной серы и подачу получаемого диоксида серы вместе с исходным сероводородом ка катализатор. Кислые газы, содержащие об. Н, перерабатываются на установках Клауса, работающих по схеме процесса с разделением потоков. Общая конверсия сероводорода в серу здесь может достигать 47. В этом методе сера в термической ступени не образуется, а в методе прямого окисления термическая стадия вообще отсутствует, что приводит к уменьшению на 4 выхода серы из сероводорода в этих технологических схемах. Следует учитывать, что применение той или иной технологической схемы в процессе Клауса связано с энергетическим потенциалом реакции окисления Н в серу. Так, например, переход от метода прямого Клаус процесса к методу Клауса с разветвленным потоком обусловлен тем, что при концентрациях Н ниже об. Однако выход серы при этом уменьшается. Более крепкие кислые газы, содержащие об. I2, утилизируются на установках прямого Клаус процесса. Конверсия 2 в серу в условиях применения двух каталитических ступеней достигает на таких установках в зависимости от содержания 2 в исходном кислом газе 6. В этом случае сера образуется и в термической и в каталитической ступенях процесса. В первой, так называемой термической ступени, часть объема кислого газа сжигают в реакторах генераторах РГ при температурах С. Основными продуктам при этом являются элементарная сера и диоксид серы, побочными продуктами горения могут быть и С2. На термической ступени процесса теоретически можно превратить в серу исходного 2. Во второй каталитической ступени осуществляется дальнейшее превращение 2 в серу уже за счег реакции сероводорода с диоксидом серы. Такая схема переработки кислого газа осуществляется на Оренбургском газоперерабатывающем заводе. Как правило, каталитическая ступень состоит из двух или грех конверторов с катализатором, в качестве которого чаще всего применяется активный оксид алюминия. В первом конверторе, кроме реакции между 2 и , рекомендуется проводить реакцию гидролиза и 2, для чего используются повышенные температуры и специальные катализаторы. Реакция между 2 и является экзотермической и температура газа повышается с 0 С на входе в конвертор до 0 С на выходе из него. После охлаждения до 0 С и отделения элементарной серы оставшиеся кислые газы поступают во второй каталитической конвертор, где на катализаторе при температуре 5 С происходит та же реакция между 2 и , что и в первом конверторе. С с конденсацией серы и улавливанием капельной серы в сероуловителе. Проведение процесса в нескольких катаяитических конверторах позволяет достигать й конверсии 2 в серу при использовании двух конверторов и й при трех конверторах. Изучение каталитических свойств поверхности уА0з и анатазной формы ТЮ2, а также влияния природы их активных центров на скорость реакций в процессе Клауса является предметом многочисленных исследований 8. Оксиды алюминия и титана высокопористые вещесва, имеющие высокую удельную поверхность 00 м7г и 0 м2г соответственно.