144064. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kén kinyerésére kénhidrogéntartalmú gázokból

Megjelent: 1958. augusztus hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.064. SZÁM 26. d. 8. OSZTÁLY — LE—262. ALAPSZÁM Eljárás kén kinyerésére kénhidrogéntartalmú gázokból VEB Leuna-Werke "Walter Ulbricht", Leuna, NDK. A bejelentés napja: 1956. június 19. Kénhidrogéntartalmú gázok kén kinyerése céljából történő feldolgozása többféle módon történhet. A legelterjedtebb eljárás, olymódon folyik le, hogy a kénhidrogéntartalmú gázt a benne jelenlevő kénhidrogénnek sztöchiometrikusan megfelelő mennyiségű oxigénnel, levegővel vagy oxigént leadó gázzal (pl. kéndioxiddal) vagy ilyen gázok elegyével keverik és a kénhidrogént felemelt hőmérsékleten elemi kénné alakítják át. Az e reakció során felszabaduló meleget hasznosítani lehet. A magas reakcióhőmérséklet következtében azonban az említett átalakulás nem folyik le teljes mértékben, hanem a távozó gázok még át nem alakult kénhidrogént és kéndioxiddá elégett kénhidrogént is tartalmaznak. A kén lehető legmesszebbmenő kinyerése érdekében tehát" az első reakciólépcsőben kapott véggázokat egy második reakciólépésben további átalakításnak kell alávetni. Ennek a gazdaságosság érdekében folytonos üzemben lefolytatandó második reakciónak az elősegítésére katalizátort kell alkalmazni. Az olyan eljárásmód, amelynek során szakaszosan viszik fel a reakcióban. résztvevő anyagok egyikét, pl. a kéndioxidot a katalizátorra, majd lefolytatják a reakciót és azután újabb anyagot visznek a katalizátorra, a folytonos üzem természeténél fogva nem alkalmazható. Katalizátorként már igen, sokféle anyagot ajánlottak, amelyek közül eddig a legszélesebb körben az alumíniumoxid került gyakorlati alkalmazásra, még pedig a természetben előforduló bauxit alakjában. Minthogy a kénhidrogén és a kéndioxid között lefolyó reakció egyensúlyi állapothoz vezet és a reakcióegyensúly a hőmérséklet csökkenése esetén az elemi kén képződése irányában tolódik el, így a reakció minél alacsonyabb hőmérsékleten való lefolytatására kell törekedni. Ennek a törekvésnek bauxit katalizátor alkalmazása esetén azonban korlátokat szab az a körülmény, hogy eddig nem sikerült olyan bauxitféleséget találni, amely 270—300 C°-nál alacsonyabb hőmérsékleten, gyakorlati szempontból kielégítő sebességgel tudná az átalakulást katalizálni. A bauxit katalizátorok további hátránya, hogy csak néhány bauxitféleség mutat egyáltalán katalitikus hatást és emellett az alumíniumoxid a magas reakcióhőmérséklet következtében fokozatosan olyan módosulatúyá alakul át, amely már nem katalitikus hatású. Ez az átrendeződés nemcsak azzal a hatással jár, hogy a katalizátor egy bizonyos üzemi időtartam elteltével használhatatlanná válik, hanem a katalizátor szemcséi már az üzem folyamán is kisebbnagyobb mértékben szétesnek és ezáltal a katalizátorréteg ellenállása egyre növekszik és ezért egyre több energia szükséges a gázoknak a katalizátoron való átvezetéséhez. E nehézségekre való tekintettel javasolták már aktívszén katalizátor alkalmazását bauxit helyett. Ez a katalizátor azonban magas ára és pirofórus tulajdonsága miatt nem tudott a gyakorlatban elterjedni. Az e célra ugyancsak már javasolt barnaszénkoksz nem bizonyult eléggé aktívnak. Kísérleteztek emellett nagyszámú szintetikus katalizátorral is, mint pl. aktív timfölddel, szilikagéllel, különböző fémek szilikátjaival, részben ezek és szén keverékeivel; ezek egy része ugyan igen jó katalitikus hatást mutatott, ipari alkalmazásuk azonban költséges voltuk miatt nem gazdaságos. Ismeretes olyan eljárás is a széntartalmú katalizátorok hatásának fokozására, amely szerint ammonia hozzáadásával aktiválják a katalizátort. Ez az eljárás azonban a jelen esetben nem alkalmazható, mert nehezen olvadó ammoniumsóknak a reaktor-kemencében való lerakódására vezetne. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy mindezek a hátrányok kiküszöbölhetők, ha a második fokozatban túlhevített vízgőzzel előzetesen kezelt barnaszénfélkokszot (barnaszénsvélkokszot) alkalmazunk katalizátorként, mimellett ebben a második fokozatban 100 C° feletti, előnyösen 150—250 C° közötti hőmérsékletén dolgozunk és a képződött kéngőzöket a reakciógáztól a katalizátor mögött különítjük el. A túlhevített vízgőzzel való előzetes kezelés célszerűen 600 C° és 1200 C° közötti, előnyösen 700 C° és 900 C° közötti hőmérsékleteken történik. A barnaszénfélkoksz túlhevített vízgőzzel való előzetes kezelése különféle módokon hajt-