СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ ИЗ СЕРНИСТОГО АНГИДРИДА

2
1. Способ получения серы из выходящих потоков, содержащих сернистый ангидрид (SO), включающий:
2
контактирование восстановителя с элементарной серой при первой повышенной температуре в нагревателе в течение времени, достаточного для получения выходящего потока восстанавливающего газа, содержащего сернистый водород (HS);
контактирование восстанавливающего газа с потоком, содержащим сернистый ангидрид, с образованием потока питательной газовой смеси;
контактирование потока питательной газовой смеси с активированным катализатором в реакционной зоне при температуре, которая является эффективной для реакции между сернистым водородом и сернистым ангидридом с образованием газового потока, содержащего элементарную серу и воду, и
регенерацию элементарной серы из указанного газового потока.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановитель содержит углеводороды, метанол или смесь окиси углерода и водорода.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что углеводородный восстановитель выбран из группы, состоящей из алканов, алкенов, алкинов, циклоалканов, ароматических углеводородов и их смесей.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно включает предварительное нагревание элементарной серы до температуры в пределах от примерно 500 до примерно 650°С до контактирования элементарной серы с восстановителем.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что первая повышенная температура находится в пределах от примерно 600 до примерно 1832°С.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что может быть достигнуто почти 100%-ное выделение серы.
2
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстанавливающий газовый поток дополнительно включает CS.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно включает контактирование восстановителя и элементарной серы в одном или более реакторах в течение времени, достаточного для осуществления дальнейшей реакции элементарной серы и восстановителя.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что один или более реактор содержит катализатор.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что катализатор содержит, по меньшей мере, один металл, выбранный из группы 4, группы 5, группы 6, группы 8, группы 9, группы 10, группы 14, группы 15 и редкоземельных элементов Периодической таблицы, на неорганическом носителе.
2
3
2
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что катализатор содержит титан на неорганическом носителе - окиси алюминия (АlO) или двуокиси кремния (SiO).
2
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток, содержащий сернистый ангидрид, включает SO в мольной концентрации, равной от примерно 1 до примерно 100 мол.%.
2
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток, содержащий сернистый ангидрид, включает SO в мольной концентрации, равной от примерно 25 до примерно 100 мол.%.
2
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстанавливающий газ, содержащий HS, контактирует с потоком, содержащим сернистый ангидрид, в таком количестве, что мольное отношение сернистого водорода к сернистому ангидриду в потоке газообразной реакционной смеси находится в пределах от примерно 2:1 до примерно 5:1.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс регенерации включает охлаждение потока газообразного продукта в одном или более конденсаторах серы для конденсации и регенерации элементарной серы из потока газообразного продукта.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно включает удаление частиц материла из потока, содержащего сернистый ангидрид.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество элементарной серы, контактирующей с восстановителем, превышает от примерно 5 до примерно 10 вес.% количество восстановителя.
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что активированный катализатор в зоне реакции, где контактирует поток питательной газовой смеси, включающий газообразный восстановитель и сернистый ангидрид, представляет собой неподвижный слой.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что неподвижный слой катализатора содержит окись алюминия или двуокись титана.
2
2
2
20. Способ по п.1, отличающийся тем, что COS и CS совместно гидролизуются в реакционной зоне с образованием, по меньшей мере, HS и CO.
21. Способ по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно включает рецикл части потока газообразного продукта назад в зону реакции.
22. Способ по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно включает передачу, по меньшей мере, части потока газообразного продукта на одну или несколько дополнительных реакционных стадий, при этом реакционные стадии включают устройство для повторного нагрева, реактор для серы, конденсатор для серы и их комбинацию.
2
23. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть полученной серы возвращают в цикл в генератор НS.
2
2
24. Способ по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно включает выделение значительного количества CS, образовавшегося в нагревателе, с целью получения выходящего потока газообразного восстановителя, содержащего более примерно 70 мол.% HS.
25. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество элементарной серы, регенерированной из газообразного продукта, превышает примерно 95% в расчете на теоретическое количество регенерируемой элементарной серы.
26. Способ превращения сернистого ангидрида, включающий:
введение восстановителя в нагреватель;
введение элементарной серы в нагреватель;
2
2
контактирование восстановителя и элементарной серы в первом реакторе при температуре в пределах от примерно 600 до примерно 1000°С в течение времени, достаточного для образования выходящего потока газообразного восстановителя, содержащего HS, COS или CS;
контактирование газообразного восстановителя с выходящим потоком, содержащим сернистый ангидрид, во втором реакторе при повышенной температуре в течение времени, достаточного для образования потока газообразного продукта, содержащего элементарную серу; и
охлаждение потока газообразного продукта в одном или более конденсаторах серы для конденсации и регенерации элементарной серы.
27. Способ по п.26, отличающийся тем, что он дополнительно включает предварительное нагревание элементарной серы до температур от примерно 500 до примерно 650°С до контактирования элементарной серы с восстановителем.
28. Способ по п.26, отличающийся тем, что восстановитель включает углеводороды, метанол или смеси моноокиси углерода и водорода.
29. Способ по п.28, отличающийся тем, что углеводородный восстановитель выбирают из группы, состоящей из алканов, алкенов, алкинов, циклоалканов, ароматических углеводородов и их смесей.
30. Способ по п.26, отличающийся тем, что может быть достигнута почти 100%-ная регенерация серы.
31. Способ по п.26 отличающийся тем, что количество элементарной серы, контактирующей с восстановителем, составляет на от примерно 5 до примерно 10 вес.% больше, чем количество восстановителя.
2
2
2
32. Способ по п.26, отличающийся тем, что он включает впрыскивание пара в первый реактор в течение времени, достаточного для гидролиза части любого компонента из COS, CS или и COS, и CS, в газообразном восстановителе с образованием, по меньшей мере, HS.
33. Способ по п.26, отличающийся тем, что он дополнительно включает контактирование восстановителя и элементарной серы в одном или более реакторах в течение времени, достаточного для осуществления дальнейшей реакции элементарной серы и восстановителя.
34. Способ по п.33, отличающийся тем, что один или более реактор содержит катализатор.
35. Способ по п.34, отличающийся тем, что катализатор содержит, по меньшей мере, один металл, выбранный из группы 4, группы 5, группы 6, группы 8, группы 9, группы 10, группы 14, группы 15 и редкоземельных элементов Периодической таблицы, на неорганическом носителе.
2
3
2
36. Способ по п.35, отличающийся тем, что катализатор содержит титан на неорганическом носителе - окиси алюминия (АlО) или двуокиси кремния (SiO).
37. Способ по п.26, отличающийся тем, что процесс регенерации включает охлаждение потока газообразного продукта в одном или более конденсаторах серы для конденсации и регенерации элементарной серы из потока газообразного продукта.
38. Способ по п.26, отличающийся тем, что он дополнительно включает удаление частиц материла из потока, содержащего сернистый ангидрид.
2
39. Способ по п.26, отличающийся тем, что поток, содержащий сернистый ангидрид, включает SO в мольной концентрации, равной от примерно 1 до примерно 100 мол.%.
2
40. Способ по п.26, отличающийся тем, что поток, содержащий сернистый ангидрид, включает SO в мольной концентрации, равной от примерно 25 до примерно 100 мол.%.
2
41. Способ по п.26, отличающийся тем, что восстанавливающий газ, содержащий HS, контактирует с потоком, содержащим сернистый ангидрид, в таком количестве, что мольное отношение сернистого водорода к сернистому ангидриду в потоке газообразной реакционной смеси находится в пределах от примерно 2:1 до примерно 5:1.
42. Способ по п.26, отличающийся тем, что второй реактор содержит активированный катализатор.
43. Способ по п.42, отличающийся тем, что активированный катализатор включает окись алюминия или двуокись титана.
2
2
2
44. Способ по п.26, отличающийся тем, что COS и CS совместно гидролизуются в реакционной зоне с образованием, по меньшей мере, HS и СО.
2
2
45. Способ по п.26, отличающийся тем, что он дополнительно включает выделение значительного количества CS, образовавшегося в нагревателе, с целью получения выходящего потока газообразного восстановителя, содержащего более примерно 70 мол.% HS.
46. Способ по п.26, отличающийся тем, что он дополнительно включает рецикл части потока газообразного продукта, содержащего элементарную серу, назад во второй реактор.
47. Способ по п.26, отличающийся тем, что он дополнительно включает передачу, по меньшей мере, части потока газообразного продукта на одну или несколько дополнительных реакционных стадий, при этом реакционные стадии включают устройство для повторного нагрева, реактор для серы, конденсатор для серы и их комбинацию.
48. Способ по п.26, отличающийся тем, что количество элементарной серы, регенерированной из газообразного продукта, превышает примерно 95% в расчете на теоретическое количество регенерируемой элементарной серы.
2
49. Способ по п.26, отличающийся тем, что часть полученной серы возвращают в цикл в генератор HS.