Очистка газа от серы, процесс Клауса - Часть 2

Реакция осуществляется при более низких температурах, чем на установке Клауса (130 — 150°С), что способствует более полному ее протеканию, в слое твердого катализатора (процессы Салфрин, СВА, МСРС) или в жидкой среде, содержащей катализатор (процесс ФИН, Клаусполь 1500). Эти процессы имеют сравнительно простую технологическую схему и нашли достаточно широкое распространение, хотя и не обладают такой эффективностью, как процессы 2-ой группы.

Процесс «Клаусполь 1500» (ФИН), разработанный французским институтом нефти, основан на обработке отходящих газов рециркулирующим потоком полиэтиленгликоля (ПЭГ — 400), содержащим растворенный катализатор (бензоат калия или натрия), в насадочной колонне при температуре выше точки плавления серы — 125-130°С. Образующаяся в процессе сера в расплавленном виде отделяется от растворителя. Процесс требует поддержания в обрабатываемом газе соотношения Н2S/SO2 = 2; СOS и СS2 остаются не превращенными.
Степень превращения сероводорода и диоксида серы достигает 80%, что соответствует суммарной глубине извлечения серы до 98,5 %. Содержание SO2 в газах после дожига 1500 ppm. В эксплуатации находится более 40 установок ФИН, обрабатывающих отходящие газы установок «Клауса» производительностью по сере 30-800 т/сут. Процесс «Салфрин» разработан фирмами «Эльф Акитен» (Франция) и «Лурги» (ФРГ) и получил широкое распространение в мировой промышленной практике. Он осуществляется на твердом катализаторе (оксид алюминия) при температуре ниже точки росы серы; отлагающаяся на катализаторе сера удаляется затем отдувкой горячим (300°С) очищенным газом и далее
извлекается в конденсаторе. Затем реактор охлаждается потоком холодного газа и снова переключается на стадию очистки.
Во избежание сульфатации катализатора его обрабатывают на стадии регенерации кислым газом с установки «Клауса», содержащим восстановители и сероводород при температуре 300°С. Степень извлечения Н2S составляет около 90%, а суммарно – 99%, выбросы диоксида серы в атмосферу — 1000-1500 ррm. В случае использования катализатора СRS-31 в процессе «Клауса» и АМ в качестве защитного слоя для удаления кислорода степень извлечения серы может быть увеличена до 99,6 %.
Процесс «Оксисалфрин» позволяет повысить степень извлечения сероводорода до 99,8 %.
Процесс включает следующие стадии:
· каталитическая гидрогенизация всех сернистых соединений, содержащихся в отходящих газах установки «Клауса», в Н2S;
· каталитическое окисление 1/3 Н2S в SO2;
· осуществление реакции «Клауса» между Н2S и SO2 по технологии «Салфрин».
В новом процессе повышение степени очистки газов обеспечивается двумя факторами:
· перевод COS, СS2, паров серы, которые в обычном процессе «Салфрин» не утилизируются, в утилизируемый Н2S;
· независимость от нарушения соотношения Н2S/SO2 на установках Клауса». Недостаток процесса необходимость четкого поддержания соотношения Н2S/SO2 на стадии «Салфрин».
Однако если затраты на строительство установки «Салфрин» составляют 30-45%, то на «Оксисалфрин» — до 110% от затрат на строительство установки «Клауса».
Процесс СВА (Си-Би-Эй) разработан фирмой «Амоко» (США). Очистка отходящих газов, как и в процессе «Салфрин», ведется в слое твердого катализатора (окись алюминия) при температуре конденсации серы. В отличие от процесса «Салфин» для регенерации катализатора используется горячая реакционная смесь из первого каталитического конвертора «Клауса», что значительно удешевляет технологию.
Процесс полупериодический, переключение циклов адсорбции и регенерации осуществляется автоматически.
Процесс разработан как дополнение к обычным установкам «Клауса». При этом суммарная степень извлечения серы возрастает с 95-97 до 99% и более.
Цена установки СВА составляет 40-50% от стоимости установки Клауса.
Процесс МСРС предложен американскими фирмами «Минерал энд Кемикал ресурс Ко» и «Инстар Ко». Он отличается от процессов «Салфрин» и СВА еще большей интеграцией с процессом «Клауса», в результате чего его чаще рассматривают как усовершенствованный процесс «Клауса». Процесс основан на том, что два последних из четырех или трех каталитических конверторов «Клауса» работают попеременно: в одном происходит регенерация катализатора, в другом — образование серы и ее адсорбция. Стадия адсорбции продолжается обычно 24 ч., затем реактор переключают на регенерацию. Регенерацию осуществляют газами, выходящими из первого конвертора «Клауса».
Степень извлечения серы на установке с тремя реакторами 97-99%, а при установке четвертого реактора 98,5-99,5%. Капитальные затраты 35-45% от затрат на установку «Клауса».
Процессы, основанные на превращении сернистых соединений в один компонент.
Окислительные процессы
В основе окислительных методов очистки отходящих газов «Клауса» лежит дожиг сернистых соединений до диоксида серы и его последующее извлечение и превращение в серу или другой химический продукт.
Из большого числа предложенных процессов этого типа промышленное применение нашли лишь некоторые: «Уэллман-Лорд», А_Т_С, цитратный и др.
Процесс «Уэллман-Лорд» (фирма «Уэллман — Лорд», США) получил достаточно широкое применение в мировой практике. Сущность процесса заключается в дожиге сернистых соединений до диоксида серы с последующим его поглощением раствором сульфита натрия. Образовавшийся бисульфит затем регенерируется. После отделения воды в конденсаторе концентрированный сернистый ангидрид рециркулирует на установку «Клауса».
Суммарная степень извлечения серы достигает 99,9-99,95 %. Цена установок «Уэллман-Лорд» 130-200 % от стоимости установок «Клауса».
В процессе А_Т_С (аммоний тиосульфат) образующийся при сжигании кислых газов SO2 реагирует с водным раствором бисульфата аммония. Реакционная смесь сульфит-бисульфит затем контактирует с частью кислого газа, содержащего Н2S, что приводит к образованию тиосульфата аммония, который является продукцией процесса.
Цена установки 70-100 % от стоимости установок «Клауса». Очищенный газ содержит до 250 ррm SO2.
В меньшей степени распространены другие окислительные процессы (цитратный, Топсое и др.) различной степени сложности.
Общим недостатком всех процессов является то, что схема процессов сложна, громоздка, имеются отходы производства. Оборудование должно быть изготовлено из легированных сталей и других антикоррозионных материалов.
Восстановительные процессы

Еще записи на эту же тему:



Страницы: 1 2 3

Оставить комментарий (Зарегистрируйтесь и пишите коментарии без CAPTCHи !)

 
© 2008-2019 EnergyFuture.RU Профессионально об энергетике. All rights reserved. Перепечатка материалов разрешается при условии установки активной гиперссылки на EnergyFuture.RU.