Способ прямого выделения элементной серы из сероводородсодержащих газов и катализатор для его осуществления

 

Изобретение предназначено для очистки отходящих газов от сероводорода с получением элементарной серы. Газ, содержащий до 10 об.% сероводорода и молекулярный кислород, пропускают через слой катализатора окисления сероводорода, при повышенных температурах и объемных скоростях 3000-15000 ч^-1. Для этого используют катализатор, содержащий оксид хрома - Cr₂O₃, оксид меди -CuO и оксид алюминия - Al₂O₃ при содержании компонентов, мас.%: Cr₂O₃ - 10-66, CuО-5-34, Al₂O₃-0-85. Изобретение позволяет повысить производительность процесса прямого выделения серы из газов с высокой степенью конверсии и селективностью по сере. 2 с. и 5 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области химических технологий и может найти применение для очистки отходящих газов от сероводорода с получением элементарной серы или для производства элементарной серы, например, из природного газа на предприятиях газовой, нефтеперерабатывающей, химической и других отраслей промышленности.

Известен ряд способов обессеривания газов, содержащих до 5-10%об. сероводорода, основанных на его прямом селективном окислении с образованием элементарной серы, в присутствии специально предназначенных для этого катализаторов.

Так, известен способ очистки кислородсодержащих газов от сероводорода путем пропускания их через слой катализатора - активированного угля. При этом в слое катализатора при температуре 20-250^oC и объемных скоростях, не превышающих 2000 ч^-1, протекает реакция парциального окисления сероводорода и на поверхности активированного угля отлагается элементарная сера. Отложившуюся серу удаляют из слоя обработкой его водным раствором сульфида аммония при нормальных температурах или потоком инертного газа при 350-400^oC [Klein J., Henning K. "Catalytic oxination of hydrogen sulphide on activated carbons" - Fuel-1984, V. 63, N 8, p. 1064-1067]. Вследствие того, что способ осуществляют при сравнительно невысоких объемных скоростях, он характеризуется небольшой производительностью по сере. Кроме того, при температуре выше 200^oC наблюдается резкое снижение селективности процесса.

Известен способ очистки сероводородсодержащих газов "Селетокс", который позволяет перерабатывать в серу газовые потоки с содержанием сероводорода 0,01 - 5,00% об. при конверсии до 95% и глубине извлечения серы до 80%. Способ осуществляют, пропуская сероводородсодержащий газ через слой катализатора при объемных скоростях 3000-6000 ч^-1 и поддерживая в нем температуру 230-270^oC. Типичный катализатор для этого процесса - оксид или сульфид ванадия - в количестве 1-30 мас.%, предпочтительно 5-15 мас.%, нанесенный на нещелочной тугоплавкий оксид алюминия, титана, кремния и др. [Патент США N 4279882, C 01 B 17/04, 1981]. При температурах 230-270^oC высокая активность катализатора процесса "Селетокс" в реакции Клауса препятствует достижению высокой селективности в образовании элементарной серы при окислении сероводорода кислородом вследствие протекания обратной реакции Клауса, поэтому способ имеет ограничения как в отношении степени очистки газов, так и в отношении производительности по сере.

Известен способ очистки отходящих газов установок Клауса "Superclaus", который проводят, пропуская газ, содержащий до 1% об. сероводорода, 5% об. кислорода и 30% об. воды, через слой катализатора при температурах 200-300^oC и объемных скоростях до 2000 ч^-1. При этом используют катализаторы, представляющие собой смесь оксидов трехвалентного железа и трехвалентного хрома в соотношении 4: 1, нанесенную на -оксид алюминия [Terorde R.J., Brink P.J., Visser L.M., Dillen A.J. "Selective oxidation of hydrogen sulfide to elemental sulfur using iron catalysts on various supports" - Catalysis today. - 1993, V. 17, p. 217-224]. Для описанного процесса характерно резкое повышение конверсии сероводорода при повышении температуры (например, в диапазоне 200-300^oC уровень конверсии возрастает с 30% до 98%), при одновременном падении селективности (в указанном температурном диапазоне уровень селективности падает с 95% до 75%), поэтому процесс имеет очень узкий диапазон оптимальных температур 290-300^oC, при которых обеспечивается удовлетворительная очистка газа, что налагает строгие ограничения на температурный диапазон проведения процесса. По этой причине этот способ неэффективен, малопроизводителен при температурах ниже 290^oC. При температурах выше 290^oC способ не может быть применен для переработки природного газа вследствие сильной экзотермичности процесса окисления и возникновения перегревов в слое катализатора, приводящих к дальнейшему снижению селективности по сере и нежелательному окислению углеводородов (сопутствующее окисление углеводородов начинается при температурах 320^oC).

Известен также способ обессеривания природного газа путем прямого парциального окисления сероводорода в присутствии железо-хром-цинк-оксидного катализатора шпинельной структуры, содержащего (в мас.%): 30-60 Cr₂O₃, 20-40 Fe₂O₃, 15-30 ZnO. Способ осуществляют в температурном диапазоне 250-300^oC при объемных скоростях 3000-15000 ч^-1 [Патент ФРГ, 3390486 B 01 D 53/46, C 01 B 17/04, 1987]. Описанный способ и катализатор для его осуществления приняты по наибольшему количеству сходных с предлагаемыми признаков за прототип группы изобретений, связанных единым изобретательским замыслом, а именно способа прямого выделения серы из сероводородсодержащих газов и катализатора для его осуществления.

Недостатками прототипа являются снижение активности и селективности катализатора при увеличении температуры. Например, при 250^oC активность катализатора - 94%, а селективность - 91%, при 275^oC активность - 93%, селективность - 90%, а при 300^oC активность - 90%, селективность - 87%. Поэтому процесс осуществляют в узком диапазоне температур 250-300^oC, то есть в условиях, когда возрастает вероятность значительного повышения температуры в слое катализатора за счет выделения тепла реакции, которое приводит к снижению селективности по сере и нежелательному окислению углеводородов. При более низких температурах для способа характерна низкая производительность.

Изобретение решает задачу повышения производительности процесса прямого выделения серы из сероводородсодержащих газов в широком диапазоне температур, а именно при 120-300^oC, со стабильно высокой степенью конверсии сероводорода и селективностью.

Задача решается тем, что выделение элементарной серы из сероводородсодержащих газов осуществляют, пропуская обрабатываемый газ, содержащий не более 10% об. сероводорода и молекулярный кислород при отношении их объемных концентраций в диапазоне 0,5-4,0, через слой катализатора при объемных скоростях 3000-15000 ч^-1, и поддерживая при этом температуру в слое катализатора 120-300^oC. При этом используют катализатор состава, мас.%: Cr₂O₃ - 10-66, CuO - 5 - 34, Al₂O₃ - 0 - 85 Способ осуществляют следующим образом. Сероводородсодержащий, например, природный газ смешивают с воздухом или кислородом таким образом, чтобы полученная газовая смесь, названная здесь обрабатываемым газом, содержала не более 10% об. сероводорода. Одновременно выдерживают отношение объемных концентраций сероводорода к объемным концентрациям кислорода в диапазоне 0.5-4.0. Далее обрабатываемый газ направляют в каталитический реактор и при объемной скорости 3000 - 15000 ч^-1 пропускают через слой катализатора, поддерживая в нем температуру 120-300^oC. Уровень температуры в слое катализатора поддерживают известными методами. Так, при недостатке тепла в обрабатываемый газ добавляют горючее вещество, или нагревают либо его, либо слой катализатора. Излишки тепла отводят, например, путем теплообмена с теплоносителем. Целесообразно в случае содержания кислорода в обрабатываемом газе по отношению к сероводороду больше 1 (отношение O₂/H₂S > 1) поддерживать температуру в слое катализатора 120-200^oC. В этих условиях обеспечивается высокая производительность процесса, но известные ранее катализаторы для него непригодны ввиду их нестабильной работы в широком диапазоне температур и объемных скоростей. Стабильную активность и селективность в указанных условиях имеет катализатор, содержащий оксид хрома, меди и алюминия, мас.%: Cr₂O₃ - 10 - 66, CuO - 5 - 34, Al₂O₃ - 0 - 85.

Катализатор, не содержащий оксида алюминия, готовят следующим образом: реактивный бихромат меди (CuCr₂O₇ 2H₂O) или смесь порошков хромового ангидрида CrO₃ и основной соли карбоната меди (Cu(OH)₂CuCO₃) прокаливают в токе воздуха при температуре 600-700^oC в течение 6 ч. Для придания прочности катализатору в его состав наряду с оксидами хрома и меди вводят оксид алюминия до 85 мас.%. В этом случае его готовят следующим образом.

Пропиточный способ приготовления катализатора Готовят водный раствор бихромата меди (CuCr₂O₇ 2H₂O) либо растворением в воде реактивного бихромата, либо растворением в воде хромового ангидрида CrO₃ и последующей нейтрализацией раствора солью основного карбоната углекислой меди (Cu(OH)₂CuCO₃). Носитель - Al₂O₃ заливают раствором бихромата меди и выдерживают при комнатной температуре в течение 2-5 ч, избыток раствора отсасывают под вакуумом. Образец сушат при комнатной температуре 12-36 ч, при температуре 110^oC в течение 5-10 ч прокаливают в токе воздуха при 600-700^oC в течение 6 ч. Водный раствор бихромата меди содержит в расчете на индивидуальные безводные оксиды (мас.%): 5-14 CuO, 10-26 Cr₂O₃, что приводит к их содержанию в готовом катализаторе в заявляемых пределах.

Приготовление катализатора методом смешения Порошок оксида алюминия смешивают с гидроксидом алюминия псевдобемитной структуры влажностью 755% в течение 30-60 мин, добавляют порошок хромового ангидрида и перемешивают еще 10-30 мин, добавляют порошок основной соли карбоната меди (Cu(OH)₂CuCO₃) и перемешивают 30-60 мин, после чего массу формуют экструзионным способом и получают гранулы диаметром 3-5 мм или кольца (внешний диаметр 8-25 мм, внутренний диаметр 4-18 мм), сушат при температуре 20-110^oC в течение 4-24 ч и прокаливают при температуре 600-700^oC в течение 6 ч с получением готового катализатора. Масса для формования содержит в расчете индивидуальные безводные оксиды, мас.%: 10-14 CuO, 20-26 Cr₂O₃, остальное Al₂O₃, что приводит к их содержанию в готовом катализаторе в заявляемых пределах.

Этот катализатор достаточно стабильно работает во всем указанном диапазоне температур, обеспечивая высокую активность и селективность. При этом положительный вклад в его работу вносит его шпинельная структура.

Для снижения гидравлического сопротивления слоя катализатора при реализации способа целесообразно выполнение катализатора в форме колец Рашига.

Реакцию получения серы окислением сероводорода кислородом проводили в проточном режиме с неподвижным слоем катализатора при атмосферном давлении на катализаторах фракции 0.4-0.8 мм и 3-5 мм, при температурах 120-300^oC, объемной скорости 3000-15000 ч^-1, составах исходной газовой смеси (% об.): 0.5 - 6.0 H₂S, 0.5-10.0 O₂, 12 C₃H₈, N₂ до баланса, соотношениях O₂/H₂S, равных 0.5-4.0, варьируя состав исходной газовой смеси, объемную скорость и температуру. Состав исходной и конечной газовой смеси анализируют хроматографически.

Эффективность предлагаемого изобретения оценивают по величинам конверсии сероводорода, селективности и производительности по сере. Величину производительности по сере, которая является показателем эффективности процесса в условиях конденсации серы (при температурах ниже 200^oC), рассчитывают по количеству серы, отложившейся на поверхности катализатора до времени проскока, отнесенному к единице массы катализатора. Время проскока определяют при степени превращения сероводорода в серу, равной 90%.

Конкретные условия решения, величины конверсии сероводорода, селективности и производительности по сере представлены в приведенных ниже примерах.

Пример 1. Газовую смесь состава (% об.): 2H₂S, 1 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 120^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 3000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.5.

Катализатор фракции 0.4-0.8 мм состава (мас.%): 34 CuO + 66 Cr₂O₃ готовили из реактивного бихромата меди прокаливанием в токе воздуха при 600^oC в течение 6 ч. Механическая прочность на раздавливание по образующей - 2,0 МПа.

Показатели эффективности способа: селективность по сере - 100%, производительность по сере - 210 г серы/кг катализатора.

Пример 2. Характеристики способа по примеру 1.

Катализатор фракции 0.4-0.8 мм состава (мас.%): 5 CuO + 10 Cr₂O₃ + 85 Al₂O₃ готовили пропитыванием носителя - Al₂O₃ в форме колец Рашига (размеры, мм: длина 14, внутренний диаметр 6, внешний диаметр 14) водным раствором бихромата меди концентрации 40 мас.% в течение 3 ч при комнатной температуре с последующим отсасыванием избытка раствора под вакуумом, высушиванием на воздухе при комнатной температуре 24 ч, затем при 110^oC в течение 8 ч и прокаливанием в токе воздуха при 700^oC в течение 6 ч. Механическая прочность на раздавливание по образующей - 3.4 МПа.

Показатели эффективности способа: селективность по сере - 100%.

производительность по сере - 240 г серы/кг катализатора.

Пример 3. Характеристики способа по примеру 1.

Катализатор фракции 0.4-0.8 мм состава (мас.%): 14 CuO + 26 Cr₂O₃ + 60 Al₂O₃ готовили смешением 275 г гидроксида алюминия и 165 г порошка оксида алюминия в течение 30 мин, последующим добавлением 45 г хромового ангидрида с перемешиванием еще 10-15 мин и добавлением 60 г малахита (Cu(OH)₂CuCO₃) и перемешиванием 45 мин, формованием массы экструзией в виде колец Рашига и прокаливанием в токе воздуха при 600^oC в течение 6 ч. Механическая прочность на раздавливание по образующей - 3.4 МПа.

Показатели эффективности способа: селективность по сере - 100%, производительность по сере - 240 г серы/кг катализатора.

Пример 4. Газовую смесь состава (% об.): 6 H₂S, 3 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 120^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 3000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.5.

Катализатор по примеру 1 готовили прокаливанием в токе воздуха при температуре 600-700^oC в течение 6 ч смеси 41 г порошка хромового ангидрида (CrO₃) и 53 г порошка основной соли карбоната меди (Cu(OH)₂CuCO₃). Прочность на раздавливание по образующей 2.4 МПа.

Показатели эффективности способа:
селективность по сере - 100%,
производительность по сере - 215 г серы/кг катализатора.

Пример 5. Газовую смесь состава (% об.): 2 H₂S, 2 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 120^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 3000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 1.0.

Катализатор по примеру 4.

Показатели эффективности способа:
селективность по сере - 100%,
производительность по сере - 209 г серы/кг катализатора.

Пример 6. Характеристика способа по примеру 4.

Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
селективность по сере - 100%,
производительность по сере - 240 г серы/кг катализатора.

Пример 7. Газовую смесь состава (% об.): 6 H₂S, 6 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 120^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 3000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 1.0.

Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
селективность по сере - 100%,
производительность по сере - 106 г серы/кг катализатора.

Пример 8. Газовую смесь состава (% об.): 2 H₂S, 8 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 120^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 15000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 4.0.

Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
селективность по сере - 100%,
производительность по сере - 543 г серы/кг катализатора.

Пример 9. Газовую смесь состава (% об.): 6 H₂S, 3.6 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 300^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 6000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.6.

Катализатор по примеру 1.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 98.5%,
селективность по сере - 94.7%.

Пример 10. Характеристики способа по примеру 12.

Катализатор по примеру 2.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 100%,
селективность по сере - 93,9%.

Пример 11. Газовую смесь состава (% об.): 0.5 H₂S, 1 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 200^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 3000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 2.0.

Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 100%
селективность по сере - 96,7%.

Пример 12. Газовую смесь состава (% об.): 2 H₂S, 1.2 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 200^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 3000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.6.

Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 100%,
селективность по сере - 100%.

Пример 13. Газовую смесь состава (% об.): 2 H₂S, 1.2 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 300^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 3000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.6.

Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 100%,
селективность по сере - 82.0%.

Пример 14. Газовую смесь состава (% об.): 2 H₂S, 1.4 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 200^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 6000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.7.

Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 100%,
селективность по сере - 100%.

Пример 15. Газовую смесь состава (% об.): 2 H₂S, 1.4 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 300^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 6000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.7.

Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 100%,
селективность по сере - 78.3%.

Пример 16. Характеристики способа по примеру 19.

Катализатор фракции 3-5 м по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 100%,
селективность по сере - 100%
Пример 17. Характеристики способа по примеру 20.

Катализатор фракции 3-5 мм по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 100%,
селективность по сере - 85.1%.

Пример 18. Газовую смесь состава (% об.): 2 H₂S, 1.4 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 200^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 10000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.7
Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 100%,
селективность по сере - 99.1%.

Пример 19. Газовую смесь состава (% об.): 2 H₂S, 1.4 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 300^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 10000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.7
Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 100%,
селективность по сере - 84,0%.

Пример 20. Газовую смесь состава (% об.): 2 H₂S, 12 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 300^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 10000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 1.0.

Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 100%,
селективность по сере - 81.8%.

Пример 21. Газовую смесь состава (% об.): 6 H₂S, 4 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 200^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 3000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.7
Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 100%,
селективность по сере - 95.9%.

Пример 22. Газовую смесь состава (% об.): 6 H₂S, 4 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 300^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 3000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.7
Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 100%,
селективность по сере - 72.8%
Пример 23. Газовую смесь состава (% об.): 6 H₂S, 4 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 300^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 6000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.7
Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 100%,
селективность по сере - 87.0%.

Пример 24. Газовую смесь состава (% об.): 6 H₂S, 3 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 200^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 10000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.5
Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 74,5%,
селективность по сере - 100%.

Пример 25. Газовую смесь состава (% об.): 6 H₂S, 3 O₂, 6.0 C₂H₆, 6.0 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 300^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 10000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.5
Катализатор по примеру 3.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 98.2%,
селективность по сере - 99.0%
Для сравнения с изобретением-прототипом приведены примеры 26-32
Пример 26. Характеристики способа по примеру 5.

Катализатор изобретения-прототипа фракции 0.4-0.8 мм состава (мас.%): 25 Fe₂O₃ + 49 Cr₂O₃ + 26 ZnO.

Показатели эффективности способа:
селективность по сере - 100%,
производительность по сере - 105 г серы/кг катализатора.

Пример 27. Характеристики способа по примеру 6.

Катализатор по примеру 26.

Показатели эффективности способа:
селективность по сере - 100%,
производительность по сере - 112 г серы/кг катализатора
Пример 28. Характеристики способа по примеру 8.

Катализатор по примеру 26.

Показатели эффективности способа:
селективность по сере - 100%,
конверсия сероводорода не превышает 71%.

Пример 29. Характеристики способа по примеру 15.

Катализатор по примеру 26.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 68.0%,
селективность по сере - 93.1%.

Пример 30. Характеристики способа по примеру 16.

Катализатор по примеру 26.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 90.0%,
селективность по сере - 86.9%.

Пример 31. Газовую смесь состава (% об.): 6 H₂S, 4 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 200^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 3000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.7.

Катализатор по примеру 26.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 13%,
селективность по сере - 100%.

Пример 32. Газовую смесь состава (% об.): 6 H₂S, 4 O₂, 12 C₃H₈, остальное N₂, нагретую до 300^oC, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью 3000 ч^-1 при соотношении O₂/H₂S = 0.7
Катализатор по примеру 26.

Показатели эффективности способа:
конверсия сероводорода - 84.6%,
селективность по сере - 80.0%.

Исходные условия и результаты экспериментов сведены в таблицу.

Таким образом, как видно из примеров, предлагаемый способ и катализатор позволяют повысить производительность процесса прямого выделения серы из сероводородсодержащих газов в широком диапазоне температур со стабильно высокой степенью конверсии и селективностью и могут найти широкое применение на предприятиях газовой, нефтеперерабатывающей, химической отраслях промышленности.

Формула изобретения

1. Способ прямого выделения серы из газов, содержащих до 10 об.% сероводорода, включающий пропускание обрабатываемого газа, содержащего сероводород и молекулярный кислород, через слой катализатора окисления сероводорода, содержащего оксид хрома, при повышенных температурах и объемных скоростях 3000 - 15000 ч^-1, отличающийся тем, что используют катализатор следующего состава, мас.%: Cr₂O₃ - 10 - 66, CuO - 5 - 34, Al₂O₃ - 0 - 85.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение объемных концентраций молекулярного кислорода к объемным концентрациям сероводорода равно 0,5 - 4,0.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что процесс осуществляют при 120 - 300^oC.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что при содержании кислорода в обрабатываемом газе по отношению к содержанию сероводорода больше 1 (отношение O₂/H₂S > 1) процесс осуществляют при 120 - 200^oC.

5. Катализатор для осуществления способа прямого выделения серы из газов, содержащих до 10 об.% сероводорода, включающий оксид хрома, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид меди CuO и оксид алюминия Al₂O₃ при содержании компонентов, мас. %: Cr₂O₃ - 10 - 66, CuO - 5 - 34, Al₂O₃ - 0 - 85.

6. Катализатор по п.5, отличающийся тем, что он имеет шпинельную структуру.

7. Катализатор по пп.5 и 6, отличающийся тем, что он выполнен в форме колец Рашига.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5