Процесс Клауса

Процесс Клауса осуществляется в две стадии [c.165]

Завершающим этапом в цепи описанных выше процессов подготовки природных и попутных газов к переработке является утилизация сероводорода. До недавнего времени сероводород считался вредной и опасной примесью нефтяных и природных газов. Сейчас на базе нефтяного сероводорода налажено производство элементарной серы. Самым широко распространенным способом получения элементарной серы из сероводорода является процесс Клауса, основанный на неполном сгорании сероводорода. При этом протекают следующие реакции [c.162]

Эффективность установок производства серы из кислых газов обычно оценивают по общей степени конверсии сероводорода. Однако, с точки зрения воздействия на окружающую среду, важно общее количество диоксида серы, выбрасываемое через дымовую трубу в атмосферу, которое включает как не прореагировавшие ЗО и другие сернистые соединения, так и потери конечного продукта -газовой серы, поскольку все эти компоненты сбросных газов окисляются в печи дожига до Большинство отечественных установок по производству серы включает в себя установки доочистки хвостовых газов по методу Сульфрен . Последние по существу представляют собой каталитическую ступень процесса Клауса, осуществляемую периодически при температуре ниже точки росы серы. Позтому для таких установок важно учитывать унос паров серы с газовым потоком. [c.162]

Таблица 97. Влияние примесей, содержаш,ихся в кислом газе, на процесс Клауса

Схема процесса зависит от содержания и соотношения кислых компонентов в обрабатываемом газе. При низком объемном содержании СО2 (до 5%) можно ограничиться очисткой газа от H2S. В этом случае применяется схема с одноступенчатой очисткой. Если объемное содержание СО2 в очищаемом газе выше 5%, но меньше, чем содержание H2S, то также можно ограничиться одноступенчатой очисткой газа от кислых компонентов. При этом в результате одновременной абсорбции H2S и СО2 содержание двуокиси углерода снижается до приемлемого уровня, а кислый газ, получаемый при регенерации абсорбента, пригоден для процесса Клауса. [c.182]

Окислительная конверсия сероводорода в элементную серу (процесс Клауса) [c.165]

Рис. 4.31. Схема двойного нестационарного процесса Клауса

Основные направления усовершенствования процесса Клауса [c.164]

В этом процессе исключена термическая ступень, а каталитические ступени осуществляются, как в процессе Клауса, но при более высоких температурах. Кислый газ подогревается, смешивается с избытком воздуха и поступает в каталитический конвертор первой ступени, на выходе из которого температура поддерживается в интервале от 480 до 510 °С. Полученные продукты состоят из паров серы и некоторого количества H2S. Этот поток проходит через конденсатор серы, охлаждаясь водой до 150°С, за счет чего получается пар низкого давления. Сконденсировавшаяся сера поступает на склад, а газы, смешиваясь с подогретым воздухом и некоторым количеством горячих газов из первой ступени, направляются на вторую каталитическую ступень. Общая конверсия сероводорода в серу не превышает при этом процессе 85%. [c.188]

Основными компонентами природного газа являются метан, сероводород, диоксид углерода. Данные о некоторых реакциях СО2, получении водорода и синтез-газа из СН4, взаимодействии метана с насыщенными (диспропорционирование) и ненасыщенными (крекинг) углеводородами приведены выше. Ниже рассмотрены термодинамические характеристики процесса утилизации сероводорода — процесса Клауса и синтезов на основе метана. [c.349]

Вторая операция при очистке сернистого природного газа — производство серы из получаемых потоков кислого газа. Практикой установлено, что для кислых газов, объемное содержание сероводорода в которых более 15%), наиболее экономичны различные модификации процесса Клауса для кислых газов с объемным содержанием H2S менее 15% — процессы прямого окисления. [c.184]

Процесс Клауса основан на реакции ПгЗ с кислородом воздуха при высокой температуре. Процесс открыт К. Ф. Клаусом в 1882 г., реакция протекает в две стадии [c.184]

Хотя и не все эти реакции независимы (суммирование реакций II и III дает реакцию I и т. д.) и при расчете равновесия их число можно уменьшить, ясно, что конверсия H2S в процессе Клауса зависит не только от температуры, давления, соотношения H2S О2, но и от содержания и молекулярной массы углеводородных газов, СО2, Н2О и др. [c.353]

Таким образом, пилотные испытания подтвердили преимущества рассматриваемой технологии по сравнению с процессом Клауса одностадийность, высокая селективность, возможность утилизации сероводородсодержащих угле- [c.126]

При анализе возможных результатов процесса Клауса используют термодинамические расчеты констант равновесия и равновесных составов, поскольку при температурах процесса экспериментальные выходы продуктов близки к равновесным. [c.350]

Загрязнение окружающей среды происходит и при очистке сероводородсодержащих газов с получением большого количества сероводорода. Основным процессом переработки является процесс Клауса, при котором Н 5 превращается в элементную серу в процессе сжигания и термокаталитического превращения. Однако эффективность превращения Н 5 в серу не превышает 95%, то есть 5% от всего количества сероводорода выбрасывается в атмосферу в виде оксидов серы. Количество выбрасываемого в атмосферу 50 можно определить по формуле [6] [c.19]

Протекают и другие реакции. В кислых газах содержатся углеводороды, окисление которых дает СО и СОг. Важнейшие реакции углеводородов (метана), СО и СОг в процессе Клауса следующие [c.352]

В последние годы осуществлен расчет сложного равновесия процесса Клауса минимизацией энергии Гиббса системы (см. гл. III). Расчет выполнен применительно к реальному сырью для процесса, протекающего последовательно в печи, котле-утилизаторе, трех последовательных секциях каталитический реактор — конденсатор . В табл. 95 даны результаты расчетов равновесия. [c.353]

Одно из обязательных условий, которое следует учитывать при выборе схемы - необходимость обеспечения устойчивого пламенного горения сероводорода в реакционной печи. При содержании сероводорода в кислом газе более 50% используют классическую схему процесса Клауса (рис. 4.36). Если содержание сероводорода в кислых газах менее 50%, гомогенное горение его в реакционной печи при Н2 0J = 2 становится неустойчивым, в связи с чем применяют иную схему процесса (с раздельным потоком). В таком случае в реакционную печь направляется только 1/3 кислых газов, которые [c.164]

В среднеазиатском малосернистом газодобывающем регионе кислые газы, получаемые при регенерации аминовых растворов, содержат в основном диоксид углерода и не более 15% Н Б. Подобный состав газа не позволяет использовать для получения элементной серы процесс Клауса. Поэтому эти газы сжигают на факелах [12]. Следует отметить, что сброс 50 в атмосферу осуществляют через высокие дымовые трубы, что способствует его рассеиванию. Вследствие этого вредное влияние 50 на окружающую среду несколько сглаживается. В этом отношении более опасны продувки скважин, при которых происходят значительные выбросы в атмосферу углеводородов и сернистых соединений (табл. 1.7), продувка оборудования (табл. 1.8) и внутрипромысловых трубопроводов, при стравливании из аппаратов и коммуникаций [6]. [c.19]

Таким образом, в отличие от процесса Клауса, новая технология позволяет осуществлять превращение сероводорода в серу в одну ступень. Процесс не имеет ограничений по концентрации сероводорода в исходном газе, а степень его конверсии в серу составляет 99,5%. [c.129]

Рис 4.3i. Классическая схеме процесса Клауса [c.165]

И экспериментальные исследования [33] на катализаторах с различной пористой структурой. Катализатор А2/5 фирмы Рон-Пуленк , имеющий объем микропор О, 246 см /г со средним радиусом 1бХ, специально предназначен для установок Сульфрен и используется на 40 Оренбургском и Астраханском ГПЗ. СР - катализатор процесса Клауса той [c.163]

Выбор промышленной схемы процесса Клауса, в первую очередь, определяется содержанием сероводорода в кислых газах, подлежащих переработке, а также наличием в них посторонних компонентов, таких, как углеводороды и СО [1]. [c.164]

Высокая активность KS-I в реакции окисления сероводорода кислородом позволяет эксплуатировать его для этих целей при объемных скоростях (8... 12) 10 ч". Принимая во внимание, что в процессе Клауса катализаторы работают, как правило, при объемных скоростях [c.171]

Перечисленные варианты осуществления процесса Клауса позволяют расширить возможности по сырью, однако проблема выбросов отходящих газов в любом случав сохранятся. С этой точки зрения [c.165]

На рис. 4.38 показана схема двойного нестандартного процесса Клауса [39]. В первый по ходу газа реактор I поступает исходная смесь с температурой [c.168]

Показатели Двухстадийный процесс Клауса с доочисткой (Сульфрен) Двойной" нестационарный процесс Клауса [c.169]

В табл. 4.23 приведены для сравнения показатели двойного нестационарного процесса и традиционного двухстадийного процесса Клауса с доочисткой хвостовых газов (процесс Сульфрен). При одинаковой степени извлечения серы нестационарный процесс является более дешевым и экономичным. [c.169]

Одностадийный нестационарный процесс Клауса может применяться вместо традиционных двух- и трехстадийных схем, в частности, при их замене в существующих установках, включающих в себя процессы доочистки хвостовых газов. Двойной нестационарный процесс Клауса может быть использован вместо традиционных процессов с доочисткой хвостовых газов, как на стадии их реконструкции, так и при строительстве новых установок. [c.169]

Применение оксидного катализатора в качестве протектора в процессе Клауса [c.169]

Для осуществления процесса Клауса в настоящее время наибольшее распространение получили катализаторы на основе различных модификаций оксида алюминия. Свежие алюмооксидные катализаторы обладают высокой каталитической активностью, благодаря чему даже при очень малом времени контакта достигается близкая к термодинамически возможной степень превращения сероводорода и диоксида серы [1]. В то же время эти катализаторы очень чувствительны к присутствию в реакционной смеси кислорода. [c.169]

Анализ контактного газа показал, что остаточная объемная концентрация кислорода не превышала 0,0004 %, что соответствует степени связывания кислорода 99,9 %. Учитывая, что алюмооксидный катализатор не проявляет активности в реакции прямого окисления сероводорода кислородом при этих температурах, можно считать, что эффект столь значительного снижения содержания кислорода в газе и сохранения высокой активности алюмооксидного катализатора в процессе Клауса поручен благодаря применению в качестве протектора катализатора KS-I. [c.171]

Традиционным катализатором в процессах Клауса вначале Я1ЛЯЛСЯ боксит. На современных установках преимущественно п )именяют более активные и термостабильные катализаторы на основе из оксида алюминия. [c.166]

При очистке больших потоков газа используются процессы 1звлечения Нг5 с образованием так называемого кислого газа, в состав которого наряду с сероводородом входят диоксид угле-рс.да, пары воды, углеводородтле комиоиеиты и небольшое количество других соединений серы. Кислый газ служит сырьем д 1я производства серы. К промышленным процессам производс -ва серы из кислого газа относятся процессы прямого окисления и процессы Клауса. При производстве серы по обоим типам процессов образуется поток остаточных (хвостовых) газов. Он чрезвычайно сложен и разнообразен основой его является азот вс.здуха, пары воды и различные вредные соединения серы с в( Дородом, кислородом и углеродом. Особенность его — сравнительно низкая для извлечения концентрация вредных компонентов в общем потоке. Общее содержание вредных компонентов в остаточных газах всегда превышает допустимые нормы, безопасные для окружающей среды, что и обусловливает необходимость производства очищенного воздуха , т. е. очистку остаточных (хвостовых) газов. [c.170]

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]

Технологическое оформление процесса Клауса зависит от состава кислого газа. Содержание сероводорода и углеволород-ных компонентов при этом является определяющим. [c.186]

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]

Рис. 56. принципиальная схема процесса Клауса с разветвле[тым потоком. [c.187]

В процессе — Скот , так же как и в процессе Бивон , имеются секция гидрирования всех сернистых соединений в HiS и абсорбции последнего алканоламином. В секции гидрирования нее сернистые соединения и свободная сера, содержащиеся в отходящих газах процесса Клауса, полностью превращаются в H2S на кобальт-молибденовом катализаторе при 300°С в среде водорода или смеси водорода с оксидом углерода. Регенерационный газ может поступать из внешнего источника или его можно получать прямым сжиганием топлива в печи с недостатком воздуха. Эта печь в любом случае необходима для нагрева технологического газа до заданной температуры на входе в реактор. [c.194]

В каких условиях применяются однопоточпый процесс Клауса и сто модификации при производстве серы В каких — процесс прямого окис-леипя [c.196]

Установки с блочным катализатором сото о структуры разработаны и исследованы для очистки хвостовыл газов процесса Клауса на Ново-Уфимском НПЗ и геотермального пара на Мутновской ГеоТЭС. Схема установки для очистки геотермального пара приведена на рис. 4.20. [c.122]

Установлено, что оптимальным для ведения процесса Клауса является стехиометрическое соотношение реагентов. Это легло в основу алгебраической функции, которая используется в управляющих поточных анализаторах Р = Сн 5 - 2Сзо , где С - объемная доля компонента, % [31]. Функция удобна тем, что ее величина, определенная на основе анализа отходящего газа, пропорциональна избытку (недостатку) воздуха, который должен быть поДан на установку, максимальная степень конверсии достигает при Р=0. Анализ распределения значения R по трем установкам показывает, что оно варьируется от 1,2 до 0,8 и значительную часть времени (около 56%) установки эксплуатировались не в оптимальном режиме. [c.160]