ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Окислительная конверсия сероводорода в элементную серу (процесс Клауса) из "Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа" Сероводород, получаемый с гидрогенизационных процессов переработки сернистых и высокосернистых нефтей, газоконденсатов и установок аминной очистки нефтяных и природных газов, обычно используют на НПЗ для производства элементной серы, иногда для производства серной кислоты. [c.724] Наиболее распространенным и эффективным промышленным методом получения серы является процесс каталитической окислительной конверсии сероводорода Клауса. [c.724] По реакции 1 расходуется до 70 % мае. сероводорода и при этом выделяется значительное количество тепла, которое перед каталитической стадией должно быть утилизировано. Тепло, выделяющееся по реакции 2 (1/5 от всего тепла), позволяет вести каталитический процесс при достаточно низкой температуре и большой объемной скорости без системы съема тепла. [c.724] Температура продуктов сгорания при этом достигает 1100... 1300 °С в зависимости от концентрации Н З и углеводородов в газе. Вывод серы из реакционной системы, образовавшейся при реакции 2, благоприятствует увеличению степени конверсии Н З до 95 %. Поэтому стадию каталитической конверсии принято проводить в две ступени с выводом серы на каждой ступени. [c.725] Зависимость степени конверсии Н2З в серу от температуры и давления на обеих стадиях представлена на рис. 7.2. На графике показаны две зоны, разделенные пунктиром высокотемпературная термического окисления (426...870°С) и низкотемпературная каталитическая (204...42б°С). [c.725] Элементная сера существует в различных модификациях — 3 , 3,. и Зу при высоких температурах газообразная сера в основном состоит из 3 , а при снижении температуры она переходит в Sg, затем в 3 . Жидкая сера представлена преимущественно модификацией 3 . [c.725] В высокотемпературной зоне с повышением давления степень превращения Н2З в серу снижается. В каталитической зоне повышение давления, наоборот, ведет к увеличению степени конверсии, т. к. давление способствует конденсации элементной серы и более полному выводу из зоны реакции. [c.725] На практике увеличение степени конверсии Н23 достигается применением двух или более реакторов-конверторов с удалением серы конденсацией и последующим подогревом газа между ступенями. [c.725] При переходе от одного реактора к другому по потоку газа температуру процесса снижают. [c.725] Традиционным катализатором в процессе Клауса вначале являлся боксит. На современных установках преимущественно применяют более активные и термостабильные катализаторы на основе из оксида алюминия. [c.725] Клауса приведена на рис. 7.3. [c.725] Продукты термической конверсии H S из печи-реактора П-1 направляют в котел-утилизатор Т-1, где их охлаждают до температуры=160 °С (при которой жидкая сера имеет вязкость, близкую к минимальной). Сконденсированную серу подают через гидрозатвор в подземный сборник серы. В Г-У генерируют водяной пар с давлением 0,4...0,5 МПа, используемый в пароспутниках серопроводов. Далее в реакторах Р-1и Р-2 осуществляют двухступенчатую каталитическую конверсию HjS и 50 с межступен-чатым нагревом газов в печах П-2 и П-3 и утилизацией тепла процесса после каждой ступени в котлах-утилизаторах Т-2 и Т-3. Сконденсированную в Т-2 н Т-3 серу направляют в сборник серы. Газы каталитической конверсии второй ступени после охлаждения в котле-утилизаторе Т-3 поступают в сепаратор-скруббер со слоем насадки из керамических колец С-1, в котором их освобождают от механически унесенных капель серы. Отходящие из сероуловителя газы направляют в печь П-4, работающую на топливном газе, где при 600...650°С дожигают непрореагировавшие соединения серы в избытке воздуха. Жидкую серу из подземного сборника откачивают насосом на открытый наземный склад комовой серы, где она застывает и хранится до погрузки в железнодорожные вагоны. [c.726] Сера широко применяется в народном хозяйстве — в производстве серной кислоты, красителей, спичек, в качестве вулканизирующего агента в резиновой промышленности и др. [c.727] Вернуться к основной статье