ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Окислительные процессы очистки газов от сероводорода с использованием соединений переходных металлов и получением элементной серы из "Окислительные процессы очистки сернистых природных газов и углеводородных конденсатов" Необходимость решения энергетических проблем, ужесточение требований защиты окружающей среды и все возрастающий спрос народного хозяйства на серу - один из основных видов сырья для химической промышленности - все это делает насущной и важной проблему утилизации и рационального использования сернистых горючих ископаемых. [c.49] Широкое внедрение методов обессеривания газов, как природных, так и промышленных, ведет к резкому увеличению ресурсов серы, что особенно важно, если учесть истощение природных запасов серных руд. [c.49] В настоящее время в Канаде, Иране, Франции, Германии и некоторых других странах кислые природные сернистые газы являются главным источником получения серы. [c.49] Актуальна и насущна проблема организации производства так называемой попутной серы и для бывщ. Советского Союза. Важная ее составная часть - вовлечение в переработку высокосернистых природных газов, в частности, газа Астраханского месторождения. В то же время большинство новоявленных месторождений сероводородсодержащего газа - малосернистые, причем многие из них характеризуются повышенным содержанием углекислоты, а на заводах до настоящего времени сжигается потенциальная сера из-за отсутствия технологических установок утилизации кислых газов, получаемых при переработке малосернистых газов. [c.49] Следует также отметить, что, хотя в настоящее время весь получаемый природный газ очищается от сероводорода, тем не менее в 310 млрд. м очищенного природного газа содержится до 30 тыс. т, или 3% потенциала серы в виде остаточного сероводорода и сероорганических соединений. [c.49] В настоящее время очистка газа от сероводорода осуществляется с использованием в качестве абсорбентов аминовых растворов и с последующим применением дополнительного процесса - процесса Клауса для производства элементной серы из сероводорода, получаемого на стадии термической регенерации поглотительных растворов. Отходящие газы процесса Югауса также необходимо доочищать. Метод оправдывает себя при относительно больших концентрациях сероводорода и объемах производства серы. В ряде случаев при меньшей производительности или при низком о емном содержании сероводорода в очищаемом газе (доли процента), а содержание сопутствующей углекислоты на порядок или даже на несколько порядков выше, варианты процесса Клауса по своим технико-экономическим показателям становятся непригодными. В этих случаях целесообразно применять процессы каталитической конверсии сероводорода на основе адсорбента или абсорбционно-каталитические процессы с получением серы в качестве конечного продукта. [c.50] В последние годы, как у нас в стране, так и за рубежом, все интенсивнее ведутся работы по разработке более эффективных окислительных методов очистки газов от сероводорода с одновременным получением элементной серы. [c.50] Очистке от соединений серы (в первую очередь от сероводорода) подвергаются такие горючие газы, как коксовый, генераторные, природный и др. Содержание серы в промыошенных газах колеблется в довольно широких пределах - от (2-5-5)10 кг/м до (2,5-5-4)10 кг/м - зависит от качества сырья и способа получения газа. [c.50] Присутствующие в технологических газах серосодержащие соединения считаются вредными примесями, вызывающими коррозию трубопроводов и аппаратуры, отравление катализаторов, ухудшение качества продукции и загрязнение атмосферы. Поэтому очистку газа от серы необходимо проводить на ранней стадии его переработки. [c.50] Очистку горючих газов от сероводорода осуществляют железными рудами и другими твердыми поглотителями, активной составной частью которых являются оксиды железа, цинка, меди. [c.50] В зависимости от требуемой степени очистки газа условно различают грубую (1-10 кг/м ), среднюю (2-10 кг/м и тонкую (1 10 кг/м ) очистку. Тонкая очистка достигается главным образом в многоступенчатом процессе. [c.50] Приведенные уравнения представляют действительный механизм процесса в несколько упрощенном виде, в зависимости от условий которого могут протекать и другие многочисленные реакции. [c.51] После полного насыщения оксида железа серой ее извлекают сжиганием этой насыщенной поглотительной массы с последующей переработкой образующегося сернистого ангидрида в серную кислоту. Регенерацию очищенной массы можно производить одновременно с очисткой газа при условии, что к нему добавлен воздух или кислород. [c.51] Существует несколько модификаций окиси железа, однако для приготовления очистной массы можно применять только а- и у-РегОз НгО а-форма содержится в болотной руде, -форма входит в состав так называемого красного шлама - отхода производства глинозема из бокситов. Обе модификации оксида железа быстро взаимодействуют с сероводородом, а образующийся сульфид трехвалентного железа снова легко превращается в активную форму РегОз. [c.51] Скорость реакции поглощения сероводорода зависит от доступности поверхности оксида железа и, следовательно, от пористости поглотительной массы. Поскольку молярный объем РегОз НгО больше объема РегОз НгО, поглотительная масса должна иметь пористость не менее 50%. [c.51] Установлено, что гидроксиды железа при выделении из растворов представляют собой в основном мелкокристаллический гематит с примесью аморфного гидроксида железа. При длительном хранении поглотительные свойства гидроксидов ухудшаются вследствие образования крупнокристаллического гематита с пониженными пористостью и удельной поверхностью. [c.51] В состав (массовая доля) поглотительной массы входят 95,5% болотной руды, 4,0% древесных опилок, 0,5% извести. [c.51] Перед загрузкой массу равномерно смачивают до содержания 30-40% влаги. [c.52] Объем подаваемого на регенерацию воздуха (кислорода) регулируют в зависимости от температуры и содержания кислорода в оборотном газе. Очистная масса считается отработанной, если содержание серы в ней достигает 50% (в пересчете в сухую массу). Сера, накапливающаяся в очистной массе, постепенно обволакивает частицы активного Ре(ОН)з и затрудняет доступ к ним сероводорода. Отработанный поглотитель заменяют свежим и отправляют на сернокислотные заводы для обжига. [c.52] Вернуться к основной статье