Выход серы

Выход серы зависит от температуры процесса. В соответствии с этим схема процесса включает две ступени термическую и каталитическую. В термической ступени сжигается смесь кис-логй таза и воздуха. Подача воздуха определяется потребным количеством кислорода, необходимого для протекания суммарной реакции Клауса. В термической ступени достигается температура 800—1200°С, в зависимости от содержания H2S в кислом газе. В результате протекающих на этой стадии реакций образуется до 60% серы от потенциального количества серы в сероводороде, SO2, OS, Sj, H2S и незначительное количество [c.184]

Поскольку в природных газах из всех сернистых соединений наиболее распространен НгЗ, то основные процессы очистки связаны с извлечением именно этого компонента. Для очистки небольших потоков газа и (или) потоков с очень малым содержанием сероводорода применяются так называемые процессы прямой конверсии, в которых НгЗ непосредственно в процессе извлечения из газа вступает в соединения, легко превращаемые в серу при регенерации поглотителя. Процессы прямой конверсии считаются экономически целесообразными при выходе серы не более 10—15 т/сут. [c.169]

Как видно из представленных результатов, температурные области эффективного действия катализаторов для выбранных реакций достаточно разнесены. В температурном диапазоне 220-260°С, где достигается выход серы близкий к 100%, реакция окисления пропана протекает с незначительной скоростью. Негативное воздействие паров воды на параметры целевого процесса отмечалось ранее. Селективность процесса существенно падает при введении воды в количестве 60 об.% при одновременном увеличении суммарной конверсии исходного сероводорода. Интересным представляется полученный результат, показывающий, что при высоких значениях объемной скорости (до 100000 ч ) удается достичь высоких показателей реакции прямого окисления сероводорода даже при высоком содержании паров воды 8 газовой фазе (до 95 об.%). Таким образом, при малом времени контакта реакция прямого окисления сероводорода протекает с заметно более высокой скоростью, чем обратный процесс взаимодействия паров воды с серой в газовой фазе с образованием сероводорода и диоксида серы. [c.117]

Факторами, определяющими характеристики процесса (активность, селективность), для каждого выбранного катализатора являются условия его реализации (температура, объемная скорость и т.д.). Первым этапом исследований являлось проведение серии экспериментов по изучению влияния перечисленных факторов на поведение катализатора при повышенном содержании сероводорода в исходной газовой смеси. Объектами исследований были у - оксид алюминия (модельный катализатор) и нанесенный на у - оксид алюминия магнийхромоксидный катализатор, успешно зарекомендовавший себя в промышленных процессах окислительного катализа [69]. На рис.4.11 приведены результаты сравнительных исследований окисления сероводорода на алюмо-оксидном и магнийхромовом катализаторах. Видно, что катализатор на основе оксида алюминия не обеспечивает высоких показателей процесса окисления сероводорода выход серы (произведение суммарной конверсии и селективности) не превышает 60% во всем диапазоне исследуемых температур. [c.115]

Пары воды, всегда содержащиеся в кислом газе в том или ином количестве, попадая в установку Клауса, становятся компонентом некоторых побочных реакций с H2S и S, уменьшая выход серы. При содержании паров воды в кислом газе выше 186 [c.186]

На установках вырабатывают высококачественную серу с ее содержанием по ГОСТ 127—76 не менее 99,98 % (масс.) другие сорта содержат серу не менее 99,0 и 99,85 % (масс.). Выход серы от ее потенциального содержания в сероводороде составляет 92 — 94 % (масс.). С увеличением концентрации сероводорода в сырье, например до 90 % (об.), выход серы от потенциала увеличивается до 95—96 % (масс.). [c.111]

На рис. 4.18. приведены результаты испытания катализатора в условиях избыточного содержания кислорода. Как видно, катализатор обеспечивает высокий выход серы даже при избыточном содержании кислорода в реакционной смеси. Для испытаний катализатора в пилотном масштабе были приготовлены опытные партии катализатора. [c.121]

На термической ступени установки Клауса чем ниже давление, тем выше степень конверсии сероводорода в серу, хотя в области низких давлений эта зависимость невелика. На каталитической ступени наоборот повышение давления благоприятно влияет на выход серы. На практике в каталитических конверторах обычно поддерживается давление на уровне 0,012- [c.97]

Увеличение времени контакта приводит к повышению выхода серы как на термической, так и на каталитической ступени. На термической ступени оно обычно составляет 1,5-3,0 с. В каталитических конверторах на практике время контакта принимают несколько выше теоретического, учитывая падение активности катализатора во времени. [c.97]

При низкой объемной доле сероводорода в кислых газах (30-50 %) и объемной доле углеводородов до 2 % применяют разветвленную схему процесса Клауса (треть-две трети). По этой схеме одна треть кислого газа подвергается сжиганию с получением сернистого ангидрида, а две трети потока кислого газа поступают на каталитическую ступень, минуя печь-реактор. Серу получают в каталитических ступенях процесса при взаимодействии сернистого ангидрида с сероводородом, содержащимся в остальной части (2/3) исходного кислого газа. Выход серы составляет 94-95 %. [c.98]

Столь высокую степень превращения, соответствующую равновесию скорее при 300°, чем при 1000°, нельзя объяснить продолжением действия реакции во время охлаждения, так как ниже 780° взаимодействие протекает только па катализаторе. Такое несоответствие может быть объяснено различными скоростями реакций, приводящих к образованию серы. Наиболее быстрой является реакция (3), которая и обусловливает выход серы. Константа равновесия этой реакции при 1300° имеет порядок 10 , так что выход серы легко может превысить 90%. Поскольку концентрация HjS в начале высока, образование SOj подавляется термодинамическими условиями. По мере уменьшения HaS снижается концентрация Og, что в свою очередь снижает скорость окисления серы. Последующее быстрое охлаждение также подавляет образование SOj к тому же процесс образования SOg из серы и паров воды протекает очень медленно. [c.530]

При объемной доле сероводорода в кислом газе 10-15 % применяют схему прямого окисления, в которой отсутствует высокотемпературная стадия окисления (сжигания) газа. Кислый газ смешивается со стехиометрическим количеством воздуха и подается сразу на каталитическую ступень конверсии. Выход серы достигает 86 %. [c.98]

Способ смешения реакционных газов Выход серы в процессах, % [c.100]

Как показывает опыт эксплуатации действующих установок с такой схемой, выход серы на них быстро падает из-за отложений углерода. В первом каталитическом реакторе они образуются тем быстрее, чем ниже концентрация сероводорода и чем выше содержание углеводородов в кислом газе. [c.102]

Качество и эффективность катализаторов перевода H2S и SO2 в серу являются основой для обеспечения не только высокого выхода серы, но и основным фактором экологической безопасности процессов переработки сероводорода, извлекаемого из природных и попутных газов. На протяжении всего развития методов получения серы из сероводорода велись работы по увеличению степени конверсии, применению новых, более совершенных и длительно работающих катализаторов. [c.105]

Рис. IX.8. Выход серы при окислении сероводорода воздухом по реакции HjS -Ь 4- 0,50 ,+l,8N2 = ra- Sn + Н,0 -f 1,8N, в условиях равновесия при общем давлении. системы 0,5, 1 и 2 ата.

Эта реакция экзотермична, и температура реакционной смеси повышается до 330-340°С. Реакционную смесь снова охлаждают до 190°С, чтобы выделить серу. Оставшиеся газы, все еше содержащие N28 и 8О2, снова подогреваются и направляются во второй каталитический реактор, в котором проходит дополнительная реакция и температура повышается примерно до 27 5°С, Образовавшуюся серу удаляют, охлаждая продукты реакции /10, 11, 14, 15/. Выход серы зависит от начальной концентрации Н2 8, но обычно превышает 90%. [c.278]

Количество сероводорода, оставшееся в газах, улавливают по двухстадийному процессу Клауса. Первую стадию проводят при 400°, чтобы разложить всю присутствующую сероокись углерода, во второй стадии для максимального выхода серы поддерживают температуру 260—275°. После первой стадии газы охлаждают в котле-утилизаторе, а после второй стадии — в экономайзере. В заключение всю образовавшуюся серу отмывают жидкой серой при 145°. Всю ту серу, которая может остаться в газах, выходящих из промывной колонны, дожигают до двуокиси серы в высокой дымовой трубе. Всего в сутки получается 40 т 99,9%-ной серы. Улавливание ее достигает 94% от теории. На 1 т серы получают, кроме того, 2 т водяного пара. [c.394]

В опытах, проводимых для изучения каталитической стадии процесса, на катализатор подавалась газовая смесь, соответствующая той, которая может быть получена после стадии сжигания без катализатора с выходом серы 69,4%, что соответствует равновесию при температуре [c.531]

В 1882 г. появился процесс Клауса переработки сероводорода в элементарную серу. Процесс осуществлялся весьма примитивно, и технологические несовершенства процесса обусловливали очень низкий выход серы (менее 50%). [c.528]

На основании этих констант были проведены теоретические расчеты выходов серы при взаимодействии 100%-ного сероводорода с воздухом ао реакции [c.529]

Те.чнологическая схема однопоточного процесса Клауса представлена на рис. 55. В поток кислого газа подается воздух, ко-личестпо которого соответствует стехиометрической реакции Клауса, т. е. на два объема H2S подается один объем кислорода. Смесь газов поступает в горелки, расположенные в реакционной камере печи Клауса. Для высокого выхода серы большое значение имеют конструкции горелок и реакционной камеры, обеспечивающие условия контакта кислого газа и воздуха н время пребывания смеси в зоне высокой температуры. Наиболее благоприятна температура в камере сгорания 1095—1100°С. Продукты сгорания далее направляются в котел-утилизатор, где от них водой отбирается большая часть теплоты с образованием пара высокого давления. Продукты сгорания охлаждаются при этом до 315—370 °С. Дальнейшее охлаждение газов до 150 С осуществляется водой в конденсаторе серы, откуда сконденсировавшаяся сера в жидком виде отправляется на склад. В конденсаторе в результате теплообмена с водой образуется пар низкого давления. Максимальный выход серы после термической ступени достигает 60—70 % [c.185]

Максимальное содержание углеводородов в кислом газе — до 5%, по уже и оно увеличивает размеры оборудования и эне[)-гетические затраты. Установлено, что наличие 5% иасыщетпз1Х углеводородов увеличивают потребление воздуха на 35%, а общий объем перерабатываемого газа возрастает при этом на 27%. В зоне высоких температур реакционной камеры углеводороды образуют углерод, который снижает качество серы и ухудшает ее цвет за счет реакций углеводородных компонентов с ПаЗ образуются S2 и OS. Эти соединения не подвергаются воздействию обычно применяемых в процессе Клауса катализаторов, попадают в хвостовые газы, вызывая необходимость их очистки и уменьшая выход серы. Объемное содержание углеводородов в кислом газе до 2% практически не оказывает влияния на степень конверсии серы. При объемном содержании углеводородных компонентов более 2% обычно рекомендуется углеадсорбционная очистка кислых газов. [c.186]

Кроме того, вследствие удаления из газа паров серы, образовавшихся при горении сероводорода в котле-утилизаторе, удается понизить точку росы паров серы, образуюш,ихся при прохождении газа через катализатор, с 280 до 235°, а при разбавлении газа за счет рециркуляции его в соотношении 1 1 ее можно понизить даже до 210° и получить общий выход серы 98%. [c.532]

Увеличение цепи может иметь место вплоть до образования Н5,Оз, который может распадаться на и НБО,. Особенностью схемы Дэвиса является отщепление Н50 групп. Согласно схеме, связывание Н5С групп должно увеличить скорость всего процесса. В качестве реагента, эффективно связывающего ионы сульфита в работе [64] применен формальдегид. Добавление формальдегида вызывает увеличение скорости процесса разложения тиосульфата за счет связывания сульфитных групл. В соответствии с уравнением выход серы составляет 50%. [c.202]

До недавнего времени общепринятым катализатором процесса Клауса был активный боксит. Необходимость повышения выходов серы вызывала потреб-ность в более активных катализаторах, таких как чистая окись алюминия или окись алюминия на носителе. Последний допускает большую нагрузку по кислому газу, чем боксит, более активен к разложению OS и S и менее подвержен дезактивации. [c.146]

Указанные выше катализаторы позволяют восстанавливать образую-и йся в процессе окисления сероводорода тиосульфат, что существенно повышает общий выход серы. Окисление растворов сероводорода рекомендуется проводить следующим образом в раствор, содержащий Н,5 и тиосульфат, вводится фталоцианиновый катализатор ТСФК в концентрации 10 М и раствор катализатора ИК-27-1 до концентрации 10 М по кремнию. Смесь выдерживается до начала окисления 3...6 мин., а затем контактируется с воздухом до полного окисления Н,5. Применение бифункциональных катализаторов позволяет получать при окислении растворов, содержащих Н,5 и Зрз серу с выходом, близким к 100%, что может быть использовано как для очистки газовых выбросов, так и для очистки растворов от Н,5. [c.200]

Исследования по окислению сероводорода в смеси с углеводородами С,- С, и диоксидом угперода показали, что установленные оптимальные условия сохраняются. Конверсия сероводорода составляет 99,0-99,5%, а селективность приближается к 100%, что позволяет обеспечить выход серы 98,9-99,4% в расчете на исходный сероводород (табл. 4.10). В rfкlдyктax окисления не обнаружены сероокись углерода и сероуглерод, что является подтверждением того, что в каталитической зоне ие протекают побочные реакции. В течение [c.126]

Состав газовой смеси,% Коэффициент избытка воздуха Температура в слое катализатора, С Скорость подачи смеси в реактор, м /ч Продопжитепьность контакта, сек Выход серы в расчете на исходный Н,5, % от теоретического [c.127]

Изучение влияния соотношения компонентов катализатора на процесс окиспения показало, что наибольший выход коллоидной высокодисперсной серы достигает при использовании катализатора с содержанием оксида хрома - 16...18, оксида магния - 4,5...5,5, оксида ванадия - 3,5...4,2 % масс. Проведение процесса с катализатором содержаш,им оксид хрома менее 16%, при постоянном содержании оксидов магния и ванадия, приводит к снижению выхода коллоидной серы, по-видимому, вследствии недоокисления части сероводорода. При содержании оксида хрома более 18% наблюдается снижение выхода серы, что объясняется переокислением сероводорода. Изменение соотношения оксидов магния и ванадия приводят к аналогичным результатам (рис. 4.25). [c.131]

Н, и анализом раствора [64]. В табл. 4.29 приведены данные по выходу продуктов восстановления сульфита при различных значениях pH. Из этих данных можно сделать вывод о том, что восстановление сульфита кроме серы дает тиосульфат и лолитиониты. С ростом pH возрастает количество тиосульфата, уменьшается выход серы и степень восстановления сульфита. Кривые поглощения сероводорода растворами сульфита, тиосульфата, политионатов приведены на рис. [c.198]

Обычно бывает две или три каталитические ступени. На выход серы сильное влияние оказывают число ступеней конверсии, способ подогрева газов перед ступенями и, конечно, соотношение компонентов НгЗ и ЗОг (отклонение от стехи-ометрического). Выход серы при различных способах подогрева реакционных газов характеризуется следующими данными (табл. 10). [c.100]

С использованием полученного при испытаниях лабораторных и пилотных электрокальци-наторов опыта разработан двухступенчатый комбинированный электрокальцинаторов в объеме технологического регламента на проектирование промышленного процесса ЭЛОНК производительностью 100 тыс.т/год по сырью, В качестве первой ступени огневого нагрева предусматривается использование подовой печи диаметром 10 м. Технология процесса ЭЛОНК предназначена для обессеривания суммарных нефтяных коксов с любым исходным содержанием серы. Выход обессеренного кокса - до 95,6 % от потенциала по углероду, выход серы в элементной форме - 72,4 % от потенциала. Улавливание серы и полный дожиг летучих веществ обуславливают высокий уровень экологической защищенности, максимальное использование ресурсов по коксу, сере и энергетическому потенциалу. Промышленная реализация процесса позволит исключить проблему повышенного содержания серы в российских нефтяных коксах. [c.33]

Одна установка производительностью 40 т серы в сутки пущена в 1953 г. на нефтеперерабатывающем заводе в Фоули в Англии [86]. Схема этой установки показана на рис. IX.10. Кислые газы сероочистки, содержащие 75,3% HjS, 23,7% С0зи1,0% СН4, из газгольдера газодувкой подаются в кольцевую часть горелки печи воздух подается тангенциально и обеспечивает хорошее перемешивание. Подача воздуха регулируется автоматически в зависимости от изменения расхода газа кроме того, периодически регулируется соотношение воздуха к газу в соответствии с изменениями состава газа. Для указанного состава это отношение равно 1,90. Избыток и недостаток воздуха снижают выход серы, так как в отходящих газах процесса остается непрореагировавший избыток ЗОа или НаЗ. Для этого газодувка и воздуходувка автоматически сблокированы и работают синхронно как регулятор соотношения, корректируемый по составу газа. [c.532]

Петелина [649] сообщает о модификации процесса Фулхэм — Симон — Карвез, разработанной в СССР. Насыщенный раствор бисульфита натрия обрабатывают серной кислотой и подвергают разложению в автоклаве при 600 кПа и 147 °С. Эффективность очист- ки, по словам автора, составляет 93—97%. При этом возрастает выход серы и уменьшается время обработки в автоклаве по сравнению с исходным процессом Фулхэм. Опытная установка производительностью 50 000 м /ч построена в 1968 г. [c.127]

В процессе Тилокс в качестве и абсорбента, и регенерирующего раствора применяется тиоарсенат натрия. Выход серы в этом случае больше, а потери реагента меньше, чем в случае применения РеО. Процесс описывается следующими реакциями [c.148]

Неспаренные электронн углерода легко спариваются с электронами радикалов серы, ойразовавшихся при более низких температурах. Дальнейшее увеличение температуры приводит к обратному выделению элементарной серы в области температур 1500°С. При этом ввделению серн обязательно должен сопутствовать выброс порции энергии, которая повышает скорости движения атомов до величины, приводящей к увеличению давления. Несложный расчет показывает,что давление в системе закрытых пор достигает фантастических величин в несколько сотен тысяч атмосфер, при которых разрушение замкнутых пор и выход серы в элементарном ввде становится сравнительно легко объяснимым. [c.89]

В этом процессе одна треть от всего количества сероводорода с точно стехиометрически необходимым количеством воздуха сжигалось в топке котла-утилизатора до сернистого газа. К последнему по выходе иэ котла-утилизатора добавлялось остальное количество сероводорода, и при температуре около 370° смесь направлялась в печь Клауса, заполненную бокситом. Меньшая экзотермичность реакции, проходящей в печи Клауса, позволяет поддерживать достаточно низкую температуру реакции даже при более высоких объемных скоростях, чем в старом процессе. Сера конденсировалась в скруббере, в верхней части которого для охлаждения форсунками распыливалась горячая вода. Жидкая сера собиралась в нижней части скруббера и насосом откачивалась на разливочную машину. Эти улучшения дали возможность повысить объемную скорость до 100 час. и выход серы до 80% от теоретического. На современных установках, описанных ниже, выходы серы достигают 90—95%. [c.528]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология