Journals →  Цветные металлы →  2020 →  #9 →  Back

Санкт-Петербургская школа пиро- и гидрометаллургии
Пирометаллургия
ArticleName Резервы каталитической конверсии восстановленного сернистого газа печи Ванюкова
ArticleAuthor Платонов О. И., Цемехман Л. Ш.
ArticleAuthorData

О. И. Платонов, независимый консультант, канд. техн. наук
Л. Ш. Цемехман, член редколлегии журнала «Цветные металлы», докт. техн. наук, профессор, эл. почта: lev.tsem1@gmail.com

Abstract

Выполнена оценка потенциально возможной технологической эффективности получения серы из отходящих сернистых газов автогенной плавки печей Ванюкова. Термодинамический анализ процесса получения серы из газа (состав, %: 25–55 SO2; 0–45 CO2; 8–13 O2; 6–8 H2O; остальное N2) в диапазоне температуры конверсии до 500 oC предсказывает срабатывание сероорганических компонентов (сероуглерода и карбонилсульфида) более чем на 95 %. На основании данных испытаний на пилотной установке подтверждено, что конверсия восстановленного газа при 400–550 oC и объемной скорости 1600 ч–1 на промотированном алюмооксидном катализаторе АОК-78-57 обеспечивает полную переработку сероорганических соединений (CS2 и COS). Экспериментально установлено, что гомогенное восстановление сернистого газа метаном при температуре ~1100 oC с каталитическим довосстановлением при 350–550 oC и последующей Клаус-конверсией восстановленного газа при 230–260 oC обеспечивает достаточно глубокую (92–95 %) общую переработку сернистого газа в серу. Полученные данные могут быть использованы для технико-экономического обоснования линии десульфуризации отходящих сернистых газов автогенной плавки.

keywords Печь Ванюкова, отходящий газ, восстановление, восстановленный сернистый газ, карбонилсульфид, сероуглерод, сероводород, каталитическая конверсия
References

1. Oruzheynikov A. I., Borbat V. F., Anshits A. G. Realizing the Sulphur-closed technological processes of metallurgical production // Chemistry for Sustainable Development. 2004. Vol. 12, No. 6. P. 701–708.
2. Shikina N. V., Khairulin S. R., Kherzhentsev M. A. et al. Development of the process of low-temperature catalytic reduction of sulphure dioxide and pilot tests // Chemistry for Sustainable Development. 2015. Vol. 23, No 4. P. 503–510.
3. Еремин О. Г., Тарасов А. В. Каталитическое восстановление сернистого ангидрида природным газом с получением серы // Цветная металлургия. 2016. № 3. С. 33–38.
4. Илюхин И. В., Козлов А. Н., Сапегин Ю. В., Деревнин Б. Т., Ерошевич С. Ю. Реконструкция производства серы на Медном заводе ЗФ ГМК «Норильский никель» // Цветные металлы. 2008. № 12. С. 44–46.
5. A. с. 1605485 СССР. Способ получения серы / Мечев В. В., Еремин О. Г., Барышев А. А. и др. ; заявл. 08.02.1989.
6. Грунвальд В. Р. Технология газовой серы. — М. : Химия, 1992. — 272 с.
7. Ghahraloud H., Farsi M., Rahimpour M. R. Modeling and optimization of an industrial Claus process: Thermal and catalytic section // Journal of the Thaiwan Institute of Chemical Engineers. 2017. Vol. 76, No 4. P. 1–9.
8. Васильев Ю. В., Зотиков О. В., Платонов О. И., Цемехман Л. Ш. Достижения и проблемы промышленной технологии получения серы из металлургических сернистых газов // Цветные металлы. 2015. № 1. С. 18–22.
9. Grancher P. Advances in Claus technology. Part 1: Studies in reaction mechanics // Hydrocarbon processing. 1978. Vol. 57, No. 7. P. 155–160.
10. Platonov O. I., Ryabko A. G., Tsemekhman L. Sh. Optimal technology of sulfur recovery out of autogenous smelting offgas // Proceedings European Metallurgical Conference EMC-2005. — Dresden, Germany, 18–21 September 2005. Vol. 3. P. 1293–1299.
11. Пат. 2264978 РФ. Способ оценки работоспособности катализатора в реакторах установок получения серы по методу Клауса и реакторов доочистки по методу Сульфрен / Филатова О. Е., Кисленко Н. Н., Крашенников С. В. и др. ; заявл. 08.04.2004 ; опубл. 27.11.2005, Бюл. № 33.
12. Филатова О. Е. Критерии оценки эффективности катализаторов производства газовой серы // Актуальные проблемы газохимии. Труды Московского семинара по газохимии 2002–2003 гг. — М. : Изд-во РГТУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2004. С. 169–182.
13. Голубева И. А. Газовая сера : учебное пособие. — М. : Изд-во РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2015. — 244 с.
14. Platonov O. I., Tsemekhman L. Sh. High-efficiency process for production sulfur from metallurgical sulfur dioxide gases // Russian Journal of Applied Chemistry. 2016. Vol. 89, No. 1. P. 16–22.
15. Иориш В. С., Белов Г. В., Юнгман В. С. Программный комплекс ИВТАНТЕРМО для Windows и его использование в прикладном термодинамическом анализе : препринт № 8-415. — М. : ИВТАН, 1998. — 56 с.
16. Платонов О. И., Цемехман Л. Ш. Методы получения серы из металлургических газов: общие и частные вопросы разных технологий // Цветные металлы. 2009. № 8. С. 47–52.
17. Платонов О. И., Цемехман Л. Ш. Каталитическая конверсия COS и CS2 при избытке диоксида серы // Журнал прикладной химии. 2008. Т. 81, № 10. С. 1597–1600.
18. ТУ 6-68-193–2004. Катализатор титаносодержащий для процесса Клауса (АОК-78-57). — Введ. 11.10.2004.
19. Данилов М. П., Северилов А. В., Илюхин И. В. и др. Сравнительные лабораторные испытания катализаторов, применяемых в производстве серы // Цветные металлы. 2004. № 11. С. 60–62.
20. Артёмова И. И., Зинченко Т. О., Молчанов С. А., Золотовский Б. П. Совершенствование способа получения газовой серы // Катализ в промышленности. 2009. № 2. С. 33–38.
21. Kettner R., Lubcke T. Experience in the commercial use of a new Claus catalyst: the importance of COS/CS2 in Claus plants // Proc. of Int. Conf. «Sulfur 82». — London, 14–17 November 1982. P. 707–718.
22. Саблукова И. В., Илюхин И. В., Сергеева Л. В., Субачева Г. В., Егорова Л. М. О выборе катализатора для процесса очистки SO2-содержащих газовых выбросов металлургических производств // «КАТЭК 2007» : тез. докл. Всерос. конф. с междунар. участием. — Санкт-Петербург, 11–14 декабря 2007. — Новосибирск : ИК СО РАН, 2007. С. 262– 263.
23. Platonov O. I. Improvement of closed-cycle sulfur recovery from coke-oven gas // Coke and Chemistry. 2014. Vol. 57, No. 9. P. 369–373.
24. Tarasov A. V., Yeremin O. G. Catalytic Reduction of SO2 with Converted Gas to Produce Elemental Sulfur // Sulphur 2005. — Moscow, Russia, 23–26 October 2005. Conference papers. — London : CRU publishing Ltd., 2005. P. 63–69.
25. Егоров В. Н., Платонов О. И., Яценко С. П. О температурной зависимости Клаус-конверсии сероводорода на промышленных алюмооксидных катализаторах // Катализ в промышленности. 2004. № 4. С. 41–44.
26. Platonov O. I. Catalysts for the desulfurization of coke-oven gas // Coke and Chemistry. 2016. Vol. 59, No. 4. P. 157–162.
27. Clark P. D., Dowling N. I., Huang M. Conversion of CS2 and COS over alumina and titania under Claus process conditions: reaction with H2O and SO2 // Appl. Catal. B: Environmental. 2001. Vol. 31. P. 107–112.
28. Васильев Ю. В., Зотиков О. В., Платонов О. И., Цемехман Л. Ш. Анализ эффективности каталитической конверсии сернистого газа // Цветные металлы. 2013. № 11. С. 48–53.
29. Пат. 2336226 РФ. Высокотемпературный реактор / Платонов О. И., Цемехман Л. Ш. ; заявл. 23.10.2006, опубл. 20.10.2008, Бюл. № 29.
30. ТУ 51-31323949-65–01. Катализатор алюмооксидный для процесса получения серы. — Введ. 25.12.2009.
31. Kovalenko O. N., Kalinkin P. N., Babkin M. V., Avramov V. V. New industrial alumina catalysts for low-temperature oxidation of hydrogen sulfide // Sulphur 2005. — Moscow, Russia, 23–26 October 2005. Conference papers. — London : CRU publishing Ltd., 2005. P. 205–210.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back