ООО «Институт Гипроникель», Санкт-Петербург, Россия:

Ю. В. Васильев, вед. науч. сотр., канд. техн. наук, эл. почта: vasilevyuv@nornik.ru
О. И. Платонов, независимый эксперт, канд. техн. наук, эл. почта: oipla@yandex.ru

Переработка отходящего сернистого газа печей Ванюкова (ПВ) на участке производства элементарной серы (УПЭС) Медного завода (МЗ) Заполярного филиала (ЗФ) ПАО «ГМК «Норильский никель» включает термическое восстановление метаном предварительно промытого газа ПВ и последующую каталитическую конверсию восстановленного газа. Единственный каталитический конвертер Р-1-I УПЭС МЗ должен обеспечивать одновременную переработку в диапазоне средних температур 240–270 ^oC как сероводорода, так и сероорганических компонентов, главным образом карбонилсульфида, что предъявляет высокие требования к активности используемых катализаторов. Для выявления наиболее активного промышленного катализатора одностадийной конверсии серосодержащих газов с использованием данных регулярных обследований технологической линии УПЭС МЗ выполнено количественное сравнение активности ряда катализаторов в начальные периоды их эксплуатации в диапазоне оптимальных средних значений температуры катализатора 240–280 ^oC и объемной скорости 400–600 ч^–1. Установлено, что из всех катализаторов, апробированных в реакторе Р-1-I УПЭС МЗ до 2015 г., наибольшую активность в конверсии сероводорода проявляет алюмооксидный катализатор АОК-78-59, а наибольшую общую активность в конверсии серосодержащих показывает катализатор О-К с наибольшей удельной поверхностью (~300 м²/г). Наименьшую активность в конвертере Р-1-I проявил титанооксидный катализатор CRS-31. Не подтвердилась эффективность комбинированной загрузки с Co – Mo/Al₂O₃-катализатором АКМ.

В статье использованы данные обследований, выполненных Центром инженерного сопровождения производства ЗФ ГМК «Норильский никель».

1. Ерёмин О. Г., Ерёмина Г. А. Утилизация серы из отходящих газов цветной металлургии // Цветные металлы. 1996. № 4. С. 21–23.
2. Грунвальд В. Р. Технология газовой серы. — М. : Химия, 1992. — 272 с.
3. Grancher P. Advances in Claus technology. Part 1: Studies in reaction mechanics // Hydrocarbon Processing. 1978. Vol. 57, No. 7. P. 156–160.
4. Clark P. D., Dowing N. I., Huang M. Conversion of CS₂ and COS over alumina and titania under Claus process conditions: reaction with H₂O and SO₂ // Applied Catalysis B: Environmental. 2001. Vol. 31. P. 107–112.
5. 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.
6. Ерошевич С. Ю., Калайда Е. В., Юрьев А. И. Международная конференция «Охрана окружающей среды и промышленная деятельность на Севере» расширяет границы // Цветные металлы. 2013. № 6. С. 94–96.
7. Baron H., Cross F. Direct reduction of SO2 to sulphur // 30^th International Conference «Sulphur 2014». — 3–6 November 2014, Paris. — London : CRU Publishing, 2014.
8. Ge T., Zuo C., Wei L., Li C. Sulfur production from smelter offgas using CO-H₂ gas mixture as reducing agent over modified Fe/γ-Al₂O₃ catalysts // Chinese Journal of Chemical Engineering. 2018. Vol. 26. P. 1920–1927.
9. 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.
10. Саблукова И. В., Илюхин И. В., Сергеева Л. В. и др. О выборе катализатора для процесса очистки SO₂-содержащих газовых выбросов металлургических про изводств // Тез. докл. всерос. конф. с междунар. участием «КАТЭК 2007». — Санкт-Петербург, 11–14 декабря 2007. — Новосибирск : ИК СО РАН, 2007. С. 262–263.
11. 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.
12. Зайцев В. И., Козлов А. Н., Илюхин И. В., Деревнин Б. Т., Данилов М. П. Реконструкция первой технологической линии производства серы на Медном заводе // Цветные металлы. 2007. № 7. С. 76–79.
13. 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.
14. Данилов М. П., Северилов А. В., Илюхин И. В., Четвериков О. Н., Яценко С. П. Сравнительные лабораторные испытания катализаторов, применяемых в производстве серы // Цветные металлы. 2004. № 11. С. 60–62.
15. ТУ 6–68–198–02. Катализатор алюмооксидный АОК-78-59.
16. Hereijgers B., van Nisserooij P., van de Giessen B., van Hoeke M. The benefit of using titania in Claus and tail gas catalysis // Sulphur. 2017. Iss. 369. P. 26–32.

17. Коваленко О. Н., Калинкин П. Н., Платонов О. И., Катаев М. П., Бабкин М. В. Активность катализаторов Клаус-конверсии влажного газа // Катализ в промышленности. 2005. № 4. С. 23–28.
18. Ерёмин О. Г., Тарасов А. В. Каталитическое восстановление сернистого ангидрида природным газом с получением серы // Цветная металлургия. 2016. № 3. С. 34–38.
19. Gaikward R. W., Warade A. R., Bhagat S. L. Hydrogen Sulphide (H₂S) Gaseous Control in Claus Process // International Journal of Advanced Research. 2016. Vol. 4, No. 4. P. 664–669.
20. Gazimzyanov N. R., Platonov O. I. Efficiency of Claus Furnace in the Coke – Oven Gas Desulphurization Circuit of MMK // Coke and Chemistry. 2017. Vol. 60, No. 5. P. 199–202.