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

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.

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.